پردازش سیگنالهای حیاتی
علی خادم؛ غلامعلی حسینزاده
دوره 8، شماره 1 ، فروردین 1393، ، صفحه 1-17
چکیده
ﺩﺭ ﺩﺍﺩﻩﻫﺎی EEG/MEG، ﺁﺭﺗﻴﻔﻜﺖ ﻫﺪﺍﻳﺖ ﺣﺠﻤﻰ ﺑﻪ ﺻﻮﺭﺕ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺧﻄﻰ ﻟﺤﻈﻪﺍی ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻣﻐﺰی ﺩﺭ ﻛﺎﻧﺎﻝﻫﺎ ﻣﺸﺎﻫﺪﻩ ﻣﻰﺷﻮﺩ. ﻳﻜﻰ ﺍﺯ ﻭﻳﮋﮔﻰﻫﺎی ﻣﻬﻢ ﺗﺨﻤﻴﻦﮔﺮﻫﺎی ﺍﻳﺪﻩﺁﻝ ﺍﺭﺗﺒﺎﻃﺎﺕ ﻣﻐﺰی، ﻣﻘﺎﻭﻣﺖ ﺑﻪ ﺁﺭﺗﻴﻔﻜﺖ ﻫﺪﺍﻳﺖ ﺣﺠﻤﻰ ﺍﺳﺖ؛ ﻳﻌﻨﻰ ﻫﺪﺍﻳﺖ ﺣﺠﻤﻰ ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻣﻐﺰی ﻣﺴﺘﻘﻞ ﻫﺮﮔﺰ ﻧﺒﺎﻳﺪ ...
بیشتر
ﺩﺭ ﺩﺍﺩﻩﻫﺎی EEG/MEG، ﺁﺭﺗﻴﻔﻜﺖ ﻫﺪﺍﻳﺖ ﺣﺠﻤﻰ ﺑﻪ ﺻﻮﺭﺕ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺧﻄﻰ ﻟﺤﻈﻪﺍی ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻣﻐﺰی ﺩﺭ ﻛﺎﻧﺎﻝﻫﺎ ﻣﺸﺎﻫﺪﻩ ﻣﻰﺷﻮﺩ. ﻳﻜﻰ ﺍﺯ ﻭﻳﮋﮔﻰﻫﺎی ﻣﻬﻢ ﺗﺨﻤﻴﻦﮔﺮﻫﺎی ﺍﻳﺪﻩﺁﻝ ﺍﺭﺗﺒﺎﻃﺎﺕ ﻣﻐﺰی، ﻣﻘﺎﻭﻣﺖ ﺑﻪ ﺁﺭﺗﻴﻔﻜﺖ ﻫﺪﺍﻳﺖ ﺣﺠﻤﻰ ﺍﺳﺖ؛ ﻳﻌﻨﻰ ﻫﺪﺍﻳﺖ ﺣﺠﻤﻰ ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻣﻐﺰی ﻣﺴﺘﻘﻞ ﻫﺮﮔﺰ ﻧﺒﺎﻳﺪ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﺗﺨﻤﻴﻦ ﺍﺭﺗﺒﺎﻃﺎﺕ ﻣﻌﻨﻰﺩﺍﺭی ﺑﻴﻦ ﻛﺎﻧﺎﻝﻫﺎی EEG/MEG ﺷﻮﺩ. ﺗﺎﻛﻨﻮﻥ ﻫﻴﭻ ﻣﻌﻴﺎﺭی ﺑﺮﺍی ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﺳﻄﺢ ﻣﻘﺎﻭﻣﺖ ﺗﺨﻤﻴﻦﮔﺮﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺍﺭﺗﺒﺎﻃﺎﺕ ﻣﻐﺰی ﺩﺭ ﻣﻘﺎﺑﻞ ﺁﺭﺗﻴﻔﻜﺖ ﻫﺪﺍﻳﺖ ﺣﺠﻤﻰ ﺩﺭ ﻛﺎﺭﺑﺮﺩﻫﺎی ﻭﺍﻗﻌﻰ ﺍﺭﺍﺋﻪ ﻧﺸﺪﻩ ﺍﺳﺖ. ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ، ﻣﻌﻴﺎﺭی ﺑﺎ ﻋﻨﻮﺍﻥ ﺷﺎﺧﺺ ﻣﻘﺎﻭﻣﺖ (RI) ﺑﺮﺍی ﺑﺮﺭﺳﻰ ﺳﻄﺢ ﻣﻘﺎﻭﻣﺖ ﺗﺨﻤﻴﻦﮔﺮﻫﺎ ﺑﻪ ﺍﺭﺗﺒﺎﻃﺎﺕ ﺑﻴﻦ ﻛﺎﻧﺎﻟﻰ ﻛﻪ ﺑﺎ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺧﻄﻰ ﻟﺤﻈﻪﺍی ﻣﺆﻟﻔﻪﻫﺎی ﺷﺒﻪ- ﻣﺴﺘﻘﻞ ﻗﺎﺑﻞ ﻣﺪﻝﺳﺎﺯی ﻫﺴﺘﻨﺪ؛ ﺍﺭﺍﺋﻪ ﻣﻰﺷﻮﺩ. ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻣﺎﻫﻴﺖ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺧﻄﻰ ﻟﺤﻈﻪﺍی ﺁﺛﺎﺭ ﻫﺪﺍﻳﺖ ﺣﺠﻤﻰ، ﺍﻧﺘﻈﺎﺭ ﻣﻰﺭﻭﺩ RI ﺑﺘﻮﺍﻧﺪ ﺗﺨﻤﻴﻦﮔﺮﻫﺎی ﺍﺭﺗﺒﺎﻃﺎﺕ ﻣﻐﺰی ﺭﺍ ﺳﺎﺯﮔﺎﺭ ﺑﺎ ﺳﻄﺢ ﻣﻘﺎﻭﻣﺖ ﺁﻧﻬﺎ ﺑﻪ ﺁﺭﺗﻴﻔﻜﺖ ﻫﺪﺍﻳﺖ ﺣﺠﻤﻰ ﺭﺗﺒﻪﺑﻨﺪی ﻛﻨﺪ. ﺩﺭ ﺍﺩﺍﻣﻪ، ﺍﺯ RI ﺑﺮﺍی ﺭﺗﺒﻪﺑﻨﺪی ﻫﻔﺖ ﺗﺨﻤﻴﻦﮔﺮ ﺍﺭﺗﺒﺎﻃﺎﺕ ﻛﺎﺭﻛﺮﺩی ﻣﻐﺰی، ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﻣﻰﺷﻮﺩ؛ ﻛﻪ ﻋﺒﺎﺭﺗﻨﺪ ﺍﺯ: ﺍﻧﺪﺍﺯﻩ ﺿﺮﻳﺐ ﻫﻤﺒﺴﺘﮕﻰ ﭘﻴﺮﺳﻮﻥ (CC)، ﺍﻃﻼﻋﺎﺕ ﻣﺘﻘﺎﺑﻞ (MI)، ﻣﺠﺬﻭﺭ ﺍﻧﺪﺍﺯﻩ ﻛﻮﻫﺮﻧﺲ (Coh)، ﻣﻘﺪﺍﺭ ﻗﻔﻞﺷﺪﮔﻰ ﻓﺎﺯ (1:1) ((1:1)PLV)، ﺍﻧﺪﺍﺯﻩ ﺟﺰﺀ ﻣﻮﻫﻮﻣﻰ ﻛﻮﻫﺮﻧﺴﻰ (ImC)، ﺷﺎﺧﺺ ﺗﺄﺧﻴﺮ ﻓﺎﺯ (PLI) ﻭ ﺷﺎﺧﺺ ﺗﺄﺧﻴﺮ ﻓﺎﺯ ﻭﺯﻥﺩﺍﺭ (WPLI). ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺑﺮﺍی ﺩﺍﺩﻩﻫﺎی ﺷﺒﻴﻪﺳﺎﺯی ﺷﺪﻩ ﻭ ﺳﻴﮕﻨﺎﻝﻫﺎی ﻭﺍﻗﻌﻰ EEG ﻧﺸﺎﻥ ﻣﻰﺩﻫﻨﺪ ﻛﻪ ﺗﺨﻤﻴﻦﮔﺮﻫﺎﻳﻰ ﻛﻪ ﺍﺯ ﻟﺤﺎﻅ ﺗﺌﻮﺭی ﺑﻪ ﺁﺭﺗﻴﻔﻜﺖ ﺑﺎﻻﺗﺮﻳﻦ ﺭﺗﺒﻪﻫﺎ ﺭﺍ ﺩﺍﺭﻧﺪ. ﻫﺪﺍﻳﺖ ﺣﺠﻤﻰ ﻣﻘﺎﻭﻡ ﻫﺴﺘﻨﺪ (ImC، PLI و WPLI) ﻣﻘﺎﺩﻳﺮ RI ﻧﺰﺩﻳﮏ %100 ﻣﻰﺩﻫﻨﺪ ﻭ ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺍﻧﺘﻈﺎﺭ ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ، ﺑﺮﺍی ﺩﺍﺩﻩﻫﺎی ﺷﺒﻴﻪﺳﺎﺯی ﻛﻪ ﺁﺛﺎﺭ ﻫﺪﺍﻳﺖ ﺣﺠﻤﻰ ﻭ ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻣﻐﺰی ﻣﺸﺨﺺ ﺍﺳﺖ، ﺭﺗﺒﻪﺑﻨﺪی ﺗﺨﻤﻴﻦﮔﺮﻫﺎ ﺑﺎ RI ﺳﺎﺯﮔﺎﺭ ﺑﺎ ﺳﻄﺢ ﻣﻘﺎﻭﻣﺖ ﺁﻧﻬﺎ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺁﺭﺗﻴﻔﻜﺖ ﻫﺪﺍﻳﺖ ﺣﺠﻤﻰ ﺍﺳﺖ. ﺍﻳﻦ ﺍﻣﺮ ﺍﻣﻜﺎﻥ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ RI ﺭﺍ ﺑﺮﺍی ﺭﺗﺒﻪﺑﻨﺪی ﺳﻄﺢ ﻣﻘﺎﻭﻣﺖ ﺗﺨﻤﻴﻦﮔﺮﻫﺎ ﺑﻪ ﺁﺭﺗﻴﻔﻜﺖ ﻫﺪﺍﻳﺖ ﺣﺠﻤﻰ ﺑﺮﺍی ﺩﺍﺩﻩﻫﺎی ﻭﺍﻗﻌﻰ EEG/MEG ﺗﺄﻳﻴﺪ ﻣﻰﻛﻨﺪ.
پردازش سیگنالهای حیاتی
علی خادم؛ غلامعلی حسینزاده
دوره 6، شماره 1 ، خرداد 1391، ، صفحه 57-69
چکیده
بررسی ارتباطات علّی (تأخیری) مغزی، از جایگاه مهمی در حوزه علوم اعصاب برخوردار است. معیارهای مرسوم اندازهگیری ارتباطات علّی (تأخیری) مغزی، عمدتاً پارامتری و مبتنی بر مدل هستند و فرضهای محدودکنندهای نسبت به ماهیت ارتباطات مغزی در نظر میگیرند. در سالهای اخیر، معیارهایی ناپارامتری برای رفع این نقیصه مطرح شدهاند که از مهمترین ...
