Imagined Speech and Visual Imagery as Intuitive Paradigms for Brain-Computer Interfaces

要約

ブレイン コンピューター インターフェイス (BCI) テクノロジーの最近の進歩により、直感的なコミュニケーションのための効果的なパラダイムとして、想像上の音声と視覚的イメージの可能性が強調されています。
この研究では、選択した単語クラス全体のデコード精度に焦点を当て、これらのパラダイムに関連する分類パフォーマンスと脳の接続パターンを調査します。
16 人の参加者が、13 の想像上の音声および視覚イメージのクラスを含むタスクに取り組み、両方のパラダイムで偶然を超える分類精度を明らかにしました。
個々のクラス間の分類精度のばらつきは、想像上の音声における感覚と運動の関連、および視覚的イメージにおける鮮明な視覚的関連の影響を浮き彫りにします。
接続性分析はさらに、想像上の音声に対する言語関連および感覚領域の機能的接続性の増加を示しましたが、視覚的イメージは空間および視覚処理ネットワークを活性化しました。
これらの発見は、最適な単語クラスを選択する際の、BCI コミュニケーションの直感的でスケーラブルなパラダイムとして、想像上の音声と視覚的イメージの可能性を示唆しています。
これら 2 つのパラダイムの解読結果をさらに調査すると、実用的な BCI 通信に関する洞察が得られる可能性があります。

要約(オリジナル)

Recent advancements in brain-computer interface (BCI) technology have emphasized the promise of imagined speech and visual imagery as effective paradigms for intuitive communication. This study investigates the classification performance and brain connectivity patterns associated with these paradigms, focusing on decoding accuracy across selected word classes. Sixteen participants engaged in tasks involving thirteen imagined speech and visual imagery classes, revealing above-chance classification accuracy for both paradigms. Variability in classification accuracy across individual classes highlights the influence of sensory and motor associations in imagined speech and vivid visual associations in visual imagery. Connectivity analysis further demonstrated increased functional connectivity in language-related and sensory regions for imagined speech, whereas visual imagery activated spatial and visual processing networks. These findings suggest the potential of imagined speech and visual imagery as an intuitive and scalable paradigm for BCI communication when selecting optimal word classes. Further exploration of the decoding outcomes for these two paradigms could provide insights for practical BCI communication.

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