K-Ortalamalar Kümeleme Yöntemi Kullanılarak ALS Hastalarında Dikkatin Olaya İlişkin Potansiyel Sinyalleri İle İncelenmesi
Analysis of Attention to Potential Signals of ALS Patients by Using the K-Means Clustering Method
Yazar: Orhanbulucu, Fırat; Latifoğlu, Fatma; Baş, Abdullah
Dergi: Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 2020
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Dikkat,amyotrofik lateral skleroz,k-ortalamalar kümeleme yöntemi,olaya ilişkin potansiyel sinyalleri,elektroensefalogram ; Attention,amyotrophic lateral sclerosis,k-means clustering method,event related potential signals,electroencephalogram

Farklı nörolojik hastalıkların neden olduğu beyinde oluşan anormal durumlar dünya çapında birçok insanı etkilemektedir. Bu anormal durumlardan birisi de Amyotrofik lateral skleroz (ALS)’dur. ALS, beyin sapı adı verilen bölgede motor sinir hücrelerinin zarar görmesiyle ilerleyen fiziksel bozukluklara neden olan genellikle motor nöron hastalığı olarak bilinen bir hastalıktır. Beyin, dışarıdan gelen uyarıları algılar ve algılanan çok sayıda uyarıdan ilgili olanları dikkat mekanizması sayesinde seçer. Dikkat, çeşitli bilgi türlerinin, duygu ve düşünceler gibi aktivitelerin bir bölgeye yoğunlaştırılıp gerekli sürede ilgili uyarıcıların beyin tarafından seçilmesiyle oluşan bilişsel bir süreçtir. Elektroensefalogram (EEG) beynin dikkat mekanizmasında oluşan bu tür aktiviteleri ölçmek ve analiz etmek için önemli bir yere sahiptir. Dikkat analizi için son yıllarda yapılan çalışmalar Olaya İlişkin Potansiyel (OİP) sinyalleri üzerinedir. OİP sinyalleri, EEG sinyallerinde net olarak gözükmeyen P100, N200, P300 ve N400 gibi bileşenlere sahip olan küçük genlikli sinyallerdir. Bu nedenle OİP sinyallerini elde edebilmek için hedef uyaranın tekrarlanması, birçok kez EEG kaydının alınması gerekmektedir. Kayıt alınan hedef uyarana ait EEG sinyallerinin ortalamasının alınması sonucunda OİP sinyalleri elde edilmektedir. Gerçekleştirilen çalışmada, ALS hastaları ile sağlıklı kişilerin OİP sinyallerinden bir takım özelliklerin elde edilip ve görsel uyaranlara karşı dikkat analizinin k-ortalamalar kümeleme yöntemi ile incelenmesi amaçlanmıştır. K-ortalamalar kümeleme yöntemi ile yapılan inceleme sonucunda veriler 2 kümeye ayrılmış ve en yüksek başarı oranı %77.78 olarak hesaplanmıştır.

Abnormal conditions occurring in the brain caused by different neurological diseases affect many people worldwide. One of these abnormal conditions is Amyotrophic lateral sclerosis (ALS). ALS is a disease commonly known as motor neuron disease, which causes physical disorders in the area called brainstem, caused by damage to motor nerve cells. The brain perceives the stimuli coming from the outside and selects the related ones from the many perceived stimuli through its attention mechanism. Attention is a cognitive process that is formed by concentrating various types of information, activities such as emotions and thoughts to a region and selecting the relevant stimulants by the brain in the required time. The Electroencephalography (EEG) has an important place to measure and analyze such activities occurring in the brain's mind. Recent studies for attention analysis are on Event-Related Potential (ERP) signals. ERP signals are small amplitude signals with components such as P100, N200, P300 and N400, which are not clearly visible in EEG signals.For this reason, in order to obtain the ERP signals, the target stimulus must be repeated and EEG recording must be obtained many times. As a result of averaging the EEG signals of the recorded target stimulus, ERP signals are obtained. In the study carried out, it was aimed to obtain some features from the ERP signals of ALS patients and healthy people and to analyze attention analysis against visual stimuli using the k-means clustering method. As a result of the examination made with the K-averages clustering method, the data were divided into 2 clusters and the highest success rate was calculated as 77.78%.