Woord vooraf. Nikita Lisabeth Kortrijk, 25 maart 2016 WAT IS HET POTENTIEEL VAN EEG-TECHNOLOGIE?

.

Woord vooraf Mijn naam is Nikita Lisabeth en ik ben student New Media and Communication Technology (NMCT) aan de Hogeschool West-Vlaanderen te Kortrijk. Het algemene onderwerp van mijn eindwerk omvat het potentieel van de EEG technologie die de dag van vandaag op de markt is, deze methode om in de hersenen ontstane elektrische signalen op te meten is ook wel gekend als electro-encefalografie. Ik koos dit onderwerp omdat mijn interesse ligt bij de laatste nieuwe technologieën en digitale media. Graag maak ik hier van de gelegenheid de gebruik om enkele mensen te bedanken waaronder Wouter Gevaert, mijn promotor. Ook zou ik graag dokter Gaelle Vermeersch bedanken voor het delen van haar kennis omtrent EEG. Tenslotte zou ik ook mijn vrienden en familie willen bedanken voor de vele steun en vertrouwen die ze mij gegeven hebben gedurende de opleiding. Nikita Lisabeth Kortrijk, 25 maart 2016

WAT IS HET POTENTIEEL VAN EEG-TECHNOLOGIE?

Abstract Tijdens mijn opleiding werd al snel mijn interesse in draagbare technologie, ofwel wearables, gewekt. In deze bachelorproef wil ik dieper ingaan op de elektro-encefalografie techniek, afgekort EEG. Dit omvat het uitlezen van hersengolven en de interpretatie daarvan. De meeste mensen kennen deze term vanuit de medische context maar tegenwoordig worden kleine toestellen op de consumentenmarkt verkocht om zelf toepassingen te maken/programmeren door middel van hersengolven. In dit werkstuk ligt de focus op de draagbare EEG-headsets en de toepassingen hiervan. Er worden antwoorden geformuleerd op vragen zoals “Wat kan je reeds vinden op de markt?”, “Wat moet je doen als je zelf aan de slag wil met EEG?” enzovoort. Allereerst is er een basiskennis nodig op vlak van hersengolven en het uitlezen daarvan. Daarna worden de kant-en-klare toepassingen bekeken die men reeds op de consumentenmarkt kan vinden. En dan is er ook nog het interessante luik omtrent het zelf programmeren van de technologie. Hierbij wordt er stap voor stap onderzocht, wat je nodig hebt om zelf aan de slag te gaan met EEG om zo je eigen applicatie te maken. Hoe ziet de toekomst op het vlak van EEG? Wie weet lopen we binnen een decennia allemaal met een headset en is dit deel van ons dagelijks leven. De ultieme vraag van deze scriptie is dan ook “heeft de technologie potentieel of niet?”.


Verklarende woordenlijst EEG: Dit is de afkorting voor elektro-encefalografie. Meer uitleg vindt je in het eerste hoofdstuk. VR: Dit staat voor virtual reality. SRM: De afkorting voor Senso Motorisch Ritme. Dit staat verder uitgelegd in hoofdstuk 1.2.1 Trigger: Een trigger is een actie dat een proces in gang zet. Hz: De afkorting voor hertz. Dit is de eenheid van een frequentie. Cortex: De grijze massa ofwel de buitenkant van de hersenen. Augumented reality: Dit is een live beeld waarbij er computer gegenereerde zaken worden toegevoegd aan het beeld. REM slaap: Dit is een fase in de slaap. REM is de afkorting voor Rapid Eye Movement, met andere woorden, de snelle oogbeweging. SWS slaap: SWS is de afkorting van slow-wave sleep. SWS komt voor in stadium 3 en 4 en wordt zo genoemd vanwege de langzame hersengolven die kenmerkend zijn voor deze slaapstadia. SDK: Voluit heet dit een software development kit. Het is een verzameling van hulpmiddelen om software te ontwikkelen zoals voorbeeldcode, libraries, handleidingen, enz. Open source: Software waarvan de gebruiker de licentie heeft om naast gebruiker, ook ontwikkelaar te zijn. Als gevolg hiervan is het vrijgeven van de broncode onderdeel van de licentie. Dit geeft gebruikers de mogelijkheid om de software te bestuderen, aan te passen, te verbeteren, te verspreiden of verkopen. Droog sensoren: Bij onderzoeken binnen het ziekenhuis worden heel vaak sensoren gebruikt met geleidende gel, waardoor de signalen beter worden opgevangen. Dit is onbruikbaar voor de consumentenmarkt. Hiervoor hebben ze droog sensoren uitgevonden. Deze vangen de elektrische signalen op zonder gebruik van gel. API: De afkorting voor application programming interface. Dit is een soort programmabibliotheek waardoor kan je communiceren met een ander programma.


Figurenlijst Figuur 1.1: De verschillende hersendelen ..................................................................... 5 Figuur 1.2: Een overzicht van de verschillende hersengolven volgens frequentie.............. 7 Figuur 1.3: Positionering van de elektroden .................................................................. 9 Figuur 1.4: Voorbeeld van een MRI scan .................................................................... 11 Figuur 2.1: Sample signalen van de Sleep Profiler ....................................................... 14 Figuur 2.2: Prototype van de Kokoon ......................................................................... 14 Figuur 2.3: EEG headset aangepast voor kinderen ...................................................... 16 Figuur 2.4: Een EEG met een afwijking ...................................................................... 16 Figuur 2.5: Test met de Mindwalker ........................................................................... 17 Figuur 2.6: Een schets van het experiment ................................................................. 18 Figuur 2.7: Configuratiescherm van de MindDrone ...................................................... 20 Figuur 2.8: Marktonderzoek met EEG ......................................................................... 21 Figuur 3.1: Logo van Neurosky .................................................................................. 25 Figuur 3.2: De MindWave headset van Neurosky ........................................................ 26 Figuur 3.3: Schets van de werking van de headset ...................................................... 26 Figuur 3.4: De chip van Neurosky .............................................................................. 27 Figuur 3.5: Visualisatie door de Brainwave Visualizer ................................................... 31 Figuur 3.6: Logo van Emotiv ..................................................................................... 32 Figuur Figuur Figuur Figuur

3.7: De EPOC headset van Emotiv ................................................................... 33 3.8: De Insight headset van Emotiv ................................................................. 34 3.9: Het ontwikkelbordje van OpenBCI ............................................................ 36 3.10: Benodigdheden voor een DIY headset ..................................................... 37

Figuur 3.11: 3D model van een deel van de headset ................................................... 37 Figuur 4.1: Schema voorspelling naar de toekomst toe ................................................ 40


Inhoudstafel Woord vooraf Abstract Verklarende woordenlijst Figurenlijst Inhoudstafel .............................................................................................. 1 Inleiding .................................................................................................... 3 1

Wat is elektro-encefalografie? ............................................................ 5

1.1

Geschiedenis ............................................................................................. 5

1.2

Hoe werkt EEG? ........................................................................................ 5

1.2.1

Hersengebieden................................................................................ 5

1.2.2

Hersengolven ................................................................................... 7

1.2.3

Hersengolven uitlezen ....................................................................... 9

1.3

2

MRI scan ................................................................................................ 11

Toepassingen met EEG ...................................................................... 13

2.1

Gezondheidszorg ..................................................................................... 13

2.1.1

Sleep tracking................................................................................. 13

2.1.2

Epilepsie ........................................................................................ 15

2.2

Ergonomie .............................................................................................. 17

2.2.1

MindWalker .................................................................................... 17

2.2.2

Rolstoel besturen ............................................................................ 17

2.3

Entertainment ......................................................................................... 19

2.3.1

Applicaties...................................................................................... 19

2.3.2

Virtual reality .................................................................................. 19

2.3.3

Aansturen van drones ..................................................................... 19

2.4

Marktonderzoek ...................................................................................... 21

2.5

Gedachtensturen ..................................................................................... 22

2.5.1

Doorbraak ...................................................................................... 22

2.5.2

Het experiment............................................................................... 22


1

3

Marktaanbod ..................................................................................... 25

3.1

Neurosky ................................................................................................ 25

3.1.1

Over het bedrijf .............................................................................. 25

3.1.2

Assortiment .................................................................................... 25

3.1.3

Biosensoren ................................................................................... 27

3.1.4

EEG met ontwikkelbord ................................................................... 28

3.1.5

Aan de slag .................................................................................... 28

3.1.6

Applicatie publiceren ....................................................................... 32

3.2

Emotiv.................................................................................................... 32

3.2.1

Over het bedrijf .............................................................................. 32

3.2.2

Aangeboden producten ................................................................... 33

3.2.3

Licenties ........................................................................................ 34

3.3

DIY headset ............................................................................................ 36

3.3.1

OpenBCI ........................................................................................ 36

3.3.2

Benodigdheden............................................................................... 36

3.3.3

3D printen...................................................................................... 37

3.4

Wat heb je nodig? ................................................................................... 38

3.4.1

Hardware ....................................................................................... 38

3.4.2

Software ........................................................................................ 38

3.4.3

Vaardigheden ................................................................................. 38

4

Hoe ziet de toekomst eruit? .............................................................. 40

4.1

Consumentenmarkt ................................................................................. 40

4.1.1

Toepassingen ................................................................................. 40

4.1.2

Vorm van hardware ........................................................................ 41

4.2

Medische sector ...................................................................................... 41

5

Besluit ................................................................................................ 43

6

Referentielijst .................................................................................... 44

6.1

Corpus ................................................................................................... 44

6.2

Figuren................................................................................................... 46

6.3

Bijlagen .................................................................................................. 47

Bijlage ....................................................................................................... 1 Bijlage 1: positie van de elektroden ............................................................................. 1


2

Inleiding De digitale wereld evolueert heel snel. De dag van vandaag heeft iedereen wel een computer, smartphone en/of tablet. De technologie is niet meer weg te denken. Meer en meer mensen zetten ook de stap naar draagbare technologie, wearables genoemd. Denk maar aan een smartwatch of een virtual reality of VR bril. Maar hoe zit het nu met de EEG-technologie? Met deze techniek worden de hersengolven onderzocht en aan de hand daarvan applicaties of zelfs hardware aangestuurd. Electro-encefalografie staat niet echt gekend als de meest gebruikte draagbare technologie en soms wordt het zelfs vergeten. Niets is minder waar, want als je de consumentenmarkt afspeurt, zijn er toch al verschillende zaken te vinden hieromtrent. In deze paper wordt er onderzocht hoe ver de technologie met EEG staat de dag van vandaag. Welke toepassingen zijn al op de markt? In functie waarvan worden ze gebruikt?