بیشتر
بررسی ارتباطات علّی (تأخیری) مغزی، از جایگاه مهمی در حوزه علوم اعصاب برخوردار است. معیارهای مرسوم اندازهگیری ارتباطات علّی (تأخیری) مغزی، عمدتاً پارامتری و مبتنی بر مدل هستند و فرضهای محدودکنندهای نسبت به ماهیت ارتباطات مغزی در نظر میگیرند. در سالهای اخیر، معیارهایی ناپارامتری برای رفع این نقیصه مطرح شدهاند که از مهمترین آنها میتوان آنتروپی انتقال (TE) را نام برد. این معیار در بستر تئوری اطلاعات و بر پایه مفهوم اطلاعات متقابل شرطی تعریف شده است. با وجود این، در حضور ارتباطات لحظهای قوی -که به طور گسترده ای در دادههای مغزی مشاهده میشوند- TE ممکن است در تخمین صحیح ارتباطات علّی (تأخیری) دچار اشتباه شود. در این پژوهش، دو معیار مبتنی بر تئوری اطلاعات با عنوان اندرکنش لحظهای (II) و آنتروپی انتقال اصلاح شده (MTE) معرفی میشوند که معیار اول برای تخمین ارتباطات لحظهای مغزی و معیار دوم برای تخمین ارتباطات علّی (تأخیری) مغزی در حضور ارتباط لحظهای معنیدار به کار میرود. عملکرد این معیارها بر 3 مدل شبیهسازی و دادههای الکتروانسفالوگرام (EEG) حالت استراحت مغزی با چشمان بسته بررسی شدند. نتایج شبیهسازیها حاکی از توانایی زیاد II جهت تخمین ارتباطات لحظهای خطی و غیرخطی است. همچنین بر طبق نتایج شبیهسازیها اگر چه در حضور ارتباط لحظهای معنیدار (II معنیدار) عملکرد TE در تشخیص ارتباطات علّی (تأخیری) تضعیف میشود؛ MTE به خوبی این نقیصه را جبران میکند. نتایج دادههای EEG نشان میدهد که II ارتباطات لحظهای معنیداری بین نواحی خلفی و نواحی قدامی مغز تخمین میزند و MTE در مقایسه با TE جریان اطلاعات از نواحی خلفی به نواحی قدامی را به طور معنیدارتری نشان میدهد که تطابق خوبی با نتایج تحقیقات گذشته در این حوزه دارد.