A ciência por trás da Emotiv

A ciência por trás da Emotiv

Emotiv combina EEG não invasivo, processamento de sinal, aprendizado de máquina e software pronto para desenvolvedores para transformar a atividade cerebral em insight utilizável.

Emotiv combina EEG não invasivo, processamento de sinais, aprendizagem automática e software pronto para desenvolvedores para transformar a atividade cerebral em insight utilizável.

Emotiv combina EEG não invasivo, processamento de sinais, aprendizagem automática e software pronto para desenvolvedores para transformar a atividade cerebral em insight utilizável.

O DIFERENCIAL

EEG sem fio. Medição cerebral no mundo real.

Do Sinal ao Insight.

A base científica da Emotiv apoia a pesquisa em neurociência, o desenvolvimento de interfaces cérebro-computador, a análise de desempenho cognitivo, software adaptativo e aplicações de próxima geração conscientes do cérebro.

O que o EEG mede

A Emotiv combina EEG não invasivo, processamento de sinais, aprendizado de máquina e software pronto para desenvolvedores para transformar a atividade cerebral em insight utilizável. Essa base científica apoia a pesquisa em neurociência, o desenvolvimento de interfaces cérebro-computador, a análise de desempenho cognitivo, software adaptativo e aplicações de próxima geração com consciência cerebral.

Por que o design da medição cerebral é importante

O valor do EEG depende de mais do que apenas a qualidade do sinal. Também depende de como a atividade cerebral é medida, de onde os sinais são captados e de se o formato se adequa ao contexto de utilização.

Algumas aplicações beneficiam de uma cobertura espacial mais ampla em várias regiões do cérebro. Outras dependem do conforto, da rapidez e da capacidade de recolher dados cerebrais em contextos naturais com o mínimo de fricção. Diferentes casos de utilização exigem diferentes compromissos entre cobertura, vestibilidade, facilidade de utilização, tempo de configuração e adequação ao mundo real.

Resolução espacial - Deteção de todo o cérebro

O cérebro é um sistema muito complexo. O córtex frontal, a região onde a maior parte dos seus pensamentos conscientes e decisões são feitos, conduz muito menos de um décimo da atividade total no cérebro.

O planejamento, a modelagem do seu entorno, a interpretação das informações sensoriais até e incluindo a sua percepção da realidade, o processamento e o armazenamento da memória e os impulsionadores básicos dos seus humores e emoções ocorrem em muitas regiões funcionais distribuídas pelo cérebro, incluindo o córtex visual na parte posterior, o córtex temporal nas laterais, o córtex parietal atrás do topo da sua cabeça e o sistema límbico, profundamente no interior do cérebro. O sistema límbico controla seus humores e emoções básicos, sua resposta de luta/fuga e a codificação mais profunda da memória de longo prazo, bem como o controle de funções corporais básicas, como a respiração e os batimentos cardíacos.

A maioria dessas funções mais profundas interage intimamente com diferentes partes do córtex (a camada externa que é acessível às medições de EEG), no entanto, essa interação é bastante complexa e distribuída. Para mapear a verdadeira atividade do cérebro, é muito importante medir sinais de muitas estruturas corticais diferentes localizadas em toda a superfície cerebral. Não é possível mapear esses sinais apenas a partir das regiões frontal e temporal. A determinação do estado mental completo do utilizador é muito mal aproximada, a menos que os sinais da parte posterior do cérebro também sejam considerados.

A maioria dessas funções mais profundas interage intimamente com diferentes partes do córtex (a camada externa que é acessível às medições de EEG), no entanto, essa interação é bastante complexa e distribuída. Para mapear a verdadeira atividade do cérebro, é muito importante medir sinais de muitas estruturas corticais diferentes localizadas em toda a superfície cerebral. Não é possível mapear esses sinais apenas a partir das regiões frontal e temporal. A determinação do estado mental completo do utilizador é muito mal aproximada, a menos que os sinais da parte posterior do cérebro também sejam considerados.

Da EEG de nível de investigação à monitorização cerebral do dia a dia

A abordagem da Emotiv abrange um amplo espectro de formatos de EEG vestível, desde sistemas de pesquisa premium até wearables cerebrais amigáveis ao consumidor.

