طبقه بندی سطوح استرس ذهنی براساس تحلیل غیرخطی پاسخ همودینامیکی ناشی از فعالیت کارکردی مغز با استفاده از طیف سنجی عملکردی مادون قرمز نزدیک

استرس روانی به عنوان یکی از عوامل اصلی تاثیرگذار در بروز بیماریهای مختلف از جمله سکته قلبی و مغزی شناخته میشود. بنابراین، کمی کردن سطح استرس میتواند در پیشگیری از بسیاری از بیماریها موثر باشد و به سلامت انسان کمک کند. در این مطالعه، با طراحی یک آزمایش انگیزش استرس بر اساس انجام محاسبات ذهنی در مدت زمان محدود، دو سطح استرس کم و زیاد در فرد ایجاد شد وسیگنالهای طیف سنجی مادون قرمز نزدیک عملکردی (fNIRS) از موقعیت FP۲ در سیستم بینالمللی الکتروانسفالوگرافی ۲۰-۱۰ در حین انجام آن ثبت شد. پس از استخراج پاسخ همودینامیک مغز از سیگنالfNIRS، ویژگیهای خطی از جمله میانگین، واریانس، چولگی و کشیدگی و غیرخطیشامل آنتروپی تقریبی، بعد فرکتال، آنالیز نوسانات دترندشده و آنالیز کمی بازگشتی از سیگنالها استخراج و برای طبقه بندی سطوح استرس به صورت جداگانه و ترکیبی استفاده شد. به منظور یافتن بهترین ویژگیها که باعث بیشترین دقت در طبقه بندی شود، از روش اطلاعات متقابل استفاده شد. در این مطالعه نرخ صحیح طبقه بندی ۹۶/۹۳ درصد برای حالتهای استرس و استراحت و ۸۸/۷۵ درصد در طبقه بندی بین سطوح استرس کم و زیاد با استفاده از طبقه بند ماشین بردار پشتیبان (SVM) به دست آمد. نتایج این مطالعه نشان داد که با ترکیب ویژگیهای خطی و غیرخطی سیگنال fNIRS ثبتشده از یک محل در قشر پری فرونتال مغز، میتوان سطوح استرس را به طور موثر طبقه بندی و نرخ صحیح طبقه بندی را افزایش داد و سیگنال fNIRS میتواند به عنوان یک ابزار مفید برای تشخیص زودهنگام میزان استرس به کار گرفته شود.

کلیدواژه ها:

استرس ذهنی ، تحلیل غیر خطی ، طبقه بندی سطوح استرس ، طیف سنجی عملکردی مادون قرمز نزدیک.