動搖實時相位估計基礎(chǔ)的事實

1.研究背景

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

2.研究方法

2.1 被試

為了調(diào)查相位估計的準(zhǔn)確率，利用了來自EEG–TMS實驗的現(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MEP（motor evoked potentials：運(yùn)動誘發(fā)電位）進(jìn)行事后分類利用的是另一個實驗的現(xiàn)有數(shù)據(jù)集，在該實驗中，一名健康被試左運(yùn)動皮層的hand-knob區(qū)域接受1150個TMS脈沖刺激。

分析流程

3.實驗結(jié)果

經(jīng)過對各種參數(shù)組合的對比，發(fā)現(xiàn)最優(yōu)參數(shù)為：時間窗長度為179個采樣點、192號濾波、25號自回歸正向預(yù)測、65號邊緣。此外，還對比了固定帶通濾波8-12Hz與個人頻率峰值±1Hz帶通濾波下的預(yù)測準(zhǔn)確率。

對用PHASTIMATE進(jìn)行自回歸正向預(yù)測得到的相位和進(jìn)行對數(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，相位雖然只是一個標(biāo)量值，但是在測量大腦狀態(tài)的某些方面能夠提供重要信息。因此，有必要從理論和實踐上理解不同條件下相位估計的準(zhǔn)確率。本研究的結(jié)果表明，篩選固定位置的EEG信號以及足夠高的信噪比才能保證相位估計的準(zhǔn)確率。此外，鑒于估計的準(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，選擇合適的刺激時機(jī)是十分重要的。

05參考文獻(xiàn)及DOI號

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