3


4

1 Wat is elektro-encefalografie? Wat is nu eigenlijk EEG? In tegenstelling tot wat veel mensen denken kan je met EEG geen gedachten lezen. In dit hoofdstuk ga ik dieper in op de technologie.

1.1 Geschiedenis Om een zicht te hebben op de geschiedenis van EEG, keren we terug naar 1912. In dat jaar heeft de Russische fysioloog, Vladimir Pravdich-Neminsky voor het eerst een elektro-encefalogram gemaakt van de hersenen van een hond. Vanaf dan is de technologie beginnen evolueren want enkele jaren later, in 1924, werd de eerste EEG gemaakt van een mens door de Duitse Hans Berger. Hij heeft ontdekt hoe de opname van de hersengolven het best werkt. Namelijk met één elektrode aan de achterkant en één op het voorhoofd.

1.2 Hoe werkt EEG? EEG is een technologie die de communicatie tussen de verschillende hersengebieden bestudeert. Om deze technologie volledig te begrijpen is er een (basis-) kennis vereist op het vlak van de hersenen. In de volgende delen is er een korte omschrijving van de hersengebieden en de soorten hersengolven. Met deze basis kunnen we overgaan tot de effectieve werking van EEG.

1.2.1 Hersengebieden EEG leest de golven uit vlak onder de hersenpan. Dit betekent dat de grote hersenen belangrijk zijn. Er zijn een aantal verschillende gedeeltes. Ieder gedeelte, of ook wel kwab genoemd, heeft twee delen. Namelijk een linkerhelft en een rechterhelft. Hieronder zijn de verschillende delen van de grote hersenen opgelijst met hun functies.[4] [5] [6]

Figuur 1.1: De verschillende hersendelen


5

1.2.1.1 Frontale kwab De frontale kwab bevind zich, zoals de naam al laat vermoeden, aan de voorkant van de grote hersenen en is de grootste van de vier hersenkwabben. Deze is op figuur 1.1 aangeduid in het blauw. Van hieruit worden er heel wat zaken geregeld. Ze zijn verantwoordelijk voor het zelfbewust zijn van de persoon en het aansturen van de spieren. Het kan wat gezien worden als het moederbord van de hersenen want er worden heel wat uiteenlopende zaken geregeld vanuit de frontale kwab. Ze zijn onder andere functioneel: Planning Organiseren Geheugen Impulscontrole Het oplossen van problemen Selectieve aandacht Besluitvorming Het beheersen van het gedrag en de emoties De linkerhelft van de frontale kwab speelt ook een rol in spraak en taal.

1.2.1.2 Pariëtale kwab De pariëtale kwab bevind zich net achter de frontale kwab. Op figuur 1.1 is dit aangeduid in het geel. De voornaamste functie van deze kwab is het integreren van zintuiglijke informatie. In dit hersengebied komt namelijk alle tast informatie van het ganse lichaam binnen. Met andere woorden er komen prikkels binnen zoals pijn maar ook informatie over de spieren en gewrichten. Achterin de kwab wordt er een mentale voorstelling van de ruimte gemaakt samen met de positie waar de persoon zich bevind in de ruimte.

1.2.1.3 Temporale kwab Deze kwab ligt onder de pariëtale kwab vlak achter de oren. Op figuur 1.1 kan je de temporale kwab herkennen in het groen. Dit gedeelte heeft heel wat functies waaronder het verwerken van auditieve informatie. Daarnaast is het gebied functioneel op het vlak van herkennen en benoemen van personen, dieren en objecten. In de temporale kwab ligt er een bepaalde structuur die ervoor zorgt dat er tijdelijke herinneringen worden opgeslagen.

1.2.1.4 Occipitale kwab Tenslotte hebben we de occipitale kwab. Deze bevindt zich achteraan van de grote hersenen en is aangeduid in het roze op figuur .1. Dit wordt gezien als het centrum van de visuele informatieverwerking. Hier komt alle informatie binnen van de ogen en wordt deze eveneens verwerkt.


6

Indien een persoon blind is van bij de geboorte, betekent dit niet dat de occipitale kwab onbruikbaar is. Dan wordt dit gebied gebruikt bij het uitvoeren van andere taken. Een goed voorbeeld hieromtrent is tast. Een blinde persoon leest door met zijn of haar vingers over brailleletters te schuiven. Tijdens enkele testen is duidelijk geworden dat de occipitale kwab bij deze handelingen ook in werking treedt.

1.2.1.5 Hersenstam De hersenstam is de verbinding tussen de grote hersenen, de kleine hersenen en het ruggenmerg. Deze is verantwoordelijk voor vitale levensfuncties waaronder lichaamstemperatuur, hartslag, ademhaling en bloeddruk.

1.2.2 Hersengolven Hersengolven zijn kleine elektrische stroompjes die meetbaar zijn op je hoofd. Deze stroompjes zeggen heel wat over je lichaam. Net zoals muziektonen een verschillende toonhoogte hebben, hebben ook je hersengolven verschillende toonhoogtes. Er zijn zes soorten golven, namelijk de alfa, beta, delta, theta, gamma en uiteindelijk ook SRM golven. [1]

Figuur 1.2: Een overzicht van de verschillende hersengolven volgens frequentie

1.2.2.1 Alfa Alfa golven hebben een frequentie van 8 tot 13 Hz. Deze komen hoofdzakelijk voor als de hersenen in een ontspannen maar bewuste staat verkeren. Een voorbeeld hiervan kan zijn tijdens een wandeling of tijdens het luisteren naar muziek. Ze nemen ook toe als je je ogen sluit. Hierdoor vermoed men dat het voorkomen van de alfagolven wordt beïnvloed door de prikkels via het netvlies en de oogzenuw. Mensen zijn zich ook bewust en hebben herinneringen aan de activiteiten die ze uitvoeren.


7

Triggers bij alfa golven: •

Oogzenuw,

•

ontspanning,

•

enz.

1.2.2.2 Beta De beta golven hebben een frequentie van ongeveer 18 tot 48 Hz en komt meestal niet langer voor dan 1 à 2 seconden achtereen. Deze golven komen overeen met de actieve en volledig bewuste staat van de hersenen. De sterkte van de beta golven gaat omhoog door angst en omlaag door spieractiviteiten. Bij stress ga je veel meer beta golven gaan creëren dan andere hersengolven. De golven verminderen door ontspanning, slapen of meditatie. Net zoals bij de alfa golven zijn mensen bewust van de gebeurtenissen en ze hebben herinneringen aan de activiteiten.

Triggers bij beta golven: •

Angst,

•

stress,

•

enz.

1.2.2.3 Delta Bij 1 tot 2 Hz golven spreken we van delta golven. Deze zijn het sterkst aanwezig in een diepe slaap. Het produceren van delta golven gebeurt voor en na de REM slaap.

Triggers voor delta golven: • •

Empathie, intuïtie,

•

enz.

1.2.2.4 Theta Deze golven, die zich op de frequentie 3 tot 8 Hz bevinden, komt onregelmatig voor. Het wordt vaak geassocieerd met meditatie, mentale toestand tijdens de slaap en emotionele creativiteit. Uit wetenschappelijk onderzoek is ook gebleken dat, door regelmatig te mediteren in een theta toestand, je heel wat sneller herstelt van zware ziektes en lichamelijke operaties. Daarnaast ben je ook helder van geest.

1.2.2.5 Gamma Pas de laatste 10 à 15 jaar worden de gamma golven als een aparte categorie beschouwd. Vroeger werden ze gerekend tot de hoge beta golven. Deze bevinden zich tussen de frequenties 38 Hz en 42 Hz. Gamma golven komen vooral voor wanneer men in een verhoogde staat van bewustzijn verkeerd.


8

1.2.2.6 SRM SRM staat voor Senso Motorisch Ritme. Deze golven hebben een frequentie van 12 tot 16 Hz.

1.2.3 Hersengolven uitlezen Om dit gedeelte van EEG beter te begrijpen heb ik een afspraak gemaakt met een dokter in de neurologie, Gaelle Vermeersch. Op 2 maart 2016 heeft ze me ontvangen in haar praktijk waar ze me meer vertelde over de werking van elektro-encefalografie. Ze heeft me wegwijs gemaakt in EEG-technologie, plaatsing van de elektroden, uitlezen van de golven, enz.[15] Om de hersengolven uit te lezen wordt EEG gebruikt. Dit staat voor elektro-encefalogram. Bij het meten van een elektro-encefalogram worden aan de buitenkant van het hoofd, met behulp van elektroden in een soort badmuts, elektrische signalen vanuit het brein opgevangen. Communicatie tussen hersencellen verloopt namelijk onder andere door middel van elektrische pulsen: als een hersencel ‘geactiveerd’ wordt, loopt er als het ware een stroompje door de cel. De elektroden worden in de badmuts geplaats op verschillende plaatsen die vooraf bepaald zijn. Op figuur 1.3 zie je de plaatsing van de verschillende elektroden. In de bijlage 1 is het volledige schema te zien. Om de hersengolven uit te lezen, gebruiken neurologen een eigen software. Hierin kunnen ze een keuze maken tussen verschillende montages. Dokter Gaelle Vermeersch heeft me de montages uitgelegd die ze zelf het meest gebruikt.

