Riconoscimento dell'attenzione in una BCI P300

Una interfaccia cervello-computer (generalmente indicata col termine BCI dall'inglese Brain-Computer Interface) consente di monitorare l'attività cerebrale di un utente, nel nostro caso tramite EEG, e utilizzare alcuni pattern per attuarne la volontà.Tra questi pattern ci sono i cosiddetti potenziali evento-correlati. Un potenziale evento-correlato è un segnale cerebrale che si forma in risposta a uno stimolo; in particolare il segnale P300 è un potenziale positivo che si manifesta circa 300 ms dopo lo stimolo. Un importante aspetto che caratterizza i vari protocolli BCI è la possibilità di effettuare il controllo asincrono (self-paced); una BCI con controllo asincrono è in grado di dedurre dal segnale EEG se l'utente intende utilizzare l'interfaccia oppure non sta prestando attenzione alla stessa. Gli studi sul controllo asincrono di BCI basate su potenziali evento-correlati (ERP) sono ancora scarsi.Lo scopo della presente tesi è quello di investigare la possibilità di un controllo asincrono di BCI basate su ERP e in particolare sulla possibilità di rendere asincrona la BCI sviluppata al Politecnico di Milano: lo Speller P300 (un software che permette la scrittura di un testo, lettera per lettera). Per applicare un controllo asincrono a un sistema basato su ERP si è sfruttata la presenza o l'assenza della risposta allo stimolo proposto come discriminante per capire se ci si trova in uno stato in cui l'utente intende utilizzare il dispositivo oppure se l'utente non sta prestando attenzione allo stesso. In particolare nello Speller P300 ci si è ricondotti alla ricerca di un metodo per rintracciare la presenza o l'assenza del segnale P300 a partire da alcuni score assegnati dalla BCI ad ogni lettera. Si è creato un filtro che, se applicato allo Speller P300, permette di realizzare il controllo asincrono.I buoni risultati, ottenuti su esperimenti pilota, mostrano che questo approccio non solo è percorribile, ma anche efficace come meccanismo di correzione degli errori.