undefined

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 enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Jyväskylän yliopisto

Parviainen Tiina Orcid -palvelun logo

Hämäläinen Timo Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli:

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

37

Numero

6

Sivut

1010-1032

Julkaisu­foorumi

52630

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