Objective

Brain-Computer Interface (BCI) spellers that make use of code-modulated Visual Evoked Potentials (cVEP) may provide a fast and more accurate alternative to existing visual BCI spellers for patients with Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS). However, so far the cVEP speller has only been tested on healthy participants.

Methods

We assess the brain responses, BCI performance and user experience of the cVEP speller in 20 healthy participants and 10 ALS patients. All participants performed a cued and free spelling task, and a free selection of Yes/No answers.

Results

27 out of 30 participants could perform the cued spelling task with an average accuracy of 79% for ALS patients, 88% for healthy older participants and 94% for healthy young participants. All 30 participants could answer Yes/No questions freely, with an average accuracy of around 90%.

Conclusions

With ALS patients typing on average 10 characters per minute, the cVEP speller presented in this paper outperforms other visual BCI spellers.

Significance

These results support a general usability of cVEP signals for ALS patients, which may extend far beyond the tested speller to control e.g. an alarm, automatic door, or TV within a smart home.

中文翻译：

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视觉脑机接口作为肌萎缩侧索硬化患者的交流辅助工具

客观的

利用代码调制视觉诱发电位 (cVEP) 的脑机接口 (BCI) 拼写器可以为肌萎缩侧索硬化 (ALS) 患者提供一种快速、更准确的替代现有视觉 BCI 拼写器的方法。但是，到目前为止，cVEP 拼写器仅在健康参与者身上进行了测试。

方法

我们评估了 20 名健康参与者和 10 名 ALS 患者的 cVEP 拼写器的大脑反应、BCI 性能和用户体验。所有参与者都执行了提示和自由拼写任务，以及自由选择是/否答案。

结果

30 名参与者中有 27 名可以执行提示拼写任务，ALS 患者的平均准确率为 79%，健康的老年参与者为 88%，健康的年轻参与者为 94%。所有 30 名参与者都可以自由回答是/否问题，平均准确率在 90% 左右。

结论

由于 ALS 患者平均每分钟打 10 个字符，因此本文中介绍的 cVEP 拼写器优于其他视觉 BCI 拼写器。

意义

这些结果支持了 CVEP 信号对 ALS 患者的普遍可用性，这可能远远超出测试拼写者的控制范围，例如控制智能家居中的警报、自动门或电视。