動(dòng)搖實(shí)時(shí)相位估計(jì)基礎(chǔ)的事實(shí)

1.研究背景

由于刺激偽跡會(huì)掩蓋信號(hào)，我們很難通過標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)處理方法決定刺激給予時(shí)的相位。本研究中利用相等估計(jì)值的方差和合成相位已知的模擬EEG信號(hào)，量化了信噪比及實(shí)時(shí)信號(hào)峰值對(duì)相位估計(jì)誤差方差的影響。

2.研究方法

2.1 被試

為了調(diào)查相位估計(jì)的準(zhǔn)確率，利用了來自EEG–TMS實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)有數(shù)據(jù)集，共包括 140 名被試，其中男性53 人, 女性87 人, 年齡范圍24±5歲。

2.2 數(shù)據(jù)采集與處理

基于刺激前的EEG相位對(duì)MEP（motor evoked potentials：運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位）進(jìn)行事后分類利用的是另一個(gè)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)有數(shù)據(jù)集，在該實(shí)驗(yàn)中，一名健康被試左運(yùn)動(dòng)皮層的hand-knob區(qū)域接受1150個(gè)TMS脈沖刺激。

分析流程

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)過對(duì)各種參數(shù)組合的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)最優(yōu)參數(shù)為：時(shí)間窗長(zhǎng)度為179個(gè)采樣點(diǎn)、192號(hào)濾波、25號(hào)自回歸正向預(yù)測(cè)、65號(hào)邊緣。此外，還對(duì)比了固定帶通濾波8-12Hz與個(gè)人頻率峰值±1Hz帶通濾波下的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率。

對(duì)用PHASTIMATE進(jìn)行自回歸正向預(yù)測(cè)得到的相位和進(jìn)行對(duì)數(shù)變換后的MEP振幅做球形-線性回歸，發(fā)現(xiàn)兩者的相關(guān)高度明顯，且正弦模型比常數(shù)模型的擬合度更高。

4.結(jié)論

本研究認(rèn)為，相位雖然只是一個(gè)標(biāo)量值，但是在測(cè)量大腦狀態(tài)的某些方面能夠提供重要信息。因此，有必要從理論和實(shí)踐上理解不同條件下相位估計(jì)的準(zhǔn)確率。本研究的結(jié)果表明，篩選固定位置的EEG信號(hào)以及足夠高的信噪比才能保證相位估計(jì)的準(zhǔn)確率。此外，鑒于估計(jì)的準(zhǔn)確率在被試內(nèi)的差異甚至可能大于被試間的差異，想要獲得預(yù)想的效果，選擇合適的刺激時(shí)機(jī)是十分重要的。

05參考文獻(xiàn)及DOI號(hào)

Zrenner, C., Galevska, D., Nieminen, J. O., Baur, D., Stefanou, M. I., & Ziemann, U. (2020). The shaky ground truth of real-time phase estimation. Neuroimage, 214, 116761.

Doi: 10.1016/j.neuroimage.2020.116761