集成 EEG 的桌面应用程序研究
内容:
概述
本指南的目的是演示如何使用桌面应用程序设置简单的 EEG 集成研究。
注意:有关桌面应用程序的更多信息,包括安装指南和应用程序功能概述,请参见此页面。
注意:有关桌面应用程序的更多信息,包括安装指南和应用程序功能的概述,请参见此页面。
研究设置
在“研究设置”标签下,找到实验功能
栏目,向下滚动到Lab-Streaming-Layer
选项并激活它。有关这些设置的更多信息,请访问此页面。
然后会弹出一个文本框,您可以在其中命名输出流。在这里,我们创建了一个单一的流并保留默认名称和选项。
在研究设置中创建输出流以建立与 EEG 的连接。
通常,您希望为 Labvanced 中生成的事件设置一个输出流,并将其作为标记流发送到您的 EEG 录音,以标记事件,以便您可以对 EEG 数据进行事件相关分析。设置完成后,您可以在该流上发送单个标记,这使用 Labvanced 事件系统非常简单。
简单研究设置
为了本指南的目的,我们将快速设置一个关于 bouba-kiki 效应 的研究,以便有一个讨论的基础和设置 EEG 相关事件的基础,以便根据以下条件发送标记:
- 显示的是哪种刺激类别(即,bouba 类别= 圆形; kiki 类别= 尖锐形状)
- 图像被点击的时间
要查看我们如何设置刺激(以获取上下文),请参阅此视频中的 04:19
分钟标记:
刺激上传过程的快速描述(基于上述视频):
- 从实验系统中,我们创建等级并将其命名为‘bouba’,用于圆形的刺激图像,然后再创建另一个等级并将其命名为‘kiki’用于尖锐形状的刺激图像。
- 现在在实验系统中显示的 Bouba 条件下,我们点击它并选择对象,然后上传相关的图像文件,选择以下选项:i.) 根据刺激的数量创建尽可能多的实验,ii.) 自动分配它们。
- 然后,我们对其他条件执行相同的操作,选择条件下的对象并重复该过程。
此时,我们有一个简单的研究,有两种刺激类型。在我们设置事件后(即将到来的部分),最终任务将如下所示,点击图像将研究推进到下一个实验,同时发送 EEG 标记。
事件设置
现在关于事件的主要想法是,我们希望根据参与者看到的图像的类型/类别发送一个 EEG 标记,以及在图像被点击时发送一个标记。
事件 1:向 EEG 发送标记(帧/刺激开始)
对于第一个事件,我们希望 EEG 知道:a)刺激开始的帧何时启动,以及 b)刺激属于哪个图像类别(即 bouba 或 kiki)。
触发器
实验和帧触发器
→帧开始时
选择帧开始作为触发器,以便在制作第一个 EEG 标记时使用。
动作
由于我们希望在条件之间切换,我们需要一个 if/then 动作,在编辑器中:
控制动作
→需求动作(如果……那么)
为了指定第一个条件,我们调用相应的因子变量并将其设置为'pourba'。这是通过在编辑器中应用以下步骤完成的:
- 点击
+ 需求
- 在左侧铅笔图标:
变量
→选择变量
并选择factor1_tg1_task0
- 在右侧铅笔图标:
常量值
→字符串
→ 输入字符串 bouba
注意:在实验设计过程中,您应该为您的因子赋予唯一且描述性的名称。在上面的示例中,我们使用了默认名称 factor1_tg1_task0,但为了结构良好的设计,您应该为您的因子提供更准确的名称,以反映类别(如 ‘形状’)。
一旦满足此 如果
条件,我们希望接下来发生以下事情:
添加动作
API 动作
→发送 LabStreamingLayer 标记
- 选择为此目的在“研究设置”中提前创建的流(即 labvanced_stream_1)
- 要发送的值:
常量值
→字符串
→ 输入单词 bouba
根据图像刺激条件类型指定 LSL 标记。
我们通过单击 + 添加 Else If 案例
选项来为 kiki 条件重复该过程。
工作流程提示:而不是为‘kiki’条件创建第二个事件。只需复制上面的事件(使用顶部的重复图标,靠近单词 `如果`)并简单地更改字符串以对应其他因子或刺激类型,即‘kiki’。
总结
到此为止,我们设置 Labvanced 在帧开始时发送一个 EEG 标记(基于刺激形状类型),即刺激呈现的瞬间。
事件 2:参与者响应
现在我们想发送一个标记,并测量一些更动态的东西,即,当图像被点击时。在这里,我们还可以量化反应时间并向下一个试验推进(全部基于鼠标点击图像)。
我们可以创建另一个事件,当图像被点击时,EEG 接收“点击”的标记。
触发器
用户输入
→鼠标触发器
+ 添加目标
→ 选择图像对象(image_1)
选择图像点击作为创建第二个标记的触发器。
动作 1(发送‘点击’标记到 EEG)
通过以下方式创建新的标记:
API 动作
→发送 LabStreamingLayer 标记
- LSL 流: 选择
labvanced_stream_1
- 要发送的值:
常量值
→字符串
→ 输入单词 Click
动作 2(记录反应时间)
使用 设置/记录变量
创建一个标量和数字的变量,该变量记录从帧开始的鼠标触发时间:
+ 动作
变量动作
→设置/记录变量
选择
(绿色按钮) →+ 新变量
(右上角)- 名称: RT
- 格式: 标量
- 数据类型: 数字
- → ‘确定’
- 铅笔图标 →
触发器(鼠标)
→触发时间(从帧开始)
动作 3(跳到下一个实验)
+ 动作
跳转动作
→跳转到
→下一个实验
按照此过程,您的事件将如下所示:
设置了三项动作,在目标图像上点击鼠标时触发:i.) 将标记发送到 EEG、量化反应时间并转到下一个实验。
总结
上面的事件,在特定图像上点击的触发下,随后有以下动作:一个标记“点击”被直接发送到 EEG,反应时间(从帧开始)以毫秒为单位记录并存储在变量‘RT’中,实验继续进行到下一个试验。
此时,设置了一个非常简单的研究,并具备向 EEG 发送标记的能力!
