Aika-taajuus- ja konnektiivisuusestimaattien käyttö aivojen sähköisen toiminnan analysoimisessa
Kaatiala, Jussi (2013)
2013
Teknis-luonnontieteellinen koulutusohjelma
Luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2013-01-09
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201301231035
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201301231035
Tiivistelmä
Eräs tärkeimmistä aivojen tutkimusmenetelmistä on aivojen sähköisen toiminnan mittaaminen. Elektroenkefalografia (EEG) on tärkeä mittaväline aivojen valvetilan sekä dynaamisen tilan kuvaamisessa ja menetelmä on laajalti käytössä niin lääketieteen kuin psykologiankin tutkimuksessa. EEG-mittauksen vaiheet ovat koehenkilölle tehtävän EEG-rekisteröinti, raakasignaalin käsittely, signaalin analysointi sekä johtopäätösten tekeminen.
Diplomityön ensimmäisessä osiossa esitetään EEG-tutkimuksen matemaattinen perusta. Osiossa kuvataan yleisimpiä aivosähkökäyrän esikäsittely- ja analyysivaiheita. Esikäsittelyvaiheista kuvataan tarkemmin suodatus, baselinekorjaus, virheiden käsittely ja uudelleenreferensointi. Analyyseistä käydään läpi keskiarvovasteanalyysi (ERP), Fourier-, aika-taajuus- ja kaksi erilaista konnektiivisuusanalyysiä. Sopivissa kohdin esitetään esimerkkejä.
Diplomityön toisessa osassa kuvataan aivosähkökäyrän analysointiin kehitetyn Matlab-ohjelmiston, Eegtool:n, toiminta pääpiirteittäin. Eegtool koostuu kahdesta Matlab-ohjelmasta: eegtool-preprocessing ja eegtool-analysis. Eegtool-preprocessing-ohjelmalla voidaan suorittaa EEG-signaalin esikäsittely. Eegtool-analysis ohjelmalla voidaan suorittaa analyyseja esikäsitellyille tiedostoille. Lisäksi osiossa käsitellään EEG-signaalin käsittelyä matriisi- ja vektorimuodossa ja siihen liittyviä erityispiirteitä. Toinen osio soveltuu käyttöohjeeksi Eegtool-ohjelman käyttöön.
Diplomityön ensimmäisessä osiossa esitetään EEG-tutkimuksen matemaattinen perusta. Osiossa kuvataan yleisimpiä aivosähkökäyrän esikäsittely- ja analyysivaiheita. Esikäsittelyvaiheista kuvataan tarkemmin suodatus, baselinekorjaus, virheiden käsittely ja uudelleenreferensointi. Analyyseistä käydään läpi keskiarvovasteanalyysi (ERP), Fourier-, aika-taajuus- ja kaksi erilaista konnektiivisuusanalyysiä. Sopivissa kohdin esitetään esimerkkejä.
Diplomityön toisessa osassa kuvataan aivosähkökäyrän analysointiin kehitetyn Matlab-ohjelmiston, Eegtool:n, toiminta pääpiirteittäin. Eegtool koostuu kahdesta Matlab-ohjelmasta: eegtool-preprocessing ja eegtool-analysis. Eegtool-preprocessing-ohjelmalla voidaan suorittaa EEG-signaalin esikäsittely. Eegtool-analysis ohjelmalla voidaan suorittaa analyyseja esikäsitellyille tiedostoille. Lisäksi osiossa käsitellään EEG-signaalin käsittelyä matriisi- ja vektorimuodossa ja siihen liittyviä erityispiirteitä. Toinen osio soveltuu käyttöohjeeksi Eegtool-ohjelman käyttöön.