تخمین پارامترهای ارتباط موثر در مغز از روی سیگنال الکتروانسفالوگرام احساسات، با استفاده از روش های علییت گرنجر و تابع انتقال مستقیم

مقدمه: احساسات پدیده ی پیچیده ای است که از مسایل روزمره نشات می گیرد و بر تصمیمات فردی نیز بسیار تاثیر میگذارد. گسترهی این تصمیمات نیز میتواند بر زندگی فردی و اجتماعی افراد یک جامعه اثرگذار باشد. هدف این پژوهش، تخمین میزان ارتباط موثر در فضای منابع مغزی است. برای رفتن از فضای حسگرها به فضای منابع، از آنالیز مولفه ی مستقل استفاده میشود و منابع مغزی نیز بر اساس آنتروپی شنون مرتب و شمارهگذاری میشوند. روش: در پژوهش پیشرو، ارتباط نواحی مغزی با روش ارتباط موثر بررسی شد؛ به این صورت که پس از اینکه به افراد تصاویری با مضامین شاد، غمگین و خنثا نشان داده شد، سیگنال ۱۶ کانال الکتروانسفالوگرام آنها ثبت و سپس با استفاده از دو روش علییت گرنجر و تابع انتقال مستقیم میزان ارتباط موثر تخمین زده شد. یافته ها: بر پایه ی اطلاعات به دست آمده از ارتباطات در روش علییت گرنجر و تصاویر توپوگرافی منابع مغزی، مدلهایی از ارتباط موثر در حالتهای احساسی مختلف پیشنهاد شد. مدل هر نمونه، با مدلهای پیشنهادی شباهت سنجی و به آنها برچسب زده شد. صحت شباهت سنجی در حالت شاد، غمگین و خثثا به ترتیب ۵۵/۵۰۶۳/۸ و ۶۱/۱ درصد بود نتیجه گیری:بر اساس روش علییت گرنجر، مدل های ارائه شده با اطلاعات مکانی نشان می دهد که در حالت شاد سمت چپ مغز و در حالت غمگین سمت راست فعالیت بیشتری دارد و در حالت خنثا نیز بیشتر سمت چپ مغز درگیر است. در هر سه حالت، قسمت های پس سری و جلوسری در رد و بدل کردن اطلاعات درگیرند. در تخمین ارتباطات، تفکیک پذیری روش تابع انتقال مستقیم کمتر از علییت گرنجر است و لذا، ارائه ی مدل بر پایه ی آن دشوارتر و صحت آن نیز کمتر خواهد بود.

Keywords:

EEG , Emotions , Effective Connectivity , Granger causality , DTF , سیگنال الکتروانسفالوگرام , احساسات , ارتباط موثر , علییت گرنجر , تابع انتقال مستقیم