Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2012, № 12 · BIOMEDICAL RADIO ELECTRONICS

Метод обнаружени фазовой синхронизации ЭЭГ потенциалов коры головного мозга на основе эмпирических функций распределения вероятностей

V.E. Antsiperov1,2, A.S. Abramov1,2

1 Kotelnikov IRE RAS, Moscow, Russia
2 Moscow Institute of Physics and Technology (National University), Dolgoprudnyi
Full text (PDF) UDC 004.93''11, 004.93''12 EDN PXPOGL

Abstract

In the paper a new method for detection EEG rhythmic components phase synchronization is proposed and investigated. It can be applied for detecting synchronization as in the case of averaged ERPs as in the single-trial ones. The method proposed is based on empirical probability distribution functions technique, particularly on function tangent slope analysis. Experimental results and their compliance with modern brain investigations are also under discussion.

  • Dsp
  • phase synchronization
  • EEG analysis
  • brain-computer interface
  • P300 (P3) wave
Аннотация (на русском)

Метод обнаружени фазовой синхронизации ЭЭГ потенциалов коры головного мозга на основе эмпирических функций распределения вероятностей

В работе представлен метод обнаружения фазовой синхронизации частотных компонент ЭЭГ потенциалов коры головного мозга. Метод позволяет осуществлять обнаружение синхронизации как в усреднённом сигнале, так и в отдельных (single-trial) откликах на внешние стимулы. Предложенный метод основан на анализе эмпирической функции распределения вероятностей фаз - ЭРФ, в частности, изменчивости ее наклона. Обсуждаются полученные экспериментальные результаты, показано, что они хорошо согласуется со сложившиеся на сегодняшний день представлениями.

For citation

Antsiperov V.E., Abramov A.S. Метод обнаружени фазовой синхронизации ЭЭГ потенциалов коры головного мозга на основе эмпирических функций распределения вероятностей // Journal of Radio Electronics. – 2012. – No. 12.

References

  1. Brain-computer interface (from Wikipedia, the free encyclopedia). // [Электронный ресурс]. URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Brain_computer_interface
  2. Reza Fazel-Rezai, Brendan Z.Allison et al. "P300 brain computer interface: current challenges and emergingtrends" // Frontiersin Neuroengineering, V.5, Article 14, July 2012, [Электронный ресурс]. URL: http://www.frontiersin.org/Neuroengineering/10.3389/fneng.2012.00014/abstract
  3. Ганин И. П., Шишкин С. Л., Кочетова А. Г., Каплан А. Я. "Интерфейс мозг-компьютер "на волне P300": исследование эффекта номера стимулов в последовательности их предъявления" // Физиология человека, том 38, № 2, 2012, с. 5-13, [Электронный ресурс]. URL: http://www.maikonline.com/maik/showArticle.do?auid=VAH0LYSH5X
  4. Фролов А.А., Рощин В.Ю. "Интерфейс мозг-компьютер. Реальность и перспективы". // Научная конференция по нейроинформатике МИФИ 2008г., Лекции по нейроинформатике 2008г., [Электронный ресурс]. URL: http://neurolectures.narod.ru/2008/Frolov-2008.pdf
  5. Benjamin Blankertz, Steven Lemm et al. "Single-trial analysis and classification of ERP components - A tutorial". // NeuroImage, V. 56, 2011, pp. 814-825, [Электронный ресурс]. URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1053811910009067
  6. Kolmogaroff A., "Detenninazione empirica di una legge di distri-buzione" // Giornale Istit. Ital. Attuari. 4, 1933, p. 83.
  7. Ван дер Варден Б. Л. "Математическая статистика" // Под ред. Н.В. Смирнова, М.: Изд. Иностр. Литературы, 1960, с. 84.
  8. Обухов Ю.В., Морозов А.А., и др. "Динамика фазовой синхронизации потенциалов мозга, вызванных звуковыми тестами". // Радиотехника, 2010, №9, c. 112-114. - ISSN 0033-8486, [Электронный ресурс]. URL: http://www.radiotec.ru/catalog.php?cat=jr1&art=7940