Figuur 1.3: Positionering van de elektroden


9

Aan de hand van figuur 1.3 wordt duidelijk welke elektroden waar geplaatst worden, zie bijlage 1 voor een overzicht hiervan. De elektroden met een even nummer worden rechts geplaatst, deze met een oneven nummer worden links geplaatst. De elektroden kunnen worden uitgelezen op verschillende manieren. Deze manieren worden ook wel montages genoemd. De eerste montage is de monopolaire montage. Bij deze wordt er gebruik gemaakt van slechts één referentiepunt om de elektroden uit te lezen. De tweede is de circulaire montage. Hierbij worden de elektroden met elkaar verbonden van voor (ofwel anterieur) naar achter (ofwel posterieur). Tenslotte is er ook nog de transversale montage. Bij deze worden de elektroden uitgelezen van links naar rechts. [7] De montage verandert de connectie tussen de verschillende elektrodes. De pc kijkt telkens tussen welke elektrodes er elektrische golven plaatsvinden en zo word de golf opgesteld. De reden waarom er verschillende montages zijn, is dat dankzij de verschillende manieren van uitlezen andere resultaten worden weergegeven. Je kan andere zones van de hersenen uitlezen met een andere montage. Heel wat van de informatie kan men achteraan de hersenen uitlezen. EEG reageert goed op ogen open en ogen dicht. Dit is alfa activiteit en het basisritme. De alfa golven liggen tussen 8,5Hz – 12Hz per seconde. Als de ogen dicht zijn treedt deze alfa activiteit op. Je ziet dit ook op de EEG dat prefrontale regio’s de spierbeweging van de knipperende ogen detecteren. De EEG is heel gevoelig aan spierbewegingen, vanaf de persoon beweegt zie je dit duidelijk op de resultaten. Voor een gewoon onderzoek wordt dit niet zo vaak gebruikt, maar dit kan wel een van de zaken zijn die naast het medische luik kan worden gebruikt voor bepaalde toepassingen. Er wordt ook gefilterd zodat de juiste data wordt weergegeven. Hierin zijn er enkele soorten filters: 1. Low-pass, deze verzwakt hoge frequenties, 2. High-pass, deze verzwakt lage frequenties, 3. Band-pass, deze verzwakt beide, 4. Notch, deze verzwakt een klein gedeelte van de frequenties. De gebruikte hardware in het ziekenhuis verschilt heel wat met de andere zaken op de markt. Het grootste verschil tussen een EEG onderzoek in het ziekenhuis en de beschikbare zaken op de consumentenmarkt is dat er “droge” elektroden worden gebruikt. De elektroden bij een onderzoek worden tussen het haar vastgezet met een speciale gel. Een ander groot verschil is dat de data waarschijnlijk gefilterd wordt zodat enkel de belangrijkste data overblijft.


10

1.3 MRI scan Iets wat heel nauw samenhangt met EEG is MRI. Dit is de afkorting voor

magnetic resonance imaging, ook wel kernspintomografie genoemd. Bij een MRI-scan worden met behulp van een grote sterke magneet en radiogolven bepaalde signalen in het lichaam opgewekt. Deze signalen worden door een antenne weer opgevangen. Een computer verwerkt vervolgens de signalen tot een afbeelding die op een beeldscherm bekeken kan worden. Met deze techniek kunnen gemakkelijk doorsneden van het lichaam of bepaalde organen worden gemaakt alsof er plakjes van zijn gesneden, bijvoorbeeld van de hersenen. [7]

Figuur 1.4: Voorbeeld van een MRI scan

Er bestaat ook het zogenaamde fMRI. Dit staat voor functionele MRI. Hierbij wordt er geen beeld gemaakt van het orgaan maar een video. Bij de hersenen kan je duidelijk de gebieden zien oplichten die in werking treden. Het verschil tussen een MRI scan en een EEG scan is vooral dat een EEG scan de hersengolven aan de oppervlakte van de schedel meet terwijl de MRI scan datgene binnenin de hersenen omvat. Er wordt hierbij een echt beeld gemaakt van de hersenen, iets wat bij een EEG niet gebeurt. Het resultaat van een EEG is een visualisatie van de hersengolven en niet van de hersenen zelf. Vaak wordt een fMRI in combinatie gebruikt met een EEG onderzoek. Doordat dit gedaan wordt, kan er een hele gedetailleerde diagnose gesteld worden.


11


12

2 Toepassingen met EEG Heel wat technologieën zijn de laatste jaren beginnen evolueren. Dit is ook zo met EEG. Een aantal bedrijven hebben de stap gezet om EEG bij de gewone gebruiker te brengen. Wat bestaat de dag van vandaag op vlak van toepassingen? We kunnen de meeste toepassingen in een van deze vier categorieën onderverdelen: Gezondheidszorg, ergonomie entertainment, marktonderzoek.

2.1 Gezondheidszorg EEG vond zijn oorsprong in de gezondheidszorg. Hierdoor zijn de meeste toepassingen medisch gericht. Door de commercialisatie van headsets die EEG uitlezen bestaan er reeds heel wat toepassingen die je ook thuis kan gebruiken.

2.1.1 Sleep tracking Tegenwoordig worden slaap gerelateerde stoornissen heel vaak onderzocht met PSG. Dit staat voor polysomnografie. Dit is een slaaptest waarbij verschillende zaken worden gemeten. Een van deze zaken is de hersenactiviteit. Dit wordt natuurlijk gemeten door middel van EEG. Terwijl men slaapt krijgt men elektroden op het hoofd gekleefd die men de hele nacht ophoudt. Deze meten de hersenactiviteit terwijl de persoon slaapt. Hiermee wordt gecontroleerd hoe diep de persoon slaapt. Naast EEG wordt ook nog de ademhaling gecontroleerd. Door een combinatie van de gegevens kan er worden geconstateerd of de persoon slaapapneu heeft. Hierbij stopt de persoon met ademen tijdens de slaap gedurende tien seconden. Voor onderzoek naar slaapproblemen moeten de mensen naar het slaaplabo. Daar blijft de persoon slapen en wordt er een EEG afgenomen gedurende de nacht. Het is gemakkelijk om tijdens de slaap EEG te gaan opmeten want dan beweeg je niet vaak. Er kan aan de hand van de EEG een onderscheid gemaakt worden tussen een REM slaap of diepe slaap. Ook kan de oorzaak van de slaapproblemen worden onderzocht. Wat als de mensen nu niet naar het slaaplabo moesten om deze test te ondergaan? Dit zou veel gemakkelijker zijn voor de persoon in kwestie. Dit kan reeds want er is een headset op de markt, die EEG signalen kan uitlezen. Hierdoor kan men dit gemakkelijk thuis doen. Een van de toepassingen die op de markt te vinden, is speelt hierop in namelijk de Sleep Profiler. [3]


13

Figuur 2.1: Sample signalen van de Sleep Profiler

De Sleep Profiler geeft een web gebaseerde weergave terug van automatische bewerkte signalen en genereert rapporten, zoals je kan zien op figuur 2.1. [8] De signalen bevatten heel wat informatie die wordt uitgelezen aan het voorhoofd, waaronder: Duurtijd van je slaapt, percentage tijd dat je slaapt, REM slaap, SWS slaap, slaap efficiëntie, frequentie en intensiteit van het snurken. Een ander product dat in deze categorie thuishoort is de Kokoon. De eerste koptelefoon ter wereld die aan sleep-tracking doet. Momenteel is het nog in productie. Het is er ter stand gekomen door middel van een Kickstarter project. Hierbij kunnen mensen het project sponsoren. In ruil daarvoor kan je als sponsor de Kokoon voorbestellen. Dit kan al vanaf $ 229. Met hun Kickstarter project hebben ze bijna $ 2 000 000 bij elkaar gebracht. Natuurlijk is het in eerste plaats een koptelefoon. Maar in de koptelefoon zitten de EEG sensoren verwerkt. Op die manier kan je op een comfortabele manier een soort headset dragen.

Figuur 2.2: Prototype van de Kokoon


14

De Kokoon werkt in combinatie met een applicatie. Deze app visualiseert alle gegevens die het verzamelt als je slaapt. Daarnaast bevat de app ook een audiobibliotheek om er zeker van te zijn dat je niet afgeleid wordt. Door de app te gebruiken leer je wat de beste technieken zijn om in slaap te vallen. Als het tijd is om op te staan, identificeert het alarm het perfecte punt in je slaap cyclus. Op deze manier ben je heel wat alerter en frisser als je wakker wordt. Een nadeel aan deze koptelefoon kan wel zijn dat je moeilijk(er) in slaap valt.

2.1.2 Epilepsie EEG wordt in de gezondheidszorg vaak toegepast om de oorsprong van epilepsie te achterhalen. Hiervoor moet de persoon in kwestie naar het ziekenhuis om daar een aantal testen de doorlopen met een EEG headset. Zo’n onderzoek duurt minimum een uur. Gedurende de test vraagt de laborant u om een aantal handelingen uit te voeren, bijvoorbeeld de ogen te openen, of de ogen juist een tijdje gesloten te houden. Ook wordt er met een lamp gekeken of u gevoelig bent voor knipperend licht, zoals in bepaalde televisietoestellen. Als iemand wordt opgenomen voor epilepsie gaan ze soms de elektroden inplanten omdat de epileptische activiteit vooral vanuit de binnenkant van de hersenen komt. Een EEG leest enkel de buitenkant uit met andere woorden de cortex. De resultaten zullen duidelijker zijn met ingeplante elektroden. Bij de onderzoeken mag de frequentie van de golven niet te laag liggen, bij sommige mensen ligt dit op 3 Hz of 4 Hz terwijl het bij de gemiddelde persoon tussen 8,5 Hz en 12 Hz ligt. Tijdens het onderzoek laten ze de persoon in kwestie snel en diep ademhalen. Een soort hyperventilatie. Dit kan een trigger zijn voor epileptische activiteit. Een andere toepassing tijdens het onderzoek, is zoals eerder vermeld het gebruik van lichtflitsen. Op de EEG zie je dan ook dat de golfjes achteraan de hersenen op hetzelfde ritme bewegen als de flitsen. Het zou natuurlijk gemakkelijker zijn om deze testen in je eigen thuisomgeving te doen. Hiervoor heeft Pilipili, gevestigd in Kortrijk, een oplossing. Pilipili is een bedrijf gespecialiseerd in productontwerpen - dit al tien jaar - in de medische sector. Zij hebben namelijk een headset ontwikkeld om epilepsie op te sporen. In samenwerking met UZ Gent en CICI ofwel Call voor Innovatie met Creatieve Industrieën, zijn zij gestart aan dit project, EEG@Home genaamd.


