تحلیل آثار محرومیت از خواب بر داده های طیف نگاری عملکردی مادون قرمز نزدیک مغز

محرومیت از خواب یک اختلال عصبی مرتبط با مغز استکه برای تشخیص آن میتوان از روش تشخیصی طیف نگاری مادون قرمز نزدیک Fnirs به علت هزینه ی پایین و دقت بالای ارزیابی پاسخ های همودینامیک مغز، استفاده نمود. در این تحقیق الگوریتمی مبتنی بر پردازش و تحلیل داده های fNIRS حاصل از پاسخ همودینامیک مغز پیشنهاد شده است تا تاثیر ۲۴ ساعت محرومیت از خواب بر روی مغز افراد در حین انجام تکالیف از پیش تعیین شده مورد ارزیابی قرار گیرد. پایگاه دادهی مورد استفاده در این تحقیق که از فیزیونت دریافت شده است شامل سیگنال هایی از ۴۸ کانال ثبت شده از ۹ نفر شرکت کننده با دامنه سنی ۳۱-۲۴، دردو حالت محرومیت از خواب و خواب کامل در جریان انجام تکالیف بالا بردن انگشت اشاره دست راست و چپ و حالت استراحت می باشد. پایگاه داده محرومیت از خواب مذکورکه از تکنولوژی fNIRS استفاده نموده است، اولین پایگاه داده تهیه شده در زمینه بررسی محرومیت از خواب بر انجام تکلیف شناختی است. طبق دانش نویسندگان تا زمان انجام این پروژه از ترکیب ویژگیهای خطی و غیر خطی برای بررسی اثر محرومیت از خواب بر تکالیف شناختی با استفاده از سیگنال های fNIRS استفاده نشده است. همچنین دراین تحقیق ضمن تحلیل و ارزیابی ویژگی های استخراج شده، با طراحی روش های طبقه بندی مختلف نشان داده شد که ویژگی های توان میانگین وآنتروپی طیفی بهترین تمایز را در بین کلاس های خواب کافی و بی خوابی را ایجاد می نمایند. با اعمال انتخاب ویژگی مبتنی بر روش یومان-ویتنی تحت طبقه بند SVM با هسته چندجمله ای درجه ۳، بهترتیب برای حالت استراحت، تکالیف انجام یافته با دست چپ و دست راست صحت ۱۰۰،۱۰۰،۱۰۰ بر روی داده اعتبارسنجی و ۸۹/۱۶،۹۰/۸۳،۹۵ درصد برای تفکیک کلاس ها بر روی داده ی آزمایش به دست آمد

کلیدواژه ها:

محرومیت از خواب ، پاسخ همودینامیکی مغز ، طیف نگاری کارکردی مادون قرمز نزدیک ، انتروپی.