Analysis of brain-computer interface sensor improvement guidelines

Neposredna komunikacijska veza između ljudskog mozga i vanjskog uređaja ima velik potencijal u smislu prevladavanja fizičkih deficijencija čovjeka, ali i unaprjeđenja odnosno augmentacije zdravog čovjeka u svrhu nove interakcije sa njegovom okolinom. Značajnu ulogu u tehnološkom sustavu koji omogućava uspostavljanje sučelja mozak-računalo (eng. Brain-Computer Interface, BCI) imaju senzori za detekciju moždane aktivnosti. Napredovanje BCI tehnologije ovisi i o unaprjeđenju senzora, odnosno analizi smjernica unaprjeđenja kojom bi se prepoznala sva ograničenja i ključni zahtjevi BCI tehnologije što je tema ovog rada. U ovom radu prikazano je trenutno stanje i smjer razvoja BCI tehnologije. Prepoznati su i predstavljeni svi fiziološki, konstrukcijski i funkcijski zahtjevi neophodni za iskorištavanje potencijala ove tehnologije na temelju kojih je formiran prijedlog unaprjeđenja neinvazivnog EEG senzora. Predloženim konceptualnim rješenjem osigurava se jednostavno korištenje, prilagodljivost antropomorfskim karakteristikama svakog korisnika i potencijalno neograničeno vrijeme trajanja mjerenja. Budućim poboljšanjem elektroda koje su bile predmet ovog rada i ostalih utjecajnih elemenata BCI sustava, očekivan je daljnji doprinos razvoju BCI sustava. Svakim budućim poboljšanjem elemenata sustava, pa tako i ovim radom predloženim rješenjem šire se mogućnosti primjene ove tehnologije.The direct communication link between the human brain and an external device has great potential in terms of overcoming human physical disabilities, but also the improvement and augmentation of a healthy person. Sensors for detecting brain activity play a significant role in the technological system that enables the establishment of the Brain-Computer Interface (BCI). The advancement of BCI technology inherently depends on the improvement of sensors, i.e. the analysis of improvement guidelines that would identify all the limitations and key requirements of the state of the art of BCI technology, which is the topic of this thesis. This work presents the current state and direction of the development of BCI technology. All physiological, mechanical, and functional requirements that are necessary for exploiting the potential of this technology have been identified and presented, on the basis of which a proposal for the improvement of a non-invasive EEG sensor has been formed. The proposed conceptual solution ensures ease of use, adaptability to the anthropomorphic characteristics of each user, and potentially unlimited measurement time. With the future improvement of the electrodes that were the subject of this thesis and other influential elements of the BCI system, a further contribution to the development of the BCI system is expected