15

Figuur 2.3: EEG headset aangepast voor kinderen

Het doel van EEG@Home is om een comfortabele headset te ontwikkelen waarbij er hersenactiviteit wordt geregistreerd. De persoon kan zo gedurende de periode van bijvoorbeeld één week de headset dragen in hun eigen huiselijke omgeving. Het voordeel dat deze informatie in de natuurlijke habitat van de persoon wordt opgenomen, is dat hierdoor exact kan worden achterhaald welke triggers de epilepsieaanvallen veroorzaken. Op de EEG kan worden afgelezen waar de zogenaamde piekgolfcomplexen zich bevinden. Dit zijn pieken op een of meerdere golven die gevolgd worden door een trage golf. Een voorbeeld hiervan kan je zien op figuur 2.4.

Figuur 2.4: Een EEG met een afwijking

De headset die ze hebben ontwikkeld, is ook beschikbaar voor kinderen. Dit is heel interessant want kinderen kunnen moeilijk een uur tot anderhalf uur stilzitten voor een gewoon EEG onderzoek. Een diagnose stellen bij kinderen wordt hierdoor een stuk gemakkelijker.


16

2.2 Ergonomie EEG wordt binnen de gezondheidszorg gebruikt om onderzoeken te voeren. Maar waarom kan het niet worden gebruikt om deze mensen te helpen? Neuro-ergonomie is een combinatie van EEG en andere neurotechnologieën die toepassingen maken, dewelke samenhangen met prestaties op het werk en in het dagelijkse leven. Een grote doelgroep in deze categorie zijn mensen met een lichamelijke beperking.

2.2.1 MindWalker MindWalker is één van de projecten die een oplossing kan bieden aan mensen met een lichamelijke beperking. [12] Er zijn heel wat mensen die verlamd zijn, een aantal daarvan leren opnieuw wandelen met behulp van een exoskelet. Dit is een soort harnas waar mensen met een verlamming opnieuw mee kunnen wandelen. In 2013 is het MindWalker project afgesloten. Dit project, geleid door een team van Belgische

developers, is een combinatie van een exoskelet met een EEG-headset. Er zijn verschillende methodes om EEG te implementeren. Bij een van deze methodes worden de gedetecteerde EEG signalen gebruikt om commando’s te triggeren zoals ‘staan’, ‘wandelen’, ‘sneller’ of ‘trager’. Gelijk welke methode hiervoor gebruikt wordt,

Figuur 2.5: Test met de Mindwalker

sowieso moeten de signalen worden gefilterd vooraleer ze kunnen toegepast worden door de exoskelet.

Dit project heeft in de media aandacht getrokken door de Fifa World Cup in 2014. Dan gaf een verlamde tiener de aftrap door het gebruik van een EEG gestuurd exoskelet.

2.2.2 Rolstoel besturen Sinds maart 2016 is er een doorbraak op het vlak van BMI. Dit staat voor Brain Machine Interface en omvat alle soorten machines of toestellen die kunnen worden aangestuurd door middel van je hersenen. Dit is veelal met EEG. Er was een onderzoek in de universiteit van North Carolina, geleid door professor Miguel Nicolelis, omtrent BMI. Dit ligt in dezelfde lijn van de Mindwalker, waar professor Nicolelis ook reeds onderzoek naar deed. [13]


17

2.2.2.1 Het experiment Tijdens het experiment werden twee resusapen ingezet. Zij kregen elektroden ingeplant. Er werd bewust geen headset gebruikt omdat de resultaten met implantaten veel gedetailleerder zijn. Dankzij de elektroden is het de apen gelukt om een rolstoel te besturen met hun gedachten.

Figuur 2.6: Een schets van het experiment

De apen werden in een rolstoel geplaatst waarna deze naar een voedingsplaats werd gereden op twee meter afstand. Deze handeling werd een aantal keer herhaald met hier en daar enkele afwijkingen. Deze herhaling wordt motor-imagery genoemd. Gedurende dit proces werden alle resultaten van de EEG bijgehouden. Aan de hand van deze signalen werd de rolstoel afgestemd. Hoe meer er werd geoefend met de rolstoel, hoe vlotter het ging.

2.2.2.2 Doel Bij dit onderzoek wordt er gefocust op ALS-patiënten. ALS staat voor Amyotrofische Laterale Sclerose en is een spierziekte waarbij alle spiergroepen één voor één worden aangetast. De spieren verliezen hun kracht en dit kan leiden tot verlamming. Naast ALS-patiënten behoren ook nog mensen met tetraplegie tot de doelgroep. Bij deze aandoening zijn de vier ledematen verlamd. In dit geval werkt een exoskelet niet maar een rolstoel kan wel een oplossing bieden.


18

2.3 Entertainment Eenmaal de EEG headset beschikbaar werd voor developers, was de stap naar de entertainmentsegment klein. Er kan heel wat meer mee gedaan worden dan enkel onderzoek. Denk hierbij aan games, virtual reality en het besturen van allerhande zaken. Er is voor elk wat wils op de markt.

2.3.1 Applicaties Ieder bedrijf die zelf headsets ontwikkelt, zoals Neurosky of Emotiv, heeft een eigen webshop met daarop hun eigen applicaties. Er zijn apps ter beschikking voor verschillende besturingssystemen waaronder Windows, Mac, iOS en Android.

2.3.2 Virtual reality Op 4 maart 2015 heeft het Zwitserse bedrijf MindMaze aangekondigd dat ze de financiering hebben afgesloten voor hun virtual reality bril. Dit is niet zomaar een VR-bril, deze bril, MindLeap genaamd, kan je aansturen met EEG. De headset zit verwerkt in de bril. MindLeap detecteert hersenen spieractiviteit door gebruik van hersenactiviteit in combinatie met een beweging-detecterende camera voor gaming, dit zowel virtual als

“Virtual reality gaming goes hands-free.”

augmented reality. [2]

2.3.3 Aansturen van drones Bij enkele bedrijven zijn ook reeds drones te koop die te besturen zijn met een headset. Hierbij even een voorbeeld uit het assortiment van Emotiv. Het product is te koop als de MindDrone. De drone op zich is een AR.Drone 2.0 van Parrot. Wat heb je nodig om dit allemaal te laten werken? Als eerste de AR.Drone 2.0 van Parrot, een Windows platform, WLAN en een .NET framework 4 of hoger. De software achter de MindDrone gebruikt een library voor C# waarmee de drone kan bestuurd worden. Deze is terug te vinden op Github bij de maker Ruslan-B. Het unieke aan deze drone is dat deze bestuurbaar is op verschillende manieren, niet alleen met je gedachten. Hieronder de vier verschillende modi. Keyboard Modus Dit is de meest “normale” manier. De drone is geconnecteerd met WLAN. Door middel van de "Q, W, E, A, S, D, PageUp and PageDown" toetsen op je keyboard kan je de drone besturen. Deze manier is veel nauwkeuriger dan de gewone smartphone applicatie die ter beschikking is voor de AR.Drone 2.0.


19

Cognitiv Modus Bij deze modus is een EPOC headset van Emotiv vereist. In het control panel van deze headset is er een kubus te zien. De kubus beweegt op basis van de hersengolven die worden opgevangen. De drone beweegt op exact dezelfde manier. Je kan in het configuratiescherm van de MindDrone de acties aanpassen. Je ziet een scherm van het configuratiescherm op figuur 2.7. Deze mode kan je ook combineren met de volgende modi. Expressiv Modus Bij deze mode moet je, zoals de naam al doet vermoeden, je expressie gebruiken. Zoals eerder in deze paper vermeld, kan je via de hersenen ook spierbewegingen uitlezen. Hier ga je de drone met deze spierbewegingen besturen. Bijvoorbeeld kan je door naar links te kijken de drone naar links sturen of door je wenkbrauwen op te trekken kan je de drone laten opstijgen. Je kan net zoals bij de cognitiv mode zelf configuraties gaan aanpassen.

Figuur 2.7: Configuratiescherm van de MindDrone

Gyroscope Modus De laatste modus van de vier is de gyroscope modus. Net zoals bij de expressiv mode, maakt deze mode gebruik van de spierbewegingen voor de besturing. Als je je hoofd beweegt, beweegt de drone ook. Bijvoorbeeld als je je hoofd naar links beweegt, gaat de drone ook naar links.


20

2.4 Marktonderzoek Naast medische toepassingen en entertainment met EEG wordt het ook vaak gebruikt in een ander marktsegment, namelijk bij marktonderzoek. Het gebruik van deze technologie in combinatie met marketing wordt ook neuromarketing genoemd. Waarom is hersenactiviteit handig voor marktresearch? Onze hersenen werken heel hard om iedere seconde verschillende impulsen te gaan verwerken en waarnemen. Daarnaast moeten ook nog alle prikkels van de zintuigen geïnterpreteerd worden. De grote meerderheid van deze activiteiten vinden plaats zonder dat we dat beseffen. De droom van iedere marketeer is om te kunnen communiceren met het onderbewustzijn van de mensen en zo hun eigen product aan hen te verkopen. Als je wilt dat je website, product, verpakking, advertentie enzovoort de mensen gaat aanspreken, zou je moeten kunnen de reacties van je hersenen uitlezen. En dit is exact wat er wordt onderzocht met neuromarketing. Tijdens het marketingonderzoek wordt er rekening gehouden met drie zaken om de emotionele toestand van de persoon te interpreteren. Deze zaken zijn enthousiasme, engagement (of betrokkenheid) en frustratie. Enthousiasme spreekt op de psychofysische enthousiasme met een positieve waarde. Een aantal zaken zijn gerelateerd, zoals het verhogen van de hartslag, de pupil van het oog dat vergroot en de stimulatie van de zweetklieren. Dit wordt op twee manieren gemeten: gebonden aan een specifieke gebeurtenis (op korte termijn) of een indicatieve en stabielere emotionele toestand (op lange termijn).

Figuur 2.8: Marktonderzoek met EEG

Betrokkenheid is ook heel belangrijk, want door enkel een vlotte, niet-interactieve ervaring zal je de persoon niet genoeg kunnen aanspreken om je product te “verkopen”. Hiervoor is een zinvolle en actieve interactie nodig. Tenslotte is er nog de frustratie. Door een blik te werpen op de frustratie van de mensen heb je informatie van onschatbare waarde. Je weet exact waardoor een kwade of gefrustreerde reactie wordt veroorzaakt. Zo kan je jezelf beschermen tegen deze negatieve reacties en ervaringen.


