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事件相关脑记录的时间-频率分析:连接诱发电位功率与试次间相干性

神经元与认知 2023-08-09 v1 定量方法

摘要

目的。在神经科学中,时间-频率分析已被用于从脑记录中洞察脑节律。在事件相关实验中,人们将其应用于研究大脑对跨多个试次重复的刺激如何响应。在此框架下,已考虑三种度量:跨试次平均的每次单试次变换的幅度 avgAMP;试次间相位相干性 ITC;以及诱发电位变换的功率 POWavg。这三种度量对事件相关响应的不同方面敏感,ITC 和 POWavg 对相位重置现象具有共同的敏感性。方法。在本手稿中,我们利用理论计算、模拟研究以及实验数据分析进一步研究了 ITC 与 POWavg 之间的联系。结果。我们推导了在振荡信号的 S 变换这一特定情况下 POWavg 与 ITC 之间关系的精确表达式。在更一般的情况下,我们证明 POWavg 与 ITC 通过一个大致读作 POWavgavgAMP2×ITC2\mathrm{POWavg} \approx \mathrm{avgAMP}^2 \times \mathrm{ITC}^2 的关系相联系。该结果在模拟中得到确认。我们最终将理论预测与真实数据的结果进行比较。结论。我们证明 POWavg 与 ITC 通过一个也涉及 avgAMP 的近似简单关系相关联。意义。所呈现的 POWavg、ITC 和 avgAMP 之间的关系确认了先前的经验证据,并为研究诱发电脑节律提供了新视角。它可能为研究诱发振荡的神经科学工具箱提供显著改进。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.08811,
  title  = {Time-frequency analysis of event-related brain recordings: Connecting power of evoked potential and inter-trial coherence},
  author = {Jonas Benhamou and Michel Le Van Quyen and Guillaume Marrelec},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.08811},
  year   = {2023}
}