Любой ИМК реализует следующие стадии обработки нейрофизиологических данных:
- Оцифровка сигналов электрической активности мозга;
- Предобработка (фильтрация от шумов, удаление артефактов);
- Выделение характерных признаков;
- Классификация полученных признаков.
На завершающем этапе результаты классификации преобразуются в команду внешнему техническому устройству.
Кроме того для адаптации пользователя к интерфейсу может использоваться биологическая обратная связь, с помощью которой отображается текущая активность мозга. Существуют различные способы представления обратной связи. Например, она может формироваться с помощью визуальной, акустической или тактильной стимуляции пользователя.
Общая схема ИМК представлена на рисунке ниже.
Рис. 1. - Архитектура интерфейса мозг-компьютер.
При записи ЭЭГ обычно используется система «10-20%» - стандартная система размещения электродов на поверхности головы, которая рекомендована Международной федерацией электроэнцефалографии и клинической нейрофизиологии. Всего по данной схеме на поверхность головы накладывают 21 электрод.
Рис. 2. - Схема расположения электродов по системе "10-20%".
Основным фактором, позволяющим определять по записи ЭЭГ тип движений, выполняемых испытуемым, является то, что за контроль разных групп мышц отвечают различные участки коры головного мозга. Таким образом, при выполнении или мысленном представлении движений различных частей тела, десинхронизация мю- и бета-ритмов будет наблюдаться в тех отведениях ЭЭГ, которые расположены над соответствующими участками коры головного мозга. На рисунке 3 представлена карта «проекций» частей тела на постцентральную и прецентральную кору больших полушарий мозга.
Рис. 3. - Поперечный срез головного мозга человека: (слева) срез левого полушария через чувствительные центры (постцентральная кора); (справа) срез правого полушария через двигательные центры (прецентральная кора).