تخمین شاخص‌های توجه در آزمون iva با استفاده از جریان نوری در نقشه‌های مغزی erp

مقدمه: ارزیابی توجه به‌عنوان یکی از توانایی‌های شناختی انسان از اهمیت بالایی برخوردار است. اگرچه روش‌هایی برای ارزیابی توانایی توجه ایجاد و استفاده شده است، اما وجود عوامل مداخله‌گر باعث کاهش اعتبار و پایایی آنها شده است. بنابراین استفاده از خروجی‌های مستقیم سیستم مغز و تحلیل عملکرد آن در فعالیت‌های شناختی اهمیت زیادی پیدا کرده است. این تحقیق سعی در شناسایی رابطه بین پتانسیل مرتبط با رویداد (erp) و شاخص‌های آزمون یکپارچه بینایی و شنوایی (iva) دارد. مواد و روش‌ها: سیگنال‌های eeg (19 کانال) و آزمون iva از 28 داوطلب سالم (22 مرد و 6 زن با محدوده سنی 22 تا 32 سال) به‌طور همزمان ثبت شد. erp برای محرک‌های شنیداری و بصری با روش میانگین‌گیری همزمان استخراج و توپوگرافی مغز برای هر محرک به دست آمد. با استفاده از روش lucas-kanade، جریان نوری بر روی نقشه‌های مغزی به دست آمد و بردارهای حرکت شناسایی و در نقشه‌های متوالی ترسیم شدند. بردارهای حرکت، مکان و تعداد تغییرات فعالیت هر نقشه را نسبت به نمونه‌های دیگر نشان می‌دهند. بر اساس معیارهای اتصال محلی، ویژگی‌ها از گراف‌های مغز استخراج شدند. شاخص‌های توجه و کنترل پاسخ شامل هوشیاری، تمرکز، سرعت، احتیاط، ثبات، استقامت و درک بر اساس آزمون iva به دست آمد و توسط ماشین بردار پشتیبان- رگرسیون برآورد شد. یافته‌ها: برای ارزیابی رگرسیون، شاخص همبستگی محاسبه شد که عبارتند از هوشیاری (0/80)، تمرکز (0/81)، سرعت (0/85)، احتیاط (0/88)، ثبات (0/90)، استقامت (0/85) و درک (0/80). نتیجه‌گیری: با توجه به ضرایب همبستگی بالای به‌دست‌آمده بین ویژگی‌های محلی جریان نوری استخراج‌ شده از گراف مغزی سیگنال‌های erp و شاخص‌های توجه در آزمونiva ، می‌توان به وجود رابطه معنی‌دار بین فعالیت الکتریکی مغز و توانایی توجه در افراد مورد بررسی اشاره داشت. 

estimation of attention indices in iva tests using optical flow in erp brain maps

introduction: the evaluation of attention as one of the human cognitive abilities is of great importance. although methods for assessing attention ability have been developed and used, the presence of interfering factors has reduced their validity and reliability. therefore, using the direct outputs of the brain system and analyzing its function in cognitive activities has become very important. this research tries to identify a relationship between event-related potential (erp) and integrated visual and auditory (iva) test indices. materials and methods: eeg signals (19 channels) and iva tests of 28 healthy volunteers (22 men and 6 women with an age range of 22 to 32 years) were recorded simultaneously. erps to auditory and visual stimuli were obtained by the simultaneous averaging method of extraction and brain topography for each stimulus. using the lucas-kanade method, the optical flow was obtained on brain maps and movement vectors were identified and drawn in consecutive maps. the motion vectors show the location and the number of changes in the activity of each map compared to the other samples. based on the local connectivity criteria, features were extracted from the brain graphs. the indicators of attention and response control, including vigilance, concentration, speed, caution, stability, endurance, and understanding, were obtained based on the iva test and were estimated by the support vector-regression machine. results: in order to evaluate the regression, the correlation index was calculated, which are vigilance (0/80), focus (0/81), speed (0/85), prudence (0/88), consistency (0/90), stamina (0/85), and comprehension (0/80). conclusion: according to the high correlation coefficients obtained between the local characteristics of optical flow extracted from the brain graph of the erp signals and the attention indicators in the iva test, it can be suggested that there is a significant relationship between the electrical activity of the brain and the ability to pay attention.