ارزیابی آشوبناکی سیگنال الکتروانسفالوگرام در سطوح مختلف بیهوشی

مقدمه:امروزه، دستیابی به نمایشگرها و ابزارهایی که به‌ طور دقیق قادر به تعیین خودکار عمق بیهوشی از روی سیگنال الکتروانسفالوگرام باشند، بسیار مورد توجه است. هدف از انجام این پژوهش، ارایه‌ی رویکردی جهت ارزیابی دینامیسم آشوب مغز و فعالیت الکتریکی منتج از آن به منظور بهره‌گیری از دستاوردهای این نظریه در علوم شناختی است.روش‌ها: بر اساس نظریه‌ی آشوب، سیگنال الکتروانسفالوگرام در سطوح مختلف بیهوشی تجزیه ‌و تحلیل و ویژگی‌های آشوبناکی سیگنال استخراج گشت و از نظر مسیر، حالت سیستم آشوبناک مورد ارزیابی قرار گرفت. به‌منظور ارزیابی تاثیر عمق بیهوشی بر آشوبناکی سیگنال الکتروانسفالوگرام، مدل‌های مختلفی مبتنی بر طبقه‌بند random forest (rf) و ماشین بردار پشتیبان (support vector machine یا svm) ایجاد شد. همچنین، روشی جهت استخراج شاخص‌های بزرگ‌ترین نمای lyapunov (lyapunov exponent) و بعد فرکتال higuchi (higuchi's fractal dimension) از روی سیگنال تک کاناله‌ی الکتروانسفالوگرافی مربوط به 20 بیمار تحت عمل جراحی با بیهوشی توسط گاز استنشاقی پیشنهاد گردید و با روش kfold مورد ارزیابی قرار گرفت.یافته‌ها: ارزیابی مدل‌های مستخرج نشان ‌دهنده‌ی تکرارپذیری و تفکیک‌پذیری بسیار خوب این مدل‌ها با صحت بالای 93 درصد است.نتیجه‌گیری:مغز و فعالیت الکتریکی منتج از آن، دارای دینامیسم آشوب است؛ از این رو، می‌توان از دستاوردهای نظریه‌ی آشوب علاوه بر بهره‌گیری در گسترش نمایشگر‌های سطح بیهوشی در بسیاری از پژوهش‌های علوم شناختی در تجزیه‌ و تحلیل سیگنال الکتروانسفالوگرام نیز بهره برد.