Поиск оптимальных метрик для оценки различий функциональных состояний человека на основе сигнала ЭЭГ

В работе представлена оценка оптимальности различных метрик сигнала ЭЭГ для использования с целью поиска отличий сигнала ЭЭГ человека в состоянии концентрации и состоянии свободного блуждания ума. Метрики выбраны на основе приведенного анализа работ по теме распознавания и оценки состояния различных состояний человека, подобных состоянию концентрации. Приведены практические способы вычисления выбранных метрик мощности и энтропии сигнала в различных частотных диапазонах. В работе используется уникальный набор данных, содержащий записи ЭЭГ для функциональных состояний концентрации на точке в центре лба и фонового состояния свободного блуждания ума, включающий в себя записи 17 участников. Оценка оптимальности метрик осуществлена на основе коэффициента точечной бисериальный корреляции значений метрик с функциональными состояниями, а также аналогичного показателя, основанного на разности межквартильных расстояний значений метрик. Показано, что оптимальными являются метрики мощности в alpha, theta и SMR-диапазонах, а также метрика энтропии сигнала в диапазоне от 0,3 до 30 Гц. Данные метрики показывают значимые, но разнонаправленные изменения между функциональными состояниями практически для всех опытных участников в выборке.