No extremo da pesquisa, Flex oferece suporte a EEG multicanal configurável para neurociência avançada e pesquisa de ERP, enquanto Epoc X fornece EEG sem fio de 14 canais para pesquisa, BCI e estudos aplicados. Insight oferece um headset de EEG sem fio de 5 canais mais simplificado para pesquisa, desempenho cognitivo e ativações no mundo real. No extremo do uso cotidiano, MN8 e MW20 estendem a detecção cerebral para formatos discretos de áudio vestível, projetados para uso com menos atrito além dos ambientes laboratoriais tradicionais.

No extremo da pesquisa, Flex oferece suporte a EEG multicanal configurável para neurociência avançada e pesquisa de ERP, enquanto Epoc X fornece EEG sem fio de 14 canais para pesquisa, BCI e estudos aplicados. Insight oferece um headset de EEG sem fio de 5 canais mais simplificado para pesquisa, desempenho cognitivo e ativações no mundo real. No extremo do uso cotidiano, MN8 e MW20 estendem a detecção cerebral para formatos discretos de áudio vestível, projetados para uso com menos atrito além dos ambientes laboratoriais tradicionais.

Essa faixa é importante porque diferentes objetivos de medição envolvem diferentes requisitos. Sistemas multicanal podem oferecer uma cobertura cerebral mais ampla e uma visão mais detalhada da atividade neural distribuída. Formatos vestíveis mais leves podem reduzir barreiras, ampliar quando e onde os dados são coletados e tornar a medição cerebral não invasiva mais prática em ambientes cotidianos.

Em vez de impor uma escolha entre profundidade de pesquisa e usabilidade no dia a dia, Emotiv oferece suporte a ambas dentro de um único ecossistema tecnológico.

Apoiado pela Ciência

A tecnologia Emotiv tem sido usada em um amplo e crescente conjunto de pesquisas científicas e aplicadas. Nossos sistemas apoiam trabalhos em neurociência, interação humano-computador, desempenho cognitivo, acessibilidade e desenvolvimento de interfaces cérebro-computador.

A validação independente ajudou a demonstrar que os sistemas Emotiv podem apoiar trabalhos de EEG e ERP com qualidade de pesquisa. Uma validação anterior do EPOC constatou que ele poderia ser usado para indexar picos tardios de ERP auditivo e componentes de negatividade de incompatibilidade em crianças, com resultados comparáveis aos de um sistema de pesquisa naquele estudo. Um estudo de validação posterior constatou que o EPOC Flex saline capturou dados semelhantes aos de um sistema de EEG de nível de pesquisa e poderia medir ERPs auditivos e visuais confiáveis, indexar assinaturas de SSVEP e detectar mudanças nas oscilações alfa.

O Pipeline de Sinal da Emotiv

Transformar EEG em resultados utilizáveis requer mais do que apenas sensores. A Emotiv combina aquisição de sinais com processamento em tempo real, tratamento de artefatos, aprendizado de máquina e camadas de software que ajudam a converter EEG bruto em saídas que podem ser usadas em experimentos, aplicações e sistemas interativos.

No centro deste fluxo de trabalho está o Cortex, que atua como uma camada de tradução entre dados cerebrais brutos e a interpretação prática. Os sinais são processados, limpos e organizados para que possam ser utilizados de forma mais eficaz em contextos de investigação e aplicação.

EmotivPRO estende este fluxo de trabalho para gravação, visualização e análise, com suporte para captura bruta de EEG, marcadores de eventos, opções de exportação e transmissão em tempo real por meio de LSL. Ele também se conecta a fluxos de trabalho de pesquisa mais amplos por meio de integrações com ferramentas como MATLAB, PsychoPy e EEGLAB, e oferece suporte a fluxos de trabalho de EEG compatíveis, incluindo X-trodes.

Algoritmos de detecção

Algoritmos de Detecção

Os sistemas Emotiv suportam várias categorias de saída em tempo real derivadas de EEG e sinais relacionados.
Métricas cognitivas e afetivas
Comandos mentais
Detecção de expressões faciais e movimentos oculares

Interfaces cérebro-computador com Emotiv

As interfaces cérebro-computador traduzem padrões de atividade neural em comandos que permitem às pessoas interagir com software ou dispositivos utilizando sinais cerebrais.