21

EEG is slechts één van de gebruikte technologieën want met enkel hersengolven kan er geen duidelijke conclusie gemaakt worden. Een andere technologie waar het vaak mee wordt gecombineerd is eye tracking. Als je bijvoorbeeld een artikel uit een krant leest waarbij je met de tracking kan meten wat je leest en daarbij de output van de EEG vergelijkt, kan je perfect achterhalen welk deel van het artikel succesvol is en want de mensen het meest bindt aan de krant. Sommige onderzoeken gaan nog verder. Er kan bijvoorbeeld ook met een Kinect de lichaamshouding worden gemeten. Een Kinect is ontwikkeld om een spelcomputer aan te sturen. Deze bestaat uit een kleine camera en toebehorende software. Naast de games, kan deze ook voor educatieve of research doeleinden gebruikt worden.

2.5 Gedachtensturen Je leest het goed, gedachten aansturen. Dit staat niet gelijk aan gedachten lezen. Bij het gedachtensturen worden de gedachten beïnvloed en niet uitgelezen.

2.5.1 Doorbraak Sinds 2013 zijn er heel wat doorbraken geweest op het gebied van rat-to-rat hersencommunicatie en zelfs human-to-rat. Maar in de universiteit van Washington hebben ze de ultieme doorbraak, namelijk een telepathische communicatie tussen twee menselijke hersenen. Door het gebruik van een EEG kap worden de elektrische signalen van de hersenen uitgelezen en kunnen deze gedachten worden gebruikt om handelingen van een andere persoon te beïnvloeden. Er is een code gebruikt om de hersensignalen om te zetten naar hersencommando’s.

2.5.2 Het experiment De eerste deelnemer, ofwel antwoorder, draagt een kap die verbonden is aan een EEG machine. Deze machine leest alle hersenactiviteit uit. Men toont de antwoorder een bepaald object (bijvoorbeeld een tafel) op het computerscherm. De tweede deelnemer, ofwel de vraagsteller, ziet een lijst van mogelijke objecten en verwante vragen. Door een enkele muisklik verstuurt de vraagsteller de gewenste vraag naar de antwoorder. Deze reageert met “ja” of “nee” door zich te focussen op één van de twee lichten die zich voor hem bevinden. De twee lichten flikkeren elk op een andere frequentie.


22

Beide antwoorden versturen een signaal naar de vraagsteller via het internet en activeert daarbij een magnetische spoel die zich achter het hoofd van de persoon bevindt. Alleen het antwoord “ja” genereert een signaal dat intens genoeg is om de visuele cortex te stimuleren. Hierdoor ziet de vraagsteller een flits, dit fenomeen staat bekend als fosfeen. Hierbij heeft men de indruk dat men in een licht kijkt zonder dat licht wordt opgenomen via het netvlies. Door deze flits weet de vraagsteller dat de persoon met “ja” heeft geantwoord. De vraagsteller stelt gedurende het project enkele vragen waardoor de persoon het object kan gaan identificeren. Rajes Rao, wetenschapper aan de universiteit van Washington benadrukt wel dat deze technologie enkel bepaalde simpele hersensignalen uitleest en niet de gedachten van de persoon.


23


24

3 Marktaanbod Wat als je nu zelf aan de slag wil met zo’n headset? Je kan via verschillende bedrijven een headset aankopen. In dit hoofdstuk bespreek ik wie de marktleiders zijn op vlak van consumentgerichte EEG headsets en wat er daar zoal bij komt kijken.

3.1 Neurosky 3.1.1 Over het bedrijf Op de markt kan je spreken van een aantal grote bedrijven. Een van deze bedrijven heet NeuroSky. Dit bedrijf is opgestart in Sillicon Valley, California in 2004. Hier is ook hun hoofdkantoor gevestigd. Daarnaast hebben ze kantoren gevestigd over heel de wereld, van Tokio tot Frankfurt. Ze zijn gespecialiseerd in headsets met EEG biosensoren. Zij hebben een grote stap gezet met het uitbrengen van de MindSet in het jaar 2009. Deze set bevatte een headset die werd ontwikkeld voor research en development. Bij de set zat ook een gratis SDK. [9]

Figuur 3.1: Logo van Neurosky

Naast EEG houdt Neurosky zich naast EEG sensoren ook bezig met ECG biosensoren, ofwel elektrocardiogram biosensoren.

3.1.2 Assortiment 3.1.2.1 Headset Hun bekendste product is de MindWave. Dit is een headset waarmee je heel wat zaken kan doen. Wellness, een spel spelen en research uitvoeren zijn maar enkele voorbeelden van de mogelijkheden met dit product. De headset werkt op het Windows besturingssysteem en op Mac. De connectie tussen het besturingssysteem en de headset verloopt via radiofrequenties. Om dit te laten werken is er bij de headset een USB radiofrequentie ontvanger geleverd om de overdracht van informatie vlot te laten verlopen. In tegenstelling tot de andere headsets ondersteund de MindWave geen Bluetooth. De MindWave kan je kopen via Amazon aan $79,99.


25

Figuur 3.2: De MindWave headset van Neurosky

Naast de MindWave is er ook een MindWave Mobile beschikbaar. Er zijn heel wat verschillen tussen de twee headsets. De MindWave Mobile is veel meer uitgebouwd dan de MindWave. Deze headset is niet alleen compatibel met Windows en Mac maar ook voor Android en iOS systemen. Het grootste verschil tussen de twee headsets is wel de manier van communicatie tussen de headset en computer of smartphone. Deze gaat namelijk niet via radiofrequentie maar via Bluetooth. Je kan de headset verkrijgen aan een prijs van $ 99,00. Een andere headset die aangeboden wordt, is de MindSet. De data wordt verzonden via Bluetooth. De headset bevat ook een USB dongle voor computers zonder ingebouwde ontvanger. Het toestel is compatibel voor Windows, Mac en Android. Wat uniek is aan deze headset is dat deze ook een audio output en microfoon ingebouwd heeft. Zo kan deze ook als hoofdtelefoon gebruikt worden.

Figuur 3.3: Schets van de werking van de headset

Op figuur 3.3 kan je zien hoe de werking van de headsets ongeveer in elkaar zit. De sensoren detecteren de hersengolven. Dit gebeurt op een veilige en passieve manier. Dankzij de technologie die Neurosky ontwikkeld heeft, worden de hersengolven gefilterd. Met de gefilterde versie van de signalen kunnen een aantal zaken worden geïnterpreteerd. Met deze informatie kan men voorgeprogrammeerde apps aansturen of zelf iets gaan ontwikkelen met de technologie.


26

3.1.2.2 Sets De headsets worden vaak aangeboden in sets. In deze sets zitten een aantal applicaties inbegrepen samen met de Brainwave Visualizer. Meer info over de Brainwave Visualizer kan je terugvinden in hoofdstuk 4.1.5.2. De prijzen variëren tussen $ 99,00 en $ 175,99. Daarnaast zijn er ook specifieke producten beschikbaar zoals een drone, een hologram en bestuurbare elektronische kattenoren.

3.1.3 Biosensoren De drie aangeboden headsets gebruiken allemaal dezelfde EEG sensor, TGAM. Dit is de afkorting van ThinkGear AM. De sensor zorgt ervoor dat, in samenwerking met de droge elektroden, de signalen van het menselijk brein worden gefilterd zodat enkel de bruikbare golven overblijven. Daarnaast worden alle overbodige signalen en ruis uit de RAW data gehaald. Dit signaal wordt daarna omgezet waarna deze digitaal kunnen geïnterpreteerd worden. Samen met de sensor hoort de TGAT chip. Dit is een krachtige chip die het mogelijk maakt om de filtering toe te passen en de data uit te lezen. [9]

Figuur 3.4: De chip van Neurosky

Een andere gelijkenis tussen de headsets is de zogenaamde “droge-sensor”-technologie. Dit betekent dat de headset gewoon kan worden opgezet zonder speciale gel te gebruiken. Men doet dit wel bij een EEG onderzoek in het ziekenhuis. De sensoren werken met bepaalde algoritmes. Er zijn zes algoritmes gedefinieerd die worden gebruikt om de data uit te lezen. De eerste is de aandacht of ‘attention’ . Deze duidt aan hoe de mentale focus is van de persoon in kwestie. Het resultaat hiervan is een waarde tussen nul en honderd. Dit algoritme wordt ook vaak gebruikt in spelletjes omdat dit gemakkelijk te oefenen is. Als tweede algoritme is er de meditatie. Hiermee wordt de hoeveelheid kalmte bepaald. Dit is eveneens een waarde tussen nul en honderd. Deze waarde heeft een eigen meter op de Brainwave Visualizer. Het derde algoritme dat beschikbaar is, is de psychische inspanning. Hoe harder de hersenen werken hoe hoger deze waarde ligt. Dit geldt voor zowel fysische taken als mentale taken. Het voorlaatste algoritme is de vertrouwelijkheid. Dit is de indicator voor de vorm van gewoonte bij het uitvoeren van een opdracht. Net zoals de psychische inspanning is dit algoritme van toepassing bij fysieke en mentale taken. Tenslotte is er ook nog de waardering. Hierbij wordt gemeten hoe hoog de waardering of genoegen bij aanraking met een extern audiovisuele stimulans is.


27

3.1.4 EEG met ontwikkelbord Naast de traditionele applicaties kunnen ook andere toepassingen gemaakt worden met behulp van ontwikkelborden, bijvoorbeeld een Arduinobord. Door zaken te maken met een Arduino ga je direct een stap verder. Je kan bijvoorbeeld hardware aansturen. Je kan natuurlijk niet vanaf nul starten met programmeren. Hiervoor is er reeds een

library ontwikkeld. Deze is beschikbaar via Github. Een nadeel is dat de library enkel beschikbaar is voor de MindWave headset van Neurosky. Andere headsets zijn niet compatibel. Met de beschikbare Processing code wordt alle beschikbare basisinformatie uitgelezen. Het is dan aan de developer om de informatie te verwerken. Een simpele opdracht zou bijvoorbeeld zijn de ledlichtjes te laten branden. [9]

3.1.5 Aan de slag Vooraleer je echt aan de slag kan gaan met programmeren moet je eerst een platform kiezen waarvoor je gaat ontwikkelen. Neurosky geeft je de keuze uit Mac OSX, iOS, Android of Windows.

