Motor imagery decoded from electroencephalography signal by means of self-organizing maps

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Ruben I. Carino-Escobar
Jessica Cantillo-Negrete
Josefina Gutiérrez Martínez
Roberto A. Vazquez

Abstract

Motor imagery is a cognitive process which involves a planning of a movement without performing its execution. This planning can be decoded from the electroencephalography signal and be used for therapeutic purposes. Self-organized maps are artificial neural networks that have a potential to be used as motor imagery classifiers. In this work 11 channels were recorded from 2 healthy subjects and from 2 stroke patients. The data from the channels was pre-processed with a Laplacian type spatial filter applied to channels C3, Cz and C4, then power features where computed with a wavelet transform in the alpha and beta bands. Self-organized maps were trained and tested for each participant with the power features obtained from 3 different conditions. Correct classification accuracies above the chance level were achieved and even reached 80%. The proposed classifiers are promising for motor imagery decoding in the EEG signal, the performance of the proposed classifiers can be increased if a feedback system could be used to train the system’s users.

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Artículos

Author Biographies

Ruben I. Carino-Escobar, National Institute of Rehabilitation

Obtuvo el título de ingeniero biomédico por parte de la Universidad Autónoma Metropolitana. Actualmente se encuentra estudiando la Maestría en Ciencias Área Cibertrónica en la Universidad la Salle. Cuenta con publicaciones científicas en revistas indizadas y ha participado en congresos internacionales. Actualmente se encuentra adscrito al departamento de desarrollo tecnológico del Instituto Nacional de Rehabilitación.

Jessica Cantillo-Negrete, National Institute of Rehabilitation

Obtuvo el título de ingeniero en Biónica por parte de la Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas (UPIITA) del Instituto Politécnico Nacional (IPN). Obtuvo el grado de Maestra en ciencias en Ingeniería Elécrica con especialidad en Bioelectrónica por parte del CINVESTAV. Obtuvo el grado de Doctora en Ciencias en Ingeniería Eléctrica con especialidad en Bioelectrónica por parte del CINVESTAV. Ha publicado artículos científicos en revistas indizadas y ha participado en congresos internacionales. Actualmente se encuentra adscrita a la Subdirección de Investigación Tecnológica del Instituto Nacional de Rehabilitación. Su investigación se centra en el procesamiento de señales biológicas y desarrollo de BCIs para rehabilitación.

Josefina Gutiérrez Martínez, National Institute of Rehabilitation

Obtuvo el título de Ingeniero Biomédico por parte de la Universidad Iberoamericana. Obtuvo el grado de Maestro en Ingenieria Eléctrica con especialidad en Bioelectrónica por parte del CINVESTAV. Obtuvo el grado de Doctor en Ingeniería con especialidad en procesamiento de señales por parte de la Universidad Nacional Autónoma de México. Ha publicado artículos científicos en revistas indizadas y ha participado en congresos internacionales. Actualmente es Sudirectora de Investigación Tecnológica del Instituto Nacional de Rehabilitación

Roberto A. Vazquez, Universidad La Salle México

Obtuvo el título de Ingeniero en Sistemas Computacionales por parte de la Escuela de Ciencias Computacionales del Instituto Politécnico Nacional (IPN). Obtuvo el grado de Maestro en Ciencias de la Computación por parte del Centro de Investigación en Computación (CIC) del IPN. Obtuvo el grado de Doctor en Ciencias de la Computación por parte del CIC. Ha publicado artículos científicos en revistas indizadas y ha participado en congresos internacionales. Actualmente se desempeña como profesor investigador de tiempo completo y como coordinador de posgrado en la Universidad La Salle.

How to Cite

Motor imagery decoded from electroencephalography signal by means of self-organizing maps. (2016). Revista del Centro de Investigación de la Universidad La Salle, 12(45), 107-125. https://doi.org/10.26457/recein.v12i45.705

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