A key issue in understanding how the brain functions is the ability to
correlate functional information with anatomical localisation.
Functional information can be provided by a variety of techniques like
positron emission tomography (PET), functional MRI (fMRI),
electroencephalography (EEG), magnetoencephalography (MEG) or
transcranial magnetic stimulation (TMS). All these methods provide
different, but complementary, information about the functional areas of
the brain. PET and fMRI provide spatially accurate picture of brain
regions involved in a given task. TMS permits to infer the contribution
of the stimulated brain area to the task under investigation. EEG and
MEG, which reflects brain activity directly, have temporal accuracy of
the order of a millisecond. TMS, EEG and MEG are offset by their low
spatial resolution. In this thesis, we propose two methods to improve
the spatial accuracy of method based on TMS and EEG.
The first part of this thesis presents an automatic method to improve
the localisation of TMS points. The method enables real-time
visualisation and registration of TMS evoked responses and MRI. A MF
digitiser is used to sample approximately 200 points on the subject's
head following a specific digitisation pattern. Registration is obtained
by minimising the RMS point to surface distance, computed efficiently
using the Euclidean distance transform. Functional maps are created from
TMS evoked responses projected onto the brain surface previously
segmented from MRI.
The second part presents the possibilities to set up a brain-computer
interface (BCI) based on reconstructed sources of EEG activity and the
parameters to adjust. Reconstructed sources could improve the EEG
spatial accuracy as well as add biophysical information on the origin of
the signal. Both informations could improve the BCI classification step.
Eight BCIs are built to enable comparison between electrode-based and
reconstructed source-based BCIs. Tests on detection of laterality of
upcoming hand movement demonstrate the interest of reconstructed
sources.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:BICfB/oai:ucl.ac.be:ETDUCL:BelnUcetd-10162006-114356 |
| Date | 18 October 2006 |
| Creators | Noirhomme, Quentin |
| Publisher | Universite catholique de Louvain |
| Source Sets | Bibliothèque interuniversitaire de la Communauté française de Belgique |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | text |
| Format | application/pdf |
| Source | http://edoc.bib.ucl.ac.be:81/ETD-db/collection/available/BelnUcetd-10162006-114356/ |
| Rights | unrestricted, J'accepte que le texte de la thèse (ci-après l'oeuvre), sous réserve des parties couvertes par la confidentialité, soit publié dans le recueil électronique des thèses UCL. A cette fin, je donne licence à l'UCL : - le droit de fixer et de reproduire l'oeuvre sur support électronique : logiciel ETD/db - le droit de communiquer l'oeuvre au public Cette licence, gratuite et non exclusive, est valable pour toute la durée de la propriété littéraire et artistique, y compris ses éventuelles prolongations, et pour le monde entier. Je conserve tous les autres droits pour la reproduction et la communication de la thèse, ainsi que le droit de l'utiliser dans de futurs travaux. Je certifie avoir obtenu, conformément à la législation sur le droit d'auteur et aux exigences du droit à l'image, toutes les autorisations nécessaires à la reproduction dans ma thèse d'images, de textes, et/ou de toute oeuvre protégés par le droit d'auteur, et avoir obtenu les autorisations nécessaires à leur communication à des tiers. Au cas où un tiers est titulaire d'un droit de propriété intellectuelle sur tout ou partie de ma thèse, je certifie avoir obtenu son autorisation écrite pour l'exercice des droits mentionnés ci-dessus. |
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