疼痛分类使用唤起EEG诱导热烤架幻觉 - 深度神经网络方法

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 神经科学是一个神经科学.
• 疼痛研究 疼痛研究

背景情况:

• 量化疼痛感知是生物医学工程的一个不断增长的领域.
• 电脑电图 (EEG) 信号被探索为疼痛的生物标志物,最近的研究重点是热刺激.
• 之前对疼痛的EEG研究经常使用单次刺激条件和长时间的刺激持续时间.

研究的目的:

• 为了研究EEG信号在不同的热疼痛刺激期间的分类:冷 (20°C),温暖 (40°C) 和热烧烤幻觉 (TGI).
• 评估基于EEG的客观分类与主观疼痛评级之间的一致性.
• 使用EEG特征识别与TGI感知相关的大脑区域.

主要方法:

• 收集了来自43名暴露于冷,温暖和TGI刺激的受试者的EEG数据.
• 使用深度卷积神经网络 (EEGNet) 来对EEG信号进行分类.
• 对TGI和TGI进行单个二进制分类. 很酷,TGI与TGI之间的比赛. 温暖,以及温暖与温暖. 凉爽的条件.凉爽的条件.

主要成果:

• 获得的分类准确度为TGI-Cool的0.74±0.01,TGI-Warm的0.71±0.01,和Warm-Cool的0.74±0.01.
• 在那些认为TGI比Warm更热的受试者中,观察到更高的TGI-Cool分类准确度.
• 对TGI的歧视性EEG特征主要位于经历幻觉的受试者头顶区域.

结论:

• 客观的EEG特征可以有效地区分热疼痛刺激,并与主观的疼痛经历保持一致.
• 这些发现表明,体感皮质可能在感知TGI作为热痛时被激活.
• 脑电图分析为客观的疼痛量化和理解复杂的疼痛现象提供了一个有希望的途径.