3.1.5.1 Stap voor stap De verschillende SDK’s kan je gratis afhalen via de website van Neurosky. In de SDK zit een development guide met informatie over het opstarten van het project in de ontwikkelomgeving, een of meerdere codevoorbeelden en uitleg over de ThinkGear API die wordt gebruikt. In het codevoorbeeld staat stap voor stap hoe je je headset connecteert.

Hieronder een voorbeeld hoe je je project maakt in een .NET omgeving voor Windows. Om je project op te starten is het ThinkGear.dll bestand heel belangrijk. Dit is een C# .NET library en kan dus enkel en alleen gebruikt worden in .NET projecten, niet in native applicaties. Deze bevat de code die nodig is om de resultaten van de chip uit te lezen. Dit dll-bestand moet je toevoegen aan de workspace van je project. Om de library te kunnen gebruiken moet je de volgende lijn code bovenaan je applicatie zetten. using NeuroSky.ThinkGear;

De namespace bevat twee verschillende classes. De eerste is de Connector. Deze zorgt voor de connectie tussen de seriële COM poort van de computer en leest de seriële datastroom uit als het datatype DataRowArray. De tweede class die in de namespace terug te vinden is, heet TGParser. Deze class zorgt voor het omzetten van de DataRowArray naar een ThinkGear datatype dat kan gebruikt worden in de applicatie. Om deze classes te gebruiken, moet je eerst een instantie maken van een Connector en deze initialiseren. private Connector connector; connector = new Connector();


28

Als volgende stap is het belangrijk om de verschillende events aan te maken. connector.DeviceConnected += new EventHandler( OnDeviceConnected ); connector.DeviceFound += new EventHandler( OnDeviceFound ); connector.DeviceNotFound += new EventHandler( OnDeviceNotFound ); connector.DeviceConnectFail += new EventHandler( OnDeviceNotFound ); connector.DeviceDisconnected += new EventHandler( OnDeviceDisconnected ); connector.DeviceValidating += new EventHandler( OnDeviceValidating );

In het DeviceConnected event wordt er gecontroleerd of de headset effectief geconnecteerd is met de computer. DataReceived events from the Device, like this: void OnDeviceConnected( object sender, EventArgs e ) { Connector.DeviceEventArgs deviceEventArgs = (Connector.DeviceEventArgs)e; Console.WriteLine( "New Headset Created." + deviceEventArgs.Device. DevicePortName ); deviceEventArgs.Device.DataReceived += new EventHandler( OnDataReceived ); }

Eenmaal deze eventhandler is aangemaakt kan je een functie maken om de data die door de chip wordt geregistreerd, uit te lezen. Hiervoor moet de parser gebruikt worden. Deze zet de gegevens om naar een DataRowArray. Uit deze array kan je de verschillende soorten types halen. Deze types zijn de RAW value, Poor Quality value, Attention value en Meditation value. void OnDataReceived( object sender, EventArgs e ){ /* Cast the event sender as a Device object, and e as the Device's DataEventArgs */ Device d = (Device)sender; Device.DataEventArgs de = (Device.DataEventArgs)e;

/* Create a TGParser to parse the Device's DataRowArray[] */ TGParser tgParser = new TGParser(); tgParser.Read( de.DataRowArray ); /* Loop through parsed data TGParser for its parsed data... */


29

for( int i=0; i
if( tgParser.ParsedData[i].ContainsKey("Attention") ) { Console.WriteLine( "Att Value:" + tgParser.ParsedData[i][ "Attention"] ); } if( tgParser.ParsedData[i].ContainsKey("Meditation") ) { Console.WriteLine( "Med Value:" + tgParser.ParsedData[i][ "Meditation"] ); } } }

Voor het afsluiten van de applicatie is het heel belangrijk dat de Connector afgesloten wordt. Hierbij moet de close() method gebruikt worden connector.close();

3.1.5.2 Brainwave Visualizer Aangezien het resultaat van een EEG heel wat data bevat, moet er een gebruiksvriendelijke manier zijn om dit te bekijken. Hiervoor heeft Neurosky een zogenaamde “Brainwave Visualizer” ontwikkeld. Dit is een interactieve applicatie waarbij een grafische weergave wordt gemaakt van de hersenactiviteit die plaatsvindt. Er zijn drie types informatie uit te lezen.


30

Figuur 3.5: Visualisatie door de Brainwave Visualizer

Aan de rechterbovenhoek is de RAW informatie te zien die de chip uitleest, deze wordt weergegeven door de witte lijn. Hierop zie je duidelijk zaken zoals spierbewegingen. Deze informatie is van nut voor onderzoekers. Als tweede zie je het spectrum van de verschillende golven namelijk alfa, beta, gamma, delta en theta. Deze hangen samen met de mentale toestand van de persoon, beta staat bijvoorbeeld voor aandacht. De vorm en kleur van het spectrum verandert constant naar gelang de resultaten. Doordat iedere persoon anders is zal geen enkele visualisatie overeenkomen met een ander. De gekleurde kolommen aan de rechterkant van het scherm komen overeen met de info aan de linkerkant. Tenslotte heb je ook nog de eSense meters in de rechteronderhoek. Deze stellen de “attention” en “meditation” vast. Deze waarden worden uitgelezen aan de hand van de algoritmes waarmee de chip werkt. Met wat oefening kan je de verschillende meters bewust aanpassen door je te focussen. De visualizer is volledig gratis te verkrijgen als onderdeel van de aangekochte headset. Het programma is gemaakt voor Windows en OSX met behulp van een ThinkGear Communications Driver. Deze driver gebruikt een goedkope Unity 3D engine.

3.1.5.3 API Het bedrijf staat open om samen te werken met developers. Ze geven dan ook zo veel mogelijk informatie vrij zodat je zelf aan de slag kan met hun hardware. Om de gepaste software of applicatie te maken heb je de juiste API nodig. Er zijn momenteel drie verschillende API’s beschikbaar.


31

De eerste API die je kan gebruiken is de ThinkGear Connector, ofwel TGC. Deze wordt aangeschreven als de gemakkelijkste optie .Het programma werkt in de achtergrond en haalt de nodige data van een TCP/IP socket. Het werkt enkel en alleen bij platformen waarbij sockets ondersteund worden, bijvoorbeeld een Windows of Mac OSX systeem. De voornaamste programmeertaal is Flash, maar andere talen waarmee je sockets kan aansturen werken even goed. Als tweede is er de ThinkGear Communications Driver, afgekort TGCD. Deze wordt ook gebruikt in het voorbeeld hierboven. In deze API zijn drie soorten bestanden beschikbaar om aan de slag te gaan: .dll .bundle .jar De platforms waarvoor je kan programmeren, zijn dus enkel deze die bovenstaande bestandtypes ondersteunen. Hiertoe behoren Windows, Mac OSX, Windows Mobile, J2ME enzovoort. Tenslotte is er ook nog het ThinkGear Communications Protocol. Dit wordt gezien als de moeilijkste optie van de drie. Je moet namelijk zelf de seriële I/O poort openen en de data zelf uitlezen en verwerken. Het voordeel hieraan is wel dat je voor eender welk platform kan programmeren en daarbij je voorkeursprogrammeertaal kan gebruiken.

3.1.6 Applicatie publiceren Als je je eigen applicatie gemaakt met Neurosky software wil delen met andere mensen is het aan te raden om eerst met hen contact op te nemen. Als je een applicatie gebouwd hebt voor Windows of Mac kunnen zij de afgewerkte versie lanceren in hun eigen webshop. Zij stellen een overeenkomst voor om de winst te delen. Een applicatie voor iOS lanceren lukt ook niet zomaar. Pas als je het bedrijf contacteert, zullen zij je applicatie whitelisten waarna deze beschikbaar wordt gesteld in de iOS Store. Je moet eerst Neurosky verwittigen. Android apps daarentegen mag je gewoon vrij publiceren in de Android App Store.

3.2 Emotiv 3.2.1 Over het bedrijf Een andere pionier binnen de bio-informatica sector is het Australische bedrijf Emotiv. Dit bedrijf is opgestart in 2011. Zij focussen zich vooral op gezondheid, wellness en fitness. Ondertussen zijn zij ook te vinden in Azië, Mauritius en natuurlijk ook in de technologiestad San Francisco. [10]

Figuur 3.6: Logo van Emotiv


32

3.2.2 Aangeboden producten 3.2.2.1 EPOC Headset Deze headset staat omschreven als de “scientific contextual EEG”, met andere woorden een headset die ontwikkeld is voor wetenschappelijke doeleinden. EPOC heeft 14 EEG kanalen en twee referentiepunten. Deze zijn nodig voor een zo accuraat mogelijk resultaat van de headset. Sensoren: AF3,

FC6,

P7,

AF4, F3, F4,

F7, F8, T7,

P8, O1, O2.

FC5, T8, Op bijlage 1 kan je duidelijk zien waar welke sensor zich bevind.

Figuur 3.7: De EPOC headset van Emotiv

De EPOC headset is verkrijgbaar vanaf $ 399,00. Indien je RAW data wil uitlezen met het toestel, moet je $ 300,00 bijbetalen.

3.2.2.2 Insight Headset Insight heeft vijf EEG kanalen en, net zoals de EPOC, twee referentiepunten. De vijf sensoren zijn: AF3, AF4 T7, T8, Pz.


33

Figuur 3.8: De Insight headset van Emotiv

De headset is verkrijgbaar vanaf $ 299,00. Net zoals bij de EPOC headset moet je bijbetalen indien je de RAW data wil uitlezen. Hier is het een kost van $ 400,00. Optioneel is er ook een USB ontvanger beschikbaar, deze bedraagt $ 59,99.

