Vigué-Guix, IreneSoto-Faraco, SalvadorUniversitat Pompeu Fabra. Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions2024-10-192024-10-192022-07-292023-01-152022-07-19http://hdl.handle.net/10230/53894Spontaneous oscillations in the alpha band (α, 8–12 Hz) reflect ongoing fluctuations in cortical excitability. Several theoretical frameworks and empirical studies have supported the notion that distinct features of α-oscillations (e.g., power, phase, phase-coupling) influence sensory processing and subsequent behavioural performance in visual perception and spatial attention. While the evidence for the role of α-power in perception seems well-established, the roles of the α-phase in perception and the long-range α-phase coupling in spatial attention are still not clearly settled. This dissertation presents EEG-based brain-computer interface systems as a test bench for the predictions of brain-behavioural theories and to understand the connection between brain oscillations and behaviour. Our findings garner mixed support for the roles of features of α-oscillations in visual perception and spatial attention and shed additional light on the use of BCI systems as a promising research tool in cognitive neuroscience.Las oscilaciones espontáneas en la banda alfa (α, 8 a 12 Hz) reflejan fluctuaciones continuas en la excitabilidad cortical. Varios marcos teóricos y estudios empíricos han respaldado la noción de que las distintas características de las oscilaciones α (p. ej., potencia, fase, acoplamiento de fase) influyen en el procesamiento sensorial y el desempeño conductual posterior en la percepción visual y la atención espacial. Si bien la evidencia del papel del poder α en la percepción parece estar bien establecida, los roles de la fase α en la percepción y el acoplamiento de la fase α de largo alcance en la atención espacial aún no están claramente establecidos. Esta disertación presenta sistemas de interfaz cerebro-computadora basados en EEG como un banco de pruebas para las predicciones de las teorías del comportamiento del cerebro y para comprender la conexión entre las oscilaciones cerebrales y el comportamiento. Nuestros hallazgos obtienen un apoyo mixto para los roles de las características de las oscilaciones α en la percepción visual y la atención espacial y arrojan luz adicional sobre el uso de los sistemas BCI como una herramienta de investigación prometedora en neurociencia cognitiva.Les oscil·lacions espontànies a la banda d’alfa (α, 8–12 Hz) reflecteixen les fluctuacions en curs en l'excitabilitat cortical. Diversos marcs teòrics i estudis empírics han donat suport a la idea que les característiques diferents de les oscil·lacions α (per exemple, potència, fase, acoblament de fases) influeixen en el processament sensorial i el comportament comportamental posterior en la percepció visual i l'atenció espacial. Tot i que l'evidència del paper del poder α en la percepció sembla ben establerta, els papers de la fase α en la percepció i l'acoblament de la fase α de llarg abast en l'atenció espacial encara no estan clarament resolts. Aquesta tesi presenta sistemes d'interfície cervell-ordinador basats en EEG com a banc de proves per a les prediccions de teories del comportament cerebral i per entendre la connexió entre les oscil·lacions cerebrals i el comportament. Els nostres resultats obtenen un suport mixt pels rols de les característiques de les oscil·lacions α en la percepció visual i l'atenció espacial i aporten llum addicional sobre l'ús de sistemes BCI com a eina de recerca prometedora en neurociència cognitiva.Programa de doctorat en Tecnologies de la Informació i les Comunicacions231 p.application/pdfapplication/pdfengL'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessinfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisBrain-computer interfaceBrain oscillationsBrain-state dependent stimulationBehaviourReaction timeAlpha rhythmVisual perceptionSpatial attentionHuman cognition augmentationInterfaz cerebro-ordenadorOscilaciones cerebralesEstimulación dependiente del estado cerebralComportamientoTiempo de reacciónRitmo alfaPercepción visualAtención espacialAumento de la cognición humanaInterfície cervell-ordinadorOscil·lacions cerebralsEstimulació dependent de l'estat cerebralComportamentTemps de reaccióRitme alfaPercepció visualAtenció espacialAugment de la cognició humana62