İşitsel Uyarılmış Potansiyellerde Kısmi Yönlü Uyumluluk ve Bilgi Akış Yönünün Kestirimi Estimation of Partial Directed Coherence and Direction of Information Flow with Auditory Evoked Potentials M. Emre ÇEK 1 , F. Acar SAVACI 1 ,Murat ÖZGÖREN 2 1. Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü, İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü {emrecek,acarsavaci}@iyte.edu.tr 2. Biyofizik AD, Tıp Fak. Dokuz Eylül Üniversitesi murat.ozgoren@deu.edu.tr Özetçe Bu bildiride, saçlı deride çeşitli elektrotlardan elde edilmiş işitsel uyarılmış potansiyellerde, çok değişkenli öz bağlanımlı rastlantısal modelleme kullanılarak beyindeki farklı bölgeler arasında bilgi akışının mevcut olup olmadığı incelenmiştir. Bilgi akışının kestirimi, frekansa bağlı ve 0 ile 1 arasında değerler aralan kısmi yönlü uyumluluk ve yönlü transfer fonksiyonları kullanılarak yapılmaktadır. Uyarı sonrası zamanda yapılan incelemede her iki yöntemin de bilgi akışının mevcut olduğu frekans noktaları ile ilgili bilgi verdiği ve bilgi akış yönlerinin kestirilebildiği görülmüştür. Yöntemlerin frekans çözünürlüğü, ilgili örnekleme penceresi ve model mertebesi kriterlerine bağlı olarak değişkenlik göstermektedir. İki yöntemin de uyumlu değerler sağladığı saptanmıştır. Abstract In this paper, existence of information flow between different locations of the brain have been analyzed by multivariate auto-regressive modelling where the auditory evoked potentials were measured from several electrodes. The estimation of the information flow was performed by evaluating the partial directed coherence (PDC) and the directed transfer function (DTF) which are function of frequency within the values 0 and 1. When the post-stimulus time interval was analyzed it was observed that both of the methods illustrates the frequency localization where the information flow occurs and the estimation could be performed by given methods. The frequency resolution of the methods depends on the sampling rate and model order. It was determined that the given methods are matched with each other. 1. Giriş Biyolojik işaretlerden elde edilen çoklu kanal ölçümlerde, kanallar arasındaki ilişki son zamanlarda önem kazanan bir konu olmuştur. Farklı elektrotlardan alınmış beyin işaretleri arasındaki bilgi akışının kestirimi yönlü transfer fonksiyonu kullanarak ilk olarak [1]’de tanıtılmıştır. Burada kullanılan yöntem, çok değişkenli öz bağlanımlı modelleme esasına dayanmaktadır. Bu yöntemin ECG verilerinde uygulanışı [2]’de detaylı olarak incelenmiştir. [3]’de yönlü transfer fonksiyonunda değişiklik yapılarak farklı beyin yapıları arasındaki uyumluluk incelenmiştir. Baccala ve arkadaşları kısmi yönlü uyumluluk fonksiyonunu ilk olarak [4]’deki çalışmayla tanıtmış ve hipokampus ile dentate gyrus arasındaki ilişkiyi incelemiştir. Burada verilen tanım daha sonra[5]’de genelleştirilerek güncellenmiştir. Bu yöntemlerle ilgili karşılaştırmalı analiz [6]’nın konusu olmuştur. Beyindeki farklı bölgeler arasındaki etkileşimin ikili olarak incelenmesi yanıltıcı olmakta, bu yöntem ile çok sayıda kanalın birbirine olan etkisi incelendiğinden daha doğru kestirime ulaşılmaktadır [7]. Çok değişkenli öz bağlanımlı model kullanarak sinirsel aktivitedeki bilgi akışı analizinde seçilen modelin mertebesinin sonuçlara etkisi [8-9]’ da incelenmiştir. Her ne kadar model mertebesi için [10]’da verilen Akaike Bilgi Kriteri en çok kullanılan yöntem olsa da, pratikte beyin işaretleri doğrusal olmayan davranış gösterdiği için daha yüksek model mertebesi kullanmak daha detaylı frekans spektrumu bilgisine ulaşmamızı sağlamaktadır. Bu açıdan kısmi yönlü uyum fonksiyonunda güvenilir sonuçlara ulaşmak için “analitik önem değeri” tanımlanmıştır [9]. Yapılan analizlerde, kullanılan yöntemlerden herhangi birinin her uygulamada mutlak en iyi sonucu veremediği, eldeki probleme bağlı olarak sonucun değiştiği görülmüştür [9]. Çok değişkenli sistemlerde bilgi akışının doğrudan mı veya dolaylı mı olduğunun kestirimi sadece yönlü transfer fonksiyonu yöntemiyle mümkün olmadığından kısmi yönlü uyum Authorized licensed use limited to: ULAKBIM UASL - IZMIR YUKSEK TEKNOLOJI ENSTITUSU. Downloaded on July 29,2021 at 08:37:01 UTC from IEEE Xplore. Restrictions apply.