3.2.3 Licenties Om te mogen programmeren met de verschillende developer-toepassingen moet er een licentie aangekocht worden. Dit is iets wat heel vaak uit het oog wordt verloren maar is een belangrijke kost. Er worden drie verschillende licenties aangeboden door Emotiv. [10]

3.2.3.1 Individual licence De eerste is de individuele licentie. Deze is bedoeld voor personen die alleen werken aan een project. Hierbij krijgt de persoon in kwestie toegang voor één enkele gebruiker tot de SDK. Met deze SKD kan er slecht geprogrammeerd worden voor één besturingssysteem. Je kan deze licentie kopen voor $ 99,95. Voor de mensen die eender welke headset van Emotiv aankopen na 26 juli 2014 is er goed nieuws, want voor hen zit deze licentie inbegrepen in de prijs. Wat heel belangrijk is bij een licentie is de manier van publicatie. Met de individuele licentie krijg je toestemming om de software, applicatie of ander resultaat te publiceren onder de “Independent Developer Distribution License” of “Open Source Distribution License”.

3.2.3.2 Educational and non-profit license De headset wordt ook gebruikt door instellingen zoals scholen of universiteiten. Voor hen is er een educatieve licentie beschikbaar. Dit geeft hen toegang tot een multiseat SDK. Dit betekent dat de SDK beschikbaar is voor een maximum van 25 gebruikers per platform. De kost van de toegang is $ 1799,00, per extra platform betaal je $ 249,00 bovenop het standaard bedrag. Net zoals de individuele licentie is er een mogelijkheid om de gemaakte toepassing te publiceren. Deze vallen dan onder de “NPO/Educational Distribution License” of “Open Source Distribution License”. De voorwaarden om deze licentie aan te kopen zijn dat er geen winst wordt gemaakt met de toepassing en dat de licentie niet wordt benut door andere personen.


34

3.2.3.3 Company license Natuurlijk zijn er ook heel wat bedrijven die ontwikkelen met deze producten. Zij hebben een bedrijfslicentie ter beschikking. Hierbij wordt er toegang verleend tot een multiseat SDK voor vijf medewerkers. De toegang kost $ 6499,00, per extra besturingssysteem komt er een extra kost bij van $ 999,00. De software die wordt gemaakt, mag gepubliceerd worden onder de “Commercial Distribution License”. Er is één iets dat buiten hun licenties valt en dat is de toegang tot de RAW data. Dit zijn de niet-gefilterde hersengolven. Deze kan apart worden aangekocht.


35

3.3 DIY headset 3.3.1 OpenBCI Een community genaamd Open Source Brain Community Interface of kortweg OpenBCI, maakt open source software voor het uitlezen van hersengolven. Ze hebben een eigen microcontroller ontwikkeld waarmee je zelf aan de slag kunt om je eigen headset te ontwikkelen.

[14]

Figuur 3.9: Het ontwikkelbordje van OpenBCI

De chip die in het bordje zit, is Arduino compatibel. Het bordje bevat een radiofrequentie en Bluetooth module voor communicatie. Daarnaast zit er ook een versnellingsmeter, ofwel accelerometer, in die de beweging detecteert.

3.3.2 Benodigdheden Om de headset te maken heb je enkele dingen nodig. Als eerste heb je natuurlijk het bordje nodig van OpenBCI zelf. Dit is verkrijgbaar voor $ 499,00 op de webshop van OpenBCI. Op diezelfde webshop kan je ook de "Print It Yourself" Ultracortex (Mark III) EEG Headset kopen. De kostprijs hiervan bedraagt $ 299,99. Als je deze aankoopt, krijg je een aantal zaken geleverd waarmee je zelf de headset kan assembleren.


36

Figuur 3.10: Benodigdheden voor een DIY headset

Wat niet in deze set zit zijn het bordje, de zaken die je zelf moet 3D printen en het materiaal waarmee je de headset moet assembleren.

3.3.3 3D printen De zaken die je nog moet 3D printen zijn het frame, octanut, octabolt, behuizing voor de veren, behuizing voor de elektroden, houder voor het OpenBCI bordje en een behuizing voor het bordje. De makers hebben verschillende maten voor het frame gemaakt namelijk een small, medium en large. Het frame bestaat telkens uit een voorkant en achterkant. De bestanden zijn gratis af te halen van GitHub. Je hoeft ze enkel nog maar te printen. Dit printen duurt, afhankelijk van machine tot machine, best een eindje. Voor slechts één deel van de headset te printen met de MakerBot kost het 17 uur en 20 minuten. Andere machines kunnen deze taak volbrengen in minder tijd. 3D printen heeft natuurlijk ook zijn prijskaartje. Met de MakerBot komt het op 10 cent per gram, wat neer komt op € 11 voor het ene deel van de headset.

Figuur 3.11: 3D model van een deel van de headset


37

3.4 Wat heb je nodig? Er zijn een aantal zaken die je zeker en vast nodig hebt vooraleer je zelf aan de slag kunt gaan met het ontwikkelen van een applicatie of software voor een headset. Eender bij welk bedrijf je deze aankoopt.

3.4.1 Hardware Je moet allereerst een headset hebben. Er zijn een aantal bedrijven die hiertoe gespecialiseerd zijn waaronder de pioniers Emotiv en Neurosky. De prijzen hiervan liggen tussen de $ 99,00 en $399,00 als basisprijs. Je houdt ook best rekening met de vorm van communicatie tussen de pc en headset. Sommige toestellen communiceren via radiofrequentie, andere via Bluetooth. Soms is het nodig om een extra Bluetooth-ontvanger te bestellen.

3.4.2 Software Bij de meeste headsets zit de software inbegrepen die de hersengolven visualiseert. Deze is heel belangrijk want de data die wordt uitgelezen hangt af van headset tot headset. De meeste zaken werken op Windows en Mac maar als Linux gebruiker let je toch maar beter op. Niet alle software is geschikt voor dit besturingssysteem. Als er geen open source software gebruikt wordt, moet je ook rekening houden met de licenties. Dit is vaak een grote, en soms wel dé grootste kost indien dit voor commerciële doeleinden is.

3.4.3 Vaardigheden Er is ook een vaardigheid nodig. Je leert beter eerst zelf hoe je de headset bestuurt en hoe je welke prikkels onder controle houdt, vooraleer je start met programmeren. Naast de nodige hardware heb je ook de programmeerkennis nodig. Vaak wordt er geprogrammeerd in een .NET omgeving in C# of C++. In hoofdstuk 4.1.5.1 “Stap voor stap” staat een voorbeeld uitgelegd over het opstarten van een C# .NET omgeving. Er zijn ook heel wat toepassingen mogelijk met Processing voor Arduino.


38


39

4 Hoe ziet de toekomst eruit? Zoals je in de vorige hoofdstukken kan lezen, zijn er al heel wat toepassingen en aanbieders van hardware op de markt. Nu is de vraag of deze markt nog gaat uitbreiden en in welke mate. Het is bijna zo goed als zeker dat er nog heel wat evolutie mogelijk is in de EEG technologie. In dit hoofdstuk worden een aantal pistes bekeken omtrent de toekomst. Afgaande op de huidige evoluties wordt er met enige omzichtigheid een conclusie gevormd.

4.1 Consumentenmarkt

Figuur 4.1: Schema voorspelling naar de toekomst toe

4.1.1 Toepassingen De lijst met toepassingen omtrent EEG is al tamelijk lang. Maar deze kan in de toekomst nog heel wat langer worden. Er zijn nog tal van mogelijkheden. Hieronder een aantal speculaties omtrent de toekomst op het vlak van consumententoepassingen.

4.1.1.1 Voorbeeldcase 1 Autorijden kan voor mensen met epilepsie gevaarlijk zijn. Daarom mogen epilepsiepatiënten geen auto besturen, tenzij ze een rijgeschiktheidsattest hebben. Indien de persoon in kwestie een ongeval veroorzaakt als gevolg van een eerste epilepsieaanval en de persoon niet wist dat hij of zij een verhoogd risico had op aanvallen, is de persoon niet strafbaar. Wel is hij of zij mogelijk aansprakelijk voor het ongeval. Dit brengt natuurlijk heel wat last mee voor een epilepsiepatiënt. Aangezien een EEG headset epilepsie kan detecteren, zou een EEG headset een voor de hand liggende oplossing zijn. Stel dat deze mensen de toelating zouden krijgen om met de auto te rijden, indien ze een headset dragen. Op deze manier kan er epilepsie worden gedetecteerd en kan er een alarm afgaan wanneer er te veel epileptische activiteit plaatsvindt in de hersenen. Dit zorgt voor een veiligere situatie voor de patiënt en zijn omgeving.


40

4.1.1.2 Voorbeeldcase 2 EEG biedt reeds voor veel mensen een oplossing in de gezondheidssector. Dit is vaak op het vlak van verlamming, epilepsie en slaapproblemen. In hoofdstuk 3.2.1 is te lezen hoe een verlamde persoon, een exoskelet bestuurt door middel van een EEG headset. Dit komt eigenlijk neer op een soort elektronisch lichaam die men kan bewegen door middel van hersengolven. Eenmaal dit mogelijk is, kan de stap naar een lichaamsdeel besturen niet ver meer zijn. Dit zou bijvoorbeeld een variant kunnen zijn van een functionele, bestuurbare prothese. Men dacht enkele jaren geleden dat het onmogelijk was om met EEG een prothese te besturen omdat dit te ongevoelig was. Deze toepassing van EEG kan in de toekomst wellicht voor betaalbare, hersen gestuurde protheses zorgen. Dergelijke protheses zijn er al, maar daarvoor zijn ingewikkelde en erg dure operaties nodig. Er is ook reeds een experiment geweest door de eerder vernoemde professor Miguel Nicolelis. Hij onderzocht met een team van de universiteit van North Carolina de mogelijkheden van een prothese die aangestuurd wordt door EEG.

4.1.2 Vorm van hardware Stel dat de EEG technologie zover staat dat iedereen het dagelijks kan gebruiken. Eenmaal men op dat punt gekomen is, zal rekening moeten houden met de ergonomie. Ook zou de zichtbaarheid van de headset onder handen moeten genomen worden en deze stijlvoller naar voor brengen. Momenteel is de headset nog altijd een niet gebruiksvriendelijk voorwerp in de mate voor dagelijks gebruik. Er worden reeds implantaten gebruikt om sommige epilepsieonderzoeken te doen. Wie weet beslist men op een dag, om de sensoren in te planten waardoor de hardware niet meer nodig is.

