Brain Evoked Response Qualification Using Multi-Set Consensus Clustering : Toward Single-Trial EEG Analysis
Julkaisuvuosi
2024
Tekijät
Mahini, Reza; Zhang, Guanghui; Parviainen, Tiina; Düsing, Rainer; Nandi, Asoke K.; Cong, Fengyu; Hämäläinen, Timo
Abstrakti:
In event-related potential (ERP) analysis, it is commonly assumed that individual trials from a subject share similar properties and originate from comparable neural sources, allowing reliable interpretation of group-averages. Nevertheless, traditional group-level ERP analysis methods, including cluster analysis, often overlook critical information about individual subjects’ neural processes due to using fixed measurement intervals derived from averaging. We developed a multi-set consensus clustering pipeline to examine cognitive processes at the individual subject level. Initially, consensus clustering from diverse methods was applied to single-trial EEG epochs of individual subjects. Subsequently, a second level of consensus clustering was performed across the trials of each subject. A newly modified time window determination method was then employed to identify individual subjects’ ERP(s) of interest. We validated our method with simulated data for ERP components N2 and P3, and real data from a visual oddball task to confirm the P3 component. Our findings revealed that estimated time windows for individual subjects provide precise ERP identification compared to fixed time windows across all subjects. Additionally, Monte Carlo simulations with synthetic single-trial data demonstrated stable scores for the N2 and P3 components, confirming the reliability of our method. The proposed method enhances the examination of brain-evoked responses at the individual subject level by considering single-trial EEG data, thereby extracting mutual information relevant to the neural process. This approach offers a significant improvement over conventional ERP analysis, which relies on the averaging mechanism and fixed measurement interval.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli:
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti/Sarja
Kustantaja
Volyymi
37
Numero
6
Sivut
1010-1032
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
1
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Osittain avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Psykologia; Neurotieteet
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Tunnistettu aihe
[object Object]
Julkaisumaa
Yhdysvallat (USA)
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1007/s10548-024-01074-y
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä