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基于因子分析方法的相位同步脑电源的时-空动力学分析

李凌 金贞兰 李斌

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基于因子分析方法的相位同步脑电源的时-空动力学分析

李凌, 金贞兰, 李斌

Spatiotemporal dynamic analysis of phase synchronized sources based on factor analysis

Li Ling, Jin Zhen-Lan, Li Bin
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  • 头皮脑电时间序列的相关性是大脑皮层源的相位同步性的一种体现,因此对相位同步源进行定位,同时找到源对应的时间序列在脑成像研究领域具有重要意义.基于Rössler 模型提出仿真相位同步偶极子源的时间序列的方法,利用时间序列进行同心四层球头模型正演,获得仿真头皮脑电数据.提出了基于最大似然因子分析的相位同步脑电源的时-空动力学分析方法,对仿真和真实头皮脑电数据进行了验证,并与主成分分析法进行对比.仿真实验结果表明:最大似然因子分析法估计的时间序列与仿真源的时间序列具有更高的相关系数,同时估计源与仿真源
    Correlations in time courses of scalp electroencephalogram(EEG) may be represented by the phase synchronization in cerebral cortex sources to a certain some degree. Therefore, it is very important to localize the sources of phase synchronization and find corresponding time courses in the brain imaging study. Based on coupled Rössler oscillators with different coupling strengths, we propose a new method of simulating phase synchronized dipole sources and use a concentric 4-sphere head model to obtain simulation forward scalp EEG data. In addition, we propose the spatiotemporal dynamic analysis of phase synchronized sources based on the maximum likelihood factor analysis, verify the simulated and real scalp EEG data, and further compare the results with those of principal component analysis. Simulation results demonstrate that time courses estimated by maximum likelihood factor analysis have higher correlation with simulated sources, and less locational error between estimated sources and simulated sources. Factor analysis shows a better robust to the spatial resolution and the noise than principal component analysis. Furthermore, real data from spatial attention experiments show that factor analysis is capable of obtaining time courses and spatial distribution under the physiological base.
    • 基金项目: 国家自然科学基金青年科学基金(批准号: 30800242) 资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-07-14
  • 修回日期:  2010-08-06
  • 刊出日期:  2011-02-05

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