پردازش سیگنالهای حیاتی
طاهره طالعی؛ علی مطیع نصرآبادی
دوره 15، شماره 4 ، اسفند 1400، ، صفحه 341-353
چکیده
برای برقراری ارتباط با محیط زندگی که همیشه در حال تغییر است، مغز مدام به تولید و بهروزرسانی انتظارات مربوط به رویدادهای پیش رو و تخمین آن برای پاسخهای حسی و حرکتی عصبی متناظر با آن نیاز دارد. هدف از این مطالعه بررسی ارتباطات در درک زمان در دو حالت قابل پیشبینی و غیرقابل پیشبینی است. دادههای مورد استفاده در ...
بیشتر
برای برقراری ارتباط با محیط زندگی که همیشه در حال تغییر است، مغز مدام به تولید و بهروزرسانی انتظارات مربوط به رویدادهای پیش رو و تخمین آن برای پاسخهای حسی و حرکتی عصبی متناظر با آن نیاز دارد. هدف از این مطالعه بررسی ارتباطات در درک زمان در دو حالت قابل پیشبینی و غیرقابل پیشبینی است. دادههای مورد استفاده در این پژوهش، سیگنالهای EEG ثبت شده از پایگاه دادهی موجود شامل آزمایشی روی 29 فرد سالم در دو حالت قابل پیشبینی و غیرقابل پیشبینی و در چهار تاخیر 83، 150، 400، 800 میلیثانیه برای هر فرد میباشد. به منظور تخمین ارتباط عملکردی از روی سیگنالهای مغزی از روش شاخص تاخیر فاز (PLI) استفاده شده است. این روش برای آشکارسازی درک زمان در دو حالت رویدادهای قابل پیشبینی و غیرقابل پیشبینی مورد استفاده قرار گرفته است. ابتدا به مقایسهی چهار تاخیر در هر حالت پرداخته شده و نشان داده شده که بیشتر تمایز در باندهای گاما، بتا و تتا بوده است. همچنین تفاوت معنادار بین تاخیرها در حالت قابل پیشبینی نسبت به حالت غیرقابل پیشبینی بیشتر بوده است. سپس به بررسی اختلافات بین دو حالت در هر تاخیر پرداخته شده که نتایج نشان دهندهی اختلاف معنادار در تمام تاخیرها بوده است. باند آلفا در حالت غیرقابل پیشبینی در تاخیر 400 میلیثانیه تعداد ارتباطات بین نواحی پسسری و گیجگاهی بیشتر و قویتر شده و همچنین میانگین ارتباطات غیرقابل پیشبینی از قابل پیشبینی بیشتر بوده است. باند دلتا در تاخیرهای 150، 400 و 800 میلیثانیه ارتباط بین نواحی مرکزی و پیشانی وجود داشته در حالی که در تاخیر 83 میلیثانیه ارتباط قوی بین نواحی مرکزی و جلوپیشانی بوده است. نیمکرهی راست جلوپیشانی در درک زمان مهم است. در طولانیترین تاخیر (800 میلیثانیه) ارتباطات باندهای دلتا، تتا و بتا در هر دو حالت نسبت به سایر تاخیرها کاهش یافته است.
پردازش سیگنالهای حیاتی
حسام احمدی؛ عمادالدین فاطمیزاده؛ علی مطیع نصرآبادی
دوره 14، شماره 3 ، مهر 1399، ، صفحه 235-249
چکیده
تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی روشی غیرتهاجمی برای بررسی عملکرد مغز از طریق نوسانات فرکانس پایین سیگنالهای وابسته به سطح اکسیژن خون میباشد. آنالیز عملکردی شبکههای مغزی بر پایهی سریهای زمانی تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی معمولا با استفاده از محاسبهی ضریب همبستگی پیرسون بین نواحی مختلف مغز انجام میشود. ...
بیشتر
تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی روشی غیرتهاجمی برای بررسی عملکرد مغز از طریق نوسانات فرکانس پایین سیگنالهای وابسته به سطح اکسیژن خون میباشد. آنالیز عملکردی شبکههای مغزی بر پایهی سریهای زمانی تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی معمولا با استفاده از محاسبهی ضریب همبستگی پیرسون بین نواحی مختلف مغز انجام میشود. از آنجا که همبستگی پیرسون ارتباطات خطی را آشکار ساخته و در مورد همبستگیهای غیرخطی محدودیت دارد، در این تحقیق با استفاده از روش کرنل ارتباطات عملکردی غیرخطی در دادههای تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی بیماران آلزایمر مورد ارزیابی قرار گرفته است. روش کرنل با افزایش بعد فضا و انجام محاسبات در فضای جدید که معادل رابطهی غیرخطی در فضای اولیه است، امکان ارزیابی ارتباطات عملکردی غیرخطی را فراهم میسازد. برای ساخت گرافهای وزندار بدون جهت از توابع کرنل مختلف با پارامترهای گوناگون استفاده شده، سپس ویژگیهای سراسری گراف از جمله درجه، قدرت، طول مسیر مشخصه، ماژولاریتی، جهان کوچک و بهرهوری محاسبه شده و آنالیز آماری غیرپارامتری جایگشتی انجام میشود. نتایج آنالیز آماری نشان میدهد که همبستگی به دست آمده از روش کرنل در مقایسه با همبستگی پیرسون تمایز بیشتری بین گروه بیمار و کنترل ایجاد کرده که میتواند به دلیل وجود ارتباطاتی غیرخطی باشد که روش پیرسون قادر به آشکارسازی آنها نیست. همچنین در بین توابع کرنل مختلف بیشترین تمایز آماری هنگام استفاده از کرنل چندجملهای درجهی سوم حاصل شده است. به منظور حصول اطمینان، از طبقهبند ماشین بردار پشتیبان با کرنلهای مختلف نیز استفاده شده که بیشترین صحت طبقهبندی برابر با 79/0±68/98% به دست آمده است. آنالیز شبکهی حالت پایه نیز با روش کرنل و پیرسون انجام شده که در آن روش کرنل تفاوت آماری معنیدار بیشتری نشان داده است. شایان ذکر است که نواحی آنگولار راست و چپ که جزئی از شبکهی حالت پایه هستند با هیچ کدام از دو روش تمایزی نشان نداده و میتوان نتیجه گرفت که بیماری آلزایمر بر ارتباط عملکردی این نواحی تاثیر چندانی ندارد.