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什么是功能连接?
什么是共同源问题(common source problem)?
怎样排除共同源问题的影响?
1、相干(magnitude squared coherence,简称coherence或COH)
2、基于相位同步(phase sychrony)的指标
3、基于格兰杰因果(Granger causality)的指标
4、基于信息论的指标
5、基于广义同步(generalized synchronization)指标
1、相干(magnitude squared coherence,简称coherence或COH)
相干:用于描述在频率f时,两个电极或脑区的线性相关关系,它可以通过计算两个信号的交叉功率谱和它们各自的功率谱来得到。
流程:
假设想计算维度为chan×time×epoch(chan、time和epoch分别为电极或脑区数目、每个分段的点
数、分段的数目)的脑电数据中电极X和电极Y的相干,流程如下:
一般用于静息态EEG的功能连接分析
ps:交叉功率谱
2、基于相位同步(phase sychrony)的指标
什么是相位同步?
相位同步的指标
1)、相位锁值(phase locking value,PLV),在某些文献中又被称为Mean Phase Coherence
2)、相位延迟指数(phase lag index,PLI)
3)、加权相位延迟指数(weighted phase lag index,wPLI)
静息态EEG数据进行PLV/PLI计算的流程:
假设想计算维度为chan*time*epoch(E、T和S分别为电极或脑区数目、每个分段的点数、分段的数目)的静息态EEG数据中,电极X和电极Y的PLV/PLI:
(1)首先需要定义某个感兴趣的频段,比如说alpha(8~12Hz)
(2)分别对电极X和电极Y的脑电数据按照前述感兴趣的频段进行带通滤波
(3)对滤波后电极X和Y的信号进行希尔伯特变换(Hilbert Transform),并进而提取出每个时间点的相位φx和φy(T*s)
(4)计算电极X和Y的相位差∆φ = φx - φy ,(T×S)
(5)分别在每个分段上计算该分段的PLV/PLI (T×S)
(6)分段间平均,得到整个数据X和Y电极的PLV/PLI (T维)
注意:每两个电极对两两计算
总结起来,就是 :
带通滤波→希尔伯特变换→求相位→求相位差→求每个分段的PLV/PLI→分段间PLV/PLI平均
静息态EEG数据进行wPLI计算的流程:
注意如下几点:
(1)静息态EEG信号在计算PLV/PLI/wPLI前做完预处理,并分段(如2秒一段)
(2)在实际研究中,你关心的频段可能有多个,那么上述计算PLV/PLI/wPLI的过程每个频段需要分别跑一次
任务态EEG数据进行PLV/PLI计算的流程:
假设想计算维度为E×T×S(E、T和S分别为电极或脑区数目、每个分段的点数、分段的数目)的任务态脑电数据中电极X和电极Y的PLV/PLI,
(1)首先需要对数据进行时频转换(STFT、DWT/CWT等),得到所有分段存储相位信息的时频矩阵 。
(2)在每个分段,电极X和Y的相位矩阵相减,得到所有分段的相位差矩阵
(3)对S个前述相位差矩阵进行分析。对于每个时频点,计算S个分段在该时频点的相位差(S个相位差)的一致性,得到每个时频点的PLV/PLI
3、基于格兰杰因果的指标
结合滑动窗口技术和频域转换,我们可以以很高的时间和频率分辨率分析事件相关数据。
4、基于信息论的指标
5、基于广义同步的指标
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