طبقه بندی تغییرات سیگنال fNIRS در هنگام انجام محاسبات ذهنی ساده

طیفنگاری کارکردی مادون قرمز نزدیک یا fNIRS یک تکنولوژی تصویربرداری کارکردی نوری است که فعالیت عصبی و پاسخهای همودینامیک در مغز را اندازهگیری میکند. از آنجا که هموگلوبین اکسیژنه (oxy-HB) و هموگلوبین بدون اکسیژن (deoxy-HB) دارای خواص نوری مشخصی در محدوده نور مرئی و نزدیک مادون قرمز هستند، میتوان تغییر غلظت این مولکولها را در حین اتصال عصبی عروقی با استفاده از روشهای نوری اندازه گیری کرد. هدف از انجام این مطالعه آشنایی بیشتر با تکنولوژی fNIRS و بررسی تغییرات سیگنال fNIRS هنگام فعالت ذهنی است. در این مطالعه ما از دادههای مطالعات قبلی که شامل 8 شرکت کننده بودند استفاده کردیم. در حین ثبت سیگنال fNIRS از شرکت کنندگان خواسته شد تا عمل تفریق پیاپی ذهنی را انجام دهند. در طول آزمایش شرکت کنندگان باید عمل تفریق یک عدد تک رقمی را از یک عدد دو رقمی به مدّت 12ثانیه انجام دهند (تفریق اوّلیه به صورت دیداری ارائه میشود)، پس از آن یک دوره استراحت 28 ثانیه ای داده میشود. در بخش استخراج ویژگی، از ویژگیهای آماری از جمله؛ میانگین، انحراف معیار، واریانس، کشیدگی، چولگی، میانه و مد استفاده کردیم و آزمون آماری ویلکاکسون را برای به دست آوردن سطح معناداری این ویژگیها به کار بردیم. نتایج حاصل از این آزمون در ویژگی های انحراف معیار، واریانس، چولگی و مد تفاوت معناداری را بین دو حالت استراحت و فعالیت ذهنی از نظر غلظت اکسی هموگلوبین نشان داد. در قسمت طبقه بندی، از طبقه بند ماشین بردار پشتیبان یا SVM استفاده کردیم و به صحّت %82/14 رسیدیم.

کلیدواژه ها:

طیف نگاری عملکردی مادون قرمز نزدیک ، سیگنال fNIRS ، اکسی هموگلوبین