Part 1 (pure science, in English):

Magnetoencephalography: from sensor data to source distributions with conventional and advanced methods Magnetoencephalography (MEG) is a functional brain imaging modality that allows us to visualize brain function at the millisecond temporal scale with subcentimeter spatial resolution. This fantastic property of MEG results from the hardware and algorithmic advances implemented in the modern MEG systems and highly specialized data-processing software. In order to translate MEG sensor measurements into cortical activation maps we solve the inverse problem (IP) that appears to be ill-posed. Methods for circumventing this undesired property play a pivotal role in defining the resultant spatial resolution of the entire MEG imaging modality.

In my talk I will first introduce the basic mathematics behind solving the inverse problem of MEG (and EEG). Then, I will describe a family of methods for solving the IP developed in my lab that yield an improved spatial resolution and allow for imaging functional connectivity between cortical sources. I will conclude with a brief description of the software for real-time MEG and EEG based functional imaging developed by us that solves the inverse problem on the fly and operates at the speed of the brain on a regular PC!

Part 2 (open science, in Russian, 16:45 - 18:15):

En: In this informal talk\demonstration we will describe the basics of motor-imagery brain-computer interface technology. In parallel we will give you an opportunity to try using such BCI yourself.

Мы начнем лекцию с обзора основных типов неинвазивных нейроинтерфейсов. Тех, которые можно попробовать без необходимости вживления электродов в кору головного мозга. Я расскажу о том, что вы никогда не услышите от продавцов и разработчиков, убеждающих вас, что силой мысли при помощи одного электрода на лбу вы сможете управлять дроном. Вы также узнаете о том, что большинство из парадигм неинвазивных нейроинтерфейсов не имеют ничего общего с чтением ваших мыслей. Они вообще не про мысли и интенции, а скорее про реакцию мозга на внешнюю стимуляцию.

Особое внимание мы уделим самому привлекательному нейроинтерфейсу с точки зрения романтической идеи чтения мыслей и его применении в реабилитации постинсультных больных, а также больных c параплегией. Это идеомоторный нейроинтерфейс, который основан на воображении движений.

ИМХО, по-настоящему естественного управления можно достичь только за счёт инвазивных интерфейсов. Поэтому я закончу лекцию рассказом про нашу работу по созданию первого в России двунаправленного нейроинтерфейса на основе электрокортикографических сигналов.


Demonstrations:

1. Multichannel wireless EEG device, advantages of the wireless technology (not only the flexibility)
   
   
2. Typical artifacts and methods to get rid of them by means of spatial filtering and smart spatial-temporal decompositions
   
   
3. Sensory-motor rhythm, synchronization\desynchronization
   
   
4. Brain rhythms catcher: ways to extract, visualize and track
   
   
5. Real-time neuroimaging: visualizing cortical distribution of rhythmic generators
   
   
6. Motor-imagery BCI: basic principles and implementation
   
   
7. NFB-Lab software — a new tool for real-time EEG/MEG/EMG experiments