提高相位-振幅耦合的可检测性

背景：在局部场电位（LFP）和脑电图（EEG）等脑电信号中，振荡作为神经网络活动的结果而出现。振荡跨越多个频带。在其主导成分之间，可观察到各种耦合。其中，相位-振幅耦合（PAC）因与脑功能的关系而被深入研究。然而，在时频域中，PAC 测量在滤波器带宽的选择上面临两难。对于调制频率 n 的频率 m，围绕后一频率窄调谐的滤波器将遗漏频率为 n+m 和 n-m 处的调制成分；宽带调谐则会引入渐增的噪声水平。新方法：我们的 CFC 测量使用三个相同的窄带滤波器，其中心频率分别位于 n-m、n 和 n+m。因此该方法不受带宽两难困扰。与现有方法的比较：该方法在基于局部场电位建模的诊断性人工信号上进行了测试，并与四种成熟的 PAC 检测算法进行比较。所提方法以高频率分辨率检测到模拟的 PAC，而其他方法频率分辨率差，或完全遗漏了 PAC。结论：使用所提出的三重滤波器组代替宽带滤波，可实现 PAC 的高分辨率检测。此外，该方法成功检测到宽调制频率范围内的 PAC。最后，我们的新方法不主观选择带宽，这使得不同研究间 PAC 的比较更加便利。