4.2 Medische sector Bij Imec Leuven is er een studie aan de gang naar EEG onderzoeken zonder bedrading. Het kapje dat de persoon op zijn of haar hoofd krijgt zal niet meer verbonden worden met de vele draden, maar de communicatie zal draadloos verlopen. Dit is interessant voor de ziekenhuizen in situaties zoals het vervoer van de patiënt. Met een draadloos systeem is de kans kleiner dat de kabels loskomen tijdens het transport van de persoon in kwestie. Hierin is er zeker nog heel wat evolutie mogelijk.


41


42

5 Besluit Uit deze bachelorproef kan je besluiten dat de technologie al tamelijk ver staat. Het wordt al voor heel wat zaken gebruikt buiten de medische sector, waar EEG nog altijd zijn oorsprong heeft. Zo kunnen mensen zoals jij en ik gemakkelijk een headset aankopen en zelf ermee aan de slag gaan. Daarnaast kan je ook gebruik maken van het –toch al tamelijk uitgebreide- aanbod van applicaties en software. Toch heeft de technologie enkele grenzen. Zo kan je met de headset nog geen gedachten lezen. De grenzen zijn aan het vervagen tussen puur professioneel medisch gebruik en de puur consumenten toepassingen. Dit zorgt er dan ook voor dat het marktaanbod wordt uitgebreid, al dan niet in de medische context. Steeds meer mensen integreren technologie in hun leven om op deze manier informatie over zichzelf te verzamelen en hieruit te leren. Dit wordt quantified self genoemd. Deze trend kan ook toepasbaar zijn op EEG. Door een headset te dragen kan je, als gebruiker, persoonlijke gegevens monitoren, conclusies vaststellen en deze delen met anderen. De toepassingen die al bestaan zijn heel uiteenlopend. Het marktaanbod varieert tussen entertainment toepassingen en medische gebruik. Er zijn al een aantal grote bedrijven die door middel van EEG hun games een extra dimensie willen geven. Of ze daar in gaan slagen, zullen de komende jaren uitwijzen. Het is een twijfelpunt of de EEG technologie dagdagelijks zal worden gebruikt. Niemand gaat iedere dag met een headset rondlopen. Zo stijlvol en ergonomisch is een headset momenteel nog niet. Daarnaast kunnen ook algoritmes en sensoren nog wat verfijning gebruiken. Er worden reeds droge sensoren gebruikt maar misschien kan het aantal sensoren worden beperkt, waardoor de headset compacter kan worden gemaakt. Hiermee kan een groter publiek worden aangesproken. Het meeste potentieel ligt natuurlijk in de medische markt. Dit komt omdat de het doel van EEG nog altijd bij het opsporen van problemen is in de hersenen, met name epilepsie of slaapproblemen. Je kan wel met een zekerheid besluiten dat de toekomst op vlak van consumententoepassingen, in combinatie is met de medische sector. Er worden reeds een aantal ergonomische problemen opgelost met een headset. Als dit blijft uitgroeien, wat nog altijd aan het gebeuren is, kunnen heel wat mensen geholpen worden. Naar mijn mening wordt het nog wachten op de definitieve doorbraak. Maar de evolutie van EEG kan er veel sneller zijn dan we denken.


43

6 Referentielijst 6.1 Corpus Hersengolven. (n.d.). Retrieved February 23, 2016, from http://www.superbrein.nl/hersengolven.html MindMaze Raises $8.5m in Angel Funding for “Thought-Powered” VR Headset - Road to VR. (n.d.). Retrieved February 23, 2016, from http://www.roadtovr.com/mindmaze-raises-8-5m-angel-funding-thought-poweredvr-headset/ SWS. (n.d.). Retrieved February 29, 2016, from http://www.slaapklachten.nl/abc/s/sws De werking van de Hersenen. (n.d.). Retrieved March 11, 2016, from http://mens-engezondheid.infonu.nl/diversen/68246-de-werking-van-de-hersenen.html Frontale kwab - Brain Matters. (n.d.). Retrieved March 11, 2016, from http://www.brainmatters.nl/terms/frontale-kwab/ Temporaal kwab Slaapkwab / Gevolgen per hersengebied / Gevolgen | Hersenletseluitleg.nl. (n.d.). Retrieved March 11, 2016, from http://www.hersenletseluitleg.nl/gevolgen/gevolgen-per-hersendeel/temporaal-kwab Hersenscans, wat meten ze nou precies? | Achtergrond | Biotechnologie, Neurowetenschappen | fmri, mri, hersenscan, hersenen, dti, eeg, hersengolf, hersenactiviteit, mri-scanner; diepe hersenstimulatie, meg, tms, hersenspinsel Kennislink. (n.d.). Retrieved March 12, 2016, from http://www.kennislink.nl/publicaties/hersenscans-wat-meten-ze-nou-precies EEG - Montages, Equipment and Basic Physics. (n.d.). Retrieved March 13, 2016, from http://www.slideshare.net/drrahulkumarsingh/eeg-montages-equipment-and-basicphysics Sleep Profiler TM In-Home EEG Sleep Monitor - Advanced Brain Monitoring. (n.d.). Retrieved February 29, 2016, from http://www.advancedbrainmonitoring.com/sleep-profiler/ EEG - ECG - Biosensors. (n.d.). Retrieved March 20, 2016, from http://neurosky.com/ Wearables for your brain | EEG. (n.d.). Retrieved March 20, 2016, from https://emotiv.com/ MindWalker brain-controlled exoskeleton puts the paralyzed on their feet - SlashGear. (n.d.). Retrieved February 28, 2016, from http://www.slashgear.com/mindwalkerbrain-controlled-exoskeleton-puts-the-paralyzed-on-their-feet-04284889/


44

Monkeys are taught to “drive” wheelchairs using just their THOUGHTS | Daily Mail Online. (n.d.). Retrieved March 13, 2016, from http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-3474790/Monkeys-taught-drivewheelchairs-using-just-THOUGHTS-Primates-use-electrodes-brain-controldevice.html OpenBCI - Open Source Biosensing Tools (EEG, EMG, EKG, and more). (n.d.). Retrieved March 20, 2016, from http://openbci.com/ Dr. VERMEERSCH, G., Mondelinge mededeling. Formeel gesprek, 2 maart 2016.


45

6.2 Figuren Figuur 2.2: Een overzicht van de verschillende hersengolven volgens frequentie Slaap en de functie van dromen - Plazilla.com. (n.d.). Retrieved March 13, 2016, from http://plazilla.com/page/4295061004/slaap-en-de-functie-van-dromen

Figuur 2.4: Voorbeeld van een MRI scan MRI-scan - Nederlandse Vereniging voor Neurochirurgie. (n.d.). Retrieved March 13, 2016, from http://www.nvvn.org/patienteninfo/img-mri-scan.php

Figuur 3.1: Sample signalen van de Sleep Profiler Sleep Profiler TM In-Home EEG Sleep Monitor - Advanced Brain Monitoring. (n.d.). Retrieved February 29, 2016, from http://www.advancedbrainmonitoring.com/sleep-profiler/

Figuur 3.2: Prototype van de Kokoon Kokoon | The World’s First Sleep Sensing Headphone. (n.d.). Retrieved February 29, 2016, from https://kokoon.io/#mobile-app

Figuur 3.5: Test met de Mindwalker MindWalker brain-controlled exoskeleton puts the paralyzed on their feet - SlashGear. (n.d.). Retrieved February 28, 2016, from http://www.slashgear.com/mindwalkerbrain-controlled-exoskeleton-puts-the-paralyzed-on-their-feet-04284889/

Figuur 3.6: Schets van het experiment Monkeys are taught to “drive” wheelchairs using just their THOUGHTS | Daily Mail Online. (n.d.). Retrieved March 13, 2016, from http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-3474790/Monkeys-taught-drivewheelchairs-using-just-THOUGHTS-Primates-use-electrodes-brain-controldevice.html

Figuur 3.7: Configuratiescherm van de MindDrone Product Detail. (n.d.). Retrieved March 14, 2016, from https://emotiv.com/store/product_108.html

Figuur 3.8: Marktonderzoek met EEG EngageReaders: Predicting and improving digital reader engagement - iMinds. (n.d.). Retrieved March 20, 2016, from http://www.iminds.be/nl/projecten/2014/11/28/engagereaders

Figuur 4.1: Logo van Neurosky Figuur 4.2: De MindWave headset van Neurosky Figuur 4.4: De chip van Neurosky EEG - ECG - Biosensors. (n.d.). Retrieved February 28, 2016, from http://neurosky.com/


46

Figuur 4.3: Schets van de werking van een headset MindWave. (n.d.). Retrieved March 16, 2016, from http://store.neurosky.com/pages/mindwave

Figuur 4.5: Logo van Emotiv Figuur 4.6: De EPOC headset van Emotiv Figuur 4.7: De Insight headset van Emotiv Wearables for your brain | EEG. (n.d.). Retrieved March 20, 2016, from https://emotiv.com/

Figuur 4.8: Het ontwikkelbordje van OpenBCI Figuur 4.9: Benodigdheden voor een DIY headset Figuur 4.10: 3D model van een deel van de headset OpenBCI - Open Source Biosensing Tools (EEG, EMG, EKG, and more). (n.d.). Retrieved March 20, 2016, from http://openbci.com/

Kaft MindMaze SA - Virtual Reality & Neuro Rehabilitation. (n.d.). Retrieved March 13, 2016, from http://www.mindmaze.ch/

6.3 Bijlagen Bijlage 1: positie van de elektroden User Tutorial:EEG Measurement Setup - BCI2000 Wiki. (n.d.). Retrieved March 3, 2016, from http://www.bci2000.org/wiki/index.php/User_Tutorial:EEG_Measurement_Setup


47

Bijlage Bijlage 1: positie van de elektroden


1

Woord vooraf. Nikita Lisabeth Kortrijk, 25 maart 2016 WAT IS HET POTENTIEEL VAN EEG-TECHNOLOGIE?

Recommend Documents