معیاری نوین برای رتبه‌بندی مقاومت تخمین‌گرهای ارتباطات کانال‌های EEG/MEG در مقابل آرتیفکت هدایت حجمی

در داده‌های eeg/meg، آرتیفکت هدایت حجمی به صورت ترکیب خطی لحظه‌ای فعالیت منابع مغزی در کانال‌ها مشاهده می‌شود. یکی از ویژگی‌های مهم تخمین‌گرهای ایده‌آل ارتباطات مغزی، مقاومت به آرتیفکت هدایت حجمی است؛ یعنی هدایت حجمی منابع مغزی مستقل هرگز نباید منجر به تخمین ارتباطات معنی‌داری بین کانال‌های eeg/meg شود. تاکنون هیچ معیاری برای مقایسه سطح مقاومت تخمین‌گرهای مختلف ارتباطات مغزی در مقابل آرتیفکت هدایت حجمی در کاربردهای واقعی ارایه نشده است. در این مقاله، معیاری با عنوان شاخص مقاومت (ri) برای بررسی سطح مقاومت تخمین‌گرها به ارتباطات بین کانالی که با ترکیب خطی لحظه‌ای مولفه‌های شبه- مستقل قابل مدل‌سازی هستند؛ ارایه می‌شود. با توجه به ماهیت ترکیب خطی لحظه‌ای آثار هدایت حجمی، انتظار می‌رود ri بتواند تخمین‌گرهای ارتباطات مغزی را سازگار با سطح مقاومت آنها به آرتیفکت هدایت حجمی رتبه‌بندی کند. در ادامه، از ri برای رتبه‌بندی هفت تخمین‌گر ارتباطات کارکردی مغزی، استفاده می‌شود؛ که عبارتند از: اندازه ضریب همبستگی پیرسون (cc)، اطلاعات متقابل (mi)، مجذور اندازه کوهرنس (coh)، مقدار قفل‌شدگی فاز(1:1) ((1:1)plv)، اندازه جز موهومی کوهرنسی (imc)، شاخص تاخیر فاز (pli) و شاخص تاخیر فاز وزن‌دار (wpli). نتایج برای داده‌های شبیه‌سازی شده و سیگنال‌های واقعی eeg نشان می‌دهند که تخمین‌گرهایی که از لحاظ تیوری به آرتیفکت هدایت حجمی مقاوم هستند (imc، pli و wpli) مقادیر ri نزدیک 100% می‌دهند و مطابق انتظار بالاترین رتبه‌ها را دارند. همچنین، برای داده‌های شبیه‌سازی که آثار هدایت حجمی و منابع مغزی مشخص است، رتبه‌بندی تخمین‌گرها با ri سازگار با سطح مقاومت آنها نسبت به آرتیفکت هدایت حجمی است. این امر امکان استفاده از ri را برای رتبه‌بندی سطح مقاومت تخمین‌گرها به آرتیفکت هدایت حجمی برای داده‌های واقعی eeg/meg تایید می‌کند.