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.

De EEG de Nível de Pesquisa para Sensoriamento
Cerebral Diário

Do EEG de nível de pesquisa ao monitoramento cerebral cotidiano

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

Na vertente da investigação, o Flex apoia EEG multicanal configurável para neurociência avançada e investigação de ERP, enquanto o Epoc X fornece EEG sem fios de 14 canais para investigação, BCI e estudos aplicados. O Insight oferece um auricular EEG sem fios de 5 canais mais simplificado para investigação, desempenho cognitivo e ativações no mundo real. No extremo do dia a dia, o MN8 alarga a deteção cerebral a formatos de áudio portáteis discretos, concebidos para uma utilização com menor fricção para além dos cenários laboratoriais tradicionais.

Na vertente da investigação, o Flex apoia EEG multicanal configurável para neurociência avançada e investigação de ERP, enquanto o Epoc X fornece EEG sem fios de 14 canais para investigação, BCI e estudos aplicados. O Insight oferece um auricular EEG sem fios de 5 canais mais simplificado para investigação, desempenho cognitivo e ativações no mundo real. No extremo do dia a dia, o MN8 alarga a deteção cerebral a formatos de áudio portáteis discretos, concebidos para uma utilização com menor fricção para além dos cenários 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.