تفكيك افراد سالم و مبتلا به آلزايمر با استفاده از ارتباطات موثر سيگنال‌هاي مغزي

مقدمه: بيماري آلزايمر يك بيماري تحليل برنده و پيشرونده مغز است كه باعث زوال توانايي‌هاي ذهني مي شود. تقريباً 5 درصد افراد بالاي 70 سال و 20 درصد افراد بالاي 80 سال از اين بيماري رنج مي برند. تاكنون ابزارها و روش هاي زيادي براي تشخيص بيماري آلزايمر ارائه شده است. البته در بيشتر اين روش‌ها، فعل و انفعالات و اتصالات قسمت هاي مختلف مغز در نظر گرفته نمي شود. از آنجايي كه بيماري آلزايمر مي تواند ساختارهاي مختلف مغز را تحت تاثير قرار دهد، آسيب به هر بخشي از مغز باعث اختلال در تعامل آن با ساير مناطق مي شود. مواد و روش‌ها: شاخص‌هاي ارتباط مؤثر بين بخش‌هاي مختلف مغز در دو گروه افراد سالم و افراد مبتلا به بيماري آلزايمر با استفاده از تحليل عليت گرنجر استخراج شد. به دنبال مقايسه‌هاي آماري بين مقادير كمي شاخص‌ها در كانال‌هاي EEG  مختلف، ارتباط موثر را بررسي شده است. سپس از تحليل ديفرانسيل خطي براي جداسازي دو گروه از شركت كنندگان استفاده شده است. داده هاي مورد استفاده در اين تحقيق شامل سيگنال هاي EEG از 10 فرد سالم و 8 بيمار مبتلا به بيماري آلزايمر (خفيف و شديد) است. يافته‌ها: با تشخيص صحيح همه بيماران و تنها يك تشخيص اشتباه از آزمودني سالم، دقت 83/33 درصد، دقت 90 درصد، حساسيت 100 درصد و تشخيص 80 درصد براي داده هاي آزمايش بدست آمده است. نرخ ارتباط موثر كانال هاي Fz و Cz براي افراد سالم بيشتر از ارتباط موثر كانال Pz است، در حالي كه براي بيماران مبتلا به آلزايمر كمترين ارتباط موثر مغزي در كانال Fz و بيشترين ارتباط در كانال Pz و گاهي اوقات در كانال Cz مشاهده شده است. نتيجه‌گيري: با وجود اينكه تعداد ويژگي هاي خطي استخراج شده بيشتر از ويژگي هاي گرنجر بود، نتايج ويژگي هاي گرنجر به مراتب بهتر از نتايج ويژگي هاي خطي است. بنابراين، اثربخشي عليت گرنجر بار ديگر ثابت شده است و مي توان گفت كه شاخص هاي تعامل بين كانال هاي EEG اطلاعات ارزشمندي را براي طبقه بندي ارائه كرده و منجر به بهتر شدن شناسايي بيماران مبتلا به آلزايمر شده است.