A Emotiv oferece suporte a isso por meio de detecção de EEG, aprendizado de máquina, modelos de interação treinados e acesso para desenvolvedores por meio das APIs e SDKs do Cortex. Isso dá a pesquisadores e desenvolvedores uma forma prática de criar aplicações que respondem a comandos mentais, estado cognitivo e entradas relacionadas em ferramentas de acessibilidade, mídia interativa, interfaces experimentais e pesquisa aplicada em BCI.

Dispositivos vestíveis, IA e o futuro do monitoramento cerebral

À medida que a neurotecnologia não invasiva se torna mais vestível e menos intrusiva, a oportunidade de medir a atividade cerebral em ambientes cotidianos continua a se expandir.

Formatos mais leves e de menor atrito podem expandir quando e onde os dados neurais são coletados. Ao mesmo tempo, os avanços em IA estão tornando possível modelar sinais cerebrais de maneiras mais flexíveis e escaláveis.

Em conjunto, estas mudanças apontam para um futuro em que a monitorização cerebral vestível não é apenas mais acessível, mas também mais interpretável entre tarefas, dispositivos e ambientes.

Avançando modelos fundacionais de EEG

A pesquisa da Emotiv vai além da captura de sinais e da interpretação em tempo real, avançando para a próxima geração de modelagem de EEG.

Isto inclui trabalho em aprendizagem auto-supervisionada, aprendizagem de representações de EEG e abordagens de modelos fundacionais concebidas para melhorar a forma como os sinais neurais são modelados, generalizados e adaptados entre dispositivos e casos de utilização.

Trabalhos publicados recentemente incluem EEG2Rep: Aprimorando a representação de EEG auto-supervisionada por meio de entradas mascaradas informativas, aceito para apresentação na KDD 2024; SpellerSSL: Aprendizagem auto-supervisionada com agregação P300 para BCIs de soletrador; e EEG-X: Modelo fundamental para EEG agnóstico a dispositivos e robusto a ruído. Em conjunto, esses esforços refletem um impulso mais amplo em direção a representações de EEG mais transferíveis e modelos mais robustos para dados neurais do mundo real.

Links de pesquisa sugeridos

Aprimorando a representação de EEG auto-supervisionada por meio de entradas mascaradas informativas

Aprendizagem autossupervisionada com agregação de P300 para BCIs de soletrador

Modelo de base agnóstico ao dispositivo e robusto ao ruído para EEG

Desenvolvido para Investigação e Desenvolvimento Aplicado

A tecnologia Emotiv foi concebida para apoiar tanto a investigação controlada como o desenvolvimento aplicado, desde a captura de sinal bruto e estudos com marcação de eventos até deteções em tempo real e integração de software.

Isso torna a plataforma útil em neurociência, interação humano-computador, desempenho cognitivo, BCI aplicada, acessibilidade, pesquisa de produto e aplicações emergentes sensíveis ao cérebro.

Como funciona a tecnologia Emotiv

A tecnologia da Emotiv reúne três camadas conectadas.

Sistemas de EEG vestíveis, não invasivos, concebidos para captar a atividade cerebral em tempo real.

Sistemas de EEG vestíveis, não invasivos, concebidos para captar a atividade cerebral em tempo real.

Camadas de processamento de sinais, gestão de artefactos, aprendizagem automática e interpretação que ajudam a traduzir EEG bruto em resultados utilizáveis.

Camadas de processamento de sinais, gestão de artefactos, aprendizagem automática e interpretação que ajudam a traduzir EEG bruto em resultados utilizáveis.

Software, APIs e ambientes de desenvolvimento que tornam esses resultados disponíveis para pesquisa, experimentação e aplicações interativas.

Software, APIs e ambientes de desenvolvimento que tornam esses resultados disponíveis para pesquisa, experimentação e aplicações interativas.

Juntas, essas camadas ajudam a tornar os dados neurais mais práticos de se trabalhar em contextos tanto científicos quanto aplicados.