Brain Computer Interface (BCI) has great potential for solving many brain signal analysis limitations, mental disorder resolutions, and restoring missing limb functionality via neural-controlled implants. However, there is no single available, and safe implant for daily life usage exists yet. Most of the proposed implants have several implementation issues, such as infection hazards and heat dissipation, which limits their usability and makes it more challenging to pass regulations and quality control production. The wireless implant does not require a chronic wound in the skull. However, the current complex clustering neuron identification algorithms inside the implant chip consume a lot of power and bandwidth, causing higher heat dissipation issues and draining the implant's battery. The spike sorting is the core unit of an invasive BCI chip, which plays a significant role in power consumption, accuracy, and area. Therefore, in this study, we propose a low-power adaptive simplified VLSI architecture, "Zydeco-Style," for BCI spike sorting that is computationally less complex with higher accuracy that performs up to 93.5% in the worst-case scenario. The architecture uses a low-power Bluetooth Wireless communication module with external IoT medical ICU devices. The proposed architecture was implemented and simulated in Verilog. In addition, we are proposing an implant conceptual design.


翻译:脑计算机接口( BCI) 在解决许多大脑信号分析限制、精神失常分辨率和通过神经控制植入恢复缺失的肢体功能方面潜力巨大。 然而,还没有单一的可用设备,而且日常生活使用中还存在安全植入。 大部分拟议植入器都存在一些实施问题, 如感染危险和热散失能, 限制了它们的可用性, 并使得通过监管和质量控制生产更具挑战性。 无线植入器不需要头骨长期伤口。 然而, 目前植入芯片内复杂的神经聚合识别算法消耗大量能量和带宽,导致高热耗散问题并耗尽植入器的电池。 峰值排序是入侵性BCI芯片的核心单位, 它在电力消耗、 精度和面积方面起着重要作用。 因此,在本研究中, 我们提出了一个低功率适应性VLSI简化结构, “ Zydeco- Style”, 用于BCI 峰值排序, 其计算复杂性较低, 在最坏的情景下, 精确度为93.5 % 。 该结构使用低功率的Bluestrotouteal imal Produmeal imal imateal imal immoduction I.

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