title: Time-frequency analysis of ongoing and event related potentials
Creators: name: Ιορδανιδου Βασιλικη
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2012

description: During the past few years there has been an increasing interest in studying and
understanding the neural mechanisms behind cognitive brain activity. This kind of
knowledge is of great importance in many scientific areas such as clinical prognosis and diagnosis, brain computer interfaces design, etc. In this context, various methodological approaches have been suggested for the analysis of the EEG signal, which is one of the most widely used brain representations.
This work explores two different approaches for the EEG analysis. In the first
approach there is a case of ongoing EEG in which we use the power spectrum (PS) and linear coherence (LC) in order to investigate the differences in the channel activations for two mathematical thinking tasks. The goal in this case is to identify differences between the mathematical tasks through the measures of PS and LC and evaluate them through statistical testing. In the second approach there is a case of evoked EEG from a working memory experiment on which populations of control and dyslexic subjects participate. In this case, various synchronization measures are applied on the time-frequency (TF) maps of the corresponding independent components (ICs). Those measures were very important for the evaluation of the components and helped us recognize a number different cases for the generation of our ERPs. We also tried to identify differences between the two populations overall activation comparing the TF maps of the synchronizations measures and evaluate them through statistical testing. For both datasets, we had findings with statistical significance which also are in support and complementary to previous research.
description: Κατά τις τελευταίες δεκαετίες υπάρχει ολοένα αυξανόμενο ενδιαφέρον για τη
μελέτη και κατανόηση των νευρωνικών μηχανισμών που βρίσκονται πίσω από τη
νοητική εγκεφαλική δραστηριότητα. Τέτοιου τύπου γνώσεις είναι εξαιρετικά
σημαντικές σε πολλές επιστημονικές περιοχές όπως η κλινική πρόγνωση και
διάγνωση, ο σχεδιασμός διασύνδεσης υπολογιστή-εγκεφάλου και λοιπές συναφείς
περιοχές. Σε αυτό το πλαίσιο, έχουν προταθεί ποικίλες μεθοδολογικές προσεγγίσεις
για την ανάλυση του ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος (ΗΕΓ), το οποίο αποτελεί μία
από τις πιο διαδεδομένες εγκεφαλικές απεικονίσεις.
Η εργασία αυτή διερευνά δύο διαφορετικές προσεγγίσεις ανάλυσης του ΗΕΓ.
Στην πρώτη προσέγγιση έχουμε μια περίπτωση συνεχούς ΗΕΓ στο οποίο
χρησιμοποιούμε το μέτρο της φασματικής ισχύος και της γραμμικής συνοχής έτσι
ώστε να διερευνήσουμε τις διαφορές στη δραστηριότητα των καναλιών για δύο
πειράματα μαθηματικής σκέψης. Το ζητούμενο σε αυτή την περίπτωση είναι να
αναγνωρίσουμε τις διαφορές μεταξύ των δύο μαθηματικών πειραμάτων με τη
χρήση των παραπάνω μέτρων και να τις αξιολογήσουμε μέσω τεστ αξιολόγησης
στατιστικής σημαντικότητας. Η δεύτερη προσέγγιση αφορά την περίπτωση
προκλητού ΗΕΓ (ΠΔ) από ένα πείραμα μνήμης στο οποίο συμμετέχουν μη
παθολογικά και δυσλεκτικά άτομα. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιούνται
διάφορα μέτρα συγχρονισμού στο χρονοσυχνοτικό περιεχόμενο των προκυπτόντων ανεξάρτητων συνιστωσών. Τα μέτρα αυτά είναι ιδιαιτέρως σημαντικά για την αξιολόγηση των συνιστωσών και βοηθητικά στην αναγνώριση των διαφορετικών περιπτώσεων γένεσης των ΠΔ. Επιχειρήσαμε επίσης να αναγνωρίσουμε τις διαφορές μεταξύ των δύο πληθυσμών όσον αφορά τη γενική δραστηριότητα που εμφανίζεται στα ΠΔ συγκρίνοντας τις χρονοσυχνοτικές απεικονίσεις των μέτρων συγχρονισμού και αξιολογώντας τις χρησιμοποιώντας τεστ στατιστικής σημαντικότητας. Εν τέλει, και για τα δύο σετ δεδομένων είχαμε ευρήματα με στατιστική σημαντικότητα τα οποία είναι σε συμφωνία και συμπληρωματικά με προηγούμενα ερευνητικά ευρήματα.