- 两种不同的刺激类型
- EEG 根据以下条件接收标记:
- 显示的刺激类型
- “点击”发生的时间
- 研究记录反应时间并已设置导航
本地模式
在桌面应用程序中,现在切换回‘本地’模式,显示正在同步。
研究正在加载和在桌面应用程序上更新。
几秒钟后,更新的研究已被下载,因此所有在线所做的更改都反映在本地版本中。
让我们继续进行 EEG 录音会话。
EEG 数据录音会话
要开始 EEG 数据录音会话,当然我们需要上述制作的 Labvanced 研究(以及其结构和发送标记的事件)。但我们还需要一些补充程序(免费)以将标记注入 EEG,以及可视化和潜在分析数据的工具。
EEG 设备(Muse 2 EEG)
在此演示中,我们使用 Muse 2 EEG 可穿戴耳机。打开 BlueMuse(免费)程序(用于 Muse 2 EEG 头戴耳机),我们点击“开始流”。将弹出第二个窗口,显示 4 个不同的流:EEG 通道、加速度计、陀螺仪等,以及它们各自的采样率。
在 BlueMuse 中启动流(右侧窗口)且流派出现(左侧窗口)。
现在这两个窗口可以最小化。
Lab Recorder
我们将使用的下一个工具是 Lab Recorder(免费),这是您可以用来录制刚刚连接的 LSL 数据流的 LSL 录音软件,并将其保存为 .XDF 文件。
如果您已经启动了 EEG 系统并启动了 LSL 流,您将在这里看到它们。在此时,Labvanced 流尚未开始,因为研究尚未开始。因此,需要启动研究以便此流也可以开始。
顶部流(红色)尚未开始,因为研究尚未开始。启动研究将使此流变为绿色。在右侧,您可以指定保存数据的位置。
一旦研究开始(即在 Labvanced 中打开研究并按 记录
)。一旦研究开始并处于等待大厅中,然后您可以单击 Lab Recorder 中的“更新”按钮,您会看到 Labvanced 流现在已准备好。
注意:在 Lab Recorder 程序的右侧,您可以指示文件路径并选择将 Labvanced 流、EEG 和潜在其他时间序列源的组合数据流文件本地保存到计算机的位置。
现在单击 Lab Recorder 程序中的 开始
(左上角)以开始录音。
脑视觉
为了查看某些东西,即 LSL 数据流的实时信息,您需要启动其他工具,例如 脑视觉分析器(免费),这是我们在这里使用的 Brain Products 工具,它提供了对正在录制的内容的良好可视化。
点击 连接
后,所有流应显示在此处。您也可以点击 Labvanced 流并点击 确定
。
现在,我们可以开始实验并记录和可视化 EEG 数据!
EEG 实时流的预览,在大脑视觉中。
当研究中有点击或响应时,您还会看到标记出现在脑视觉程序底部的 EEG 流中。
“点击”标记和条件标记在这个比例上并不是那么明显。这是因为在点击图像的毫秒后,条件标记正在设置为新的试验,因此它们在这里同时出现,视觉上重叠。
在底部创建的 Labvanced 标记,基于条件类型和点击。
总的来说,它工作得非常顺利!
完成录音
现在研究完成了。因此,我们可以通过在 Lab Recorder 程序中单击 停止
来停止数据录音。制作并保存文件需要几秒钟的时间。
EEG 数据分析
EEGLAB 独立版
我们想展示的最后一件事是如何分析 EEG 数据。当然,分析 EEG 数据有很多方法,例如在 Python 或 R 中或使用 MatLab。
我们将使用来自加利福尼亚大学圣迭戈分校(UCSD)的 EEGLAB 独立版(免费),无需 MatLab 或许可证,只需运行环境,因此您可以直接检查数据录音。
使用 EEGLAB 独立版选项,所有插件,例如加载 .XDF 文件(这是 Lab Recorder 的输出格式)都可以直接加载。
从 文件
选项,转到 导入数据
→ 使用 EEGLAB 函数和插件
→ 从 .XDF 到 .XDFZ 文件
选项,并在先前指定的本地文件夹中找到 Lab Recorder 的文件作为保存位置。然后加载它。将出现对话框以命名导入和数据集。
一旦文件打开,信息将显示与每个周期的帧以及事件的数量等相关的信息。
来自 EEGLAB 独立版的数据集 [test_1] 的预览。
我们可以转到 绘图
→ 通道数据(滚动)
,这是对录制数据的不错概述,您可以遍历数据。
打开通道数据并回顾录音会话。标记在顶部以粉色和绿色列出。
我们现在不会进行任何分析,但从这里您可以使用时间戳和周期数据集执行有趣的操作。EEGLAB 提供了大量材料和 教程,涵盖广泛的主题。
例如,在 绘图
菜单项下,您可以看到许多选项。这是录音的某种声谱图。
基于此次演示中录制数据的 EEGLAB 独立版创建的图形示例。
我们希望这对您有所帮助,并展示如何快速使用 Labvanced 桌面应用程序设置 EEG 研究。谢谢您!