Schätzungen von emotionalen Synchronisationsindizes für Gehirnregionen mithilfe der Elektroenzephalogramm-Signalanalyse

Das Erkennen von Emotionen auf der Grundlage von Gehirnaktivität ist für das Verständnis vielfältigen menschlichen Verhaltens im Alltag von entscheidender Bedeutung geworden. Es hat sich gezeigt, dass das Elektroenzephalogramm (EEG) hilft, Informationen über die Verteilung von Wellenformen über die Kopfhaut zu sammeln. Dieses Projekt verfolgt zwei Ziele. Erstens sollen die Synchronisation und die Konnektivitätsindizes für die Emotionserkennung untersucht werden. Zweitens soll ein Rahmenwerk entwickelt werden, um die Beziehung zwischen emotionalem Zustand und Gehirnaktivität auf der Grundlage von Synchronisation und funktioneller Konnektivität zu untersuchen. Die EEGs von 23 gesunden Freiwilligen wurden aufgezeichnet, während sie 18 Filmclips ansahen. Um die Synchronisation zwischen verschiedenen Gehirnregionen zu untersuchen, wurde eine hybride Technik, die die empirische Moduszerlegung mit der Wavelet-Transformation (EMD − WT) kombiniert, eingesetzt. Lineare Merkmale wie Kreuzkorrelation (xCorr), Kohärenz (Coh) und Phasenverzögerungsindex (PLI) sowie nicht-lineare Merkmale wie Kreuz-Fuzzy-Entropie (CFuzzEn) und gemeinsame Permutationsentropie (JPE) wurden berechnet, um verschiedene dynamische Eigenschaften aus auf Emotionen basierenden Mehrkanal-EEG-Signalen zu erfassen. Dann wurden, um die Klassifizierungsgenauigkeit verschiedener emotionaler Zustände zu erhöhen, Merkmale auf der Grundlage statistischer Analysen ausgewählt. Am Ende wurde der Klassifizierungsprozess mit dem k-nächsten-Nachbarn (kNN)-Klassifikator durchgeführt. Die Klassifizierungsergebnisse zeigten die Auswirkungen der Kombination von CFuzzEn- und JPE-Merkmalen als bemerkenswerten Synchronisationsindex für die Analyse von Emotionen, die aus einem EEG-basierten Datensatz abgeleitet wurden. Als Ergebnis ermöglichen EEG-Indizes ein tieferes Verständnis der unterschiedlichen Auswirkungen von Gehirntherapien auf Verhaltensergebnisse beim Menschen.