رمزگشايي توجه بينايي با استفاده از تزويج متقابل فركانس سيگنال‌هاي پتانسيل ميداني محلي

توجه بينايي به عنوان يك فاكتور شناختي در پردازش اطلاعات ذهني مرتبه‌ي بالاتر كه در مغز اتفاق مي‌افتد، نقشي اساسي دارد و بر فعاليت مغزي نواحي مختلف قشر بينايي اثرگذار است. در ميان ثبت‌هاي مختلف مغزي، سيگنال پتانسيل ميداني محلي به دليل ثبات، استحكام و محتواي فركانسي، در مطالعات ساختار مغز، فرايندهاي شناختي و سيستم‌هاي BCI مورد توجه قرار گرفته است. بنابراين استخراج و تفسير اطلاعات سيگنال LFP در طول توجه بينايي يكي از مسائل مهم براي كنترل فعاليت‌هاي شناختي است. امروزه تزويج متقابل فركانس به عنوان يكي از استراتژي‌هاي كدگذاري اطلاعات در مغز مطرح است كه مي‌تواند نقش مهمي در ادراك، حافظه و توجه داشته باشد. با اين حال نقش عمل‌كردي آن به منظور رمزگشايي توجه بينايي با استفاده از LFP كم‌تر مورد مطالعه قرار گرفته است. در اين پژوهش رمزگشايي توجه بينايي با استفاده از LFP ثبت شده از ناحيه‌ي تمپورال مياني مغز ميمون مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور از ويژگي‌هاي تزويج فاز-فاز و فاز-دامنه و الگوريتم‌هاي يادگيري ماشين بهره گرفته شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه با ويژگي‌هاي بهينه‌ي انتخاب شده و طبقه‌بند ماشين بردار پشتيبان، بهترين عمل‌كرد رمزگشايي حاصل شده است (90.36%). هم‌چنين از ميان ويژگي‌هاي انتخاب شده، تزويج گاما-دلتا، گاما-آلفا و بتا-دلتا حاوي بيش‌ترين اطلاعات شناختي و موثرترين ويژگي‌ها در بهبود عمل‌كرد رمزگشايي توجه بينايي مي‌باشند. نتايج نشان مي‌دهد كه تزويج بين باندهاي فركانسي سيگنال‌هاي LFP حاوي اطلاعات قابل ‌توجهي در حوزه‌ي توجه بينايي است و مي‌تواند جايگزين مناسبي براي ويژگي‌هاي زمان-فركانس سيگنال‌هاي مغزي در سيستم‌هاي BCI شناختي باشد.