Исследование потоков причинности в данных

Исследование потоков
причинности в данных
электрофизиологических
измерений
Екатерина Жураковская,
студентка 771 группы
Научный руководитель Алиев Р.Р., д.ф.-м.н.
Постановка задачи
• Адаптировать существующий программный
продукт Granger Causal Connectivity Analysis
Toolbox в среде Matlab исследования
причинности Грейнджера для
экспериментальных данных
• Исследовать электрограммы, полученные из
разных отделов мозга, с помощью метода
исследования причинности Грейнджера и
сделать выводы о взаимосвязи между этими
отделами.
Неограниченная система
В ограниченной системе все
равны 0.
Параметр p подбирается из информационных
критериев Акаике или Байеса.
В спектральном диапазоне
Входные данные
Результаты анализа во
временном диапазоне
До судороги
Результаты анализа во
временном диапазоне
Во время судороги
Результаты анализа во
временном диапазоне
После судороги
Результаты анализа в
спектральном диапазоне
До судороги
0.6
0
50
100
0
50
100
0.3
0.2
0.1
0
0.4
0.2
0
1
0.2
0
50
0.01
1
1
1
0.005
0.5
0.5
0.5
0
100
0
0
50
100
100
0.1
0.2
0
50
100
0.4
to=4
50
0.2
0.5
0.01
0.5
0.5
0
0
50
from=1
100
0
50
100
0
50
100
0
0
50
100
0
0
1
1
0.5
0.5
50
100
0
50
100
0
50
100
0
50
4
100
0
0
50
100
0.05
0.5
0.4
0.2
0
0
50
100
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0.2
100
1
100
0
0
50
1
3
0.2
0
0
0
0
0.4
100
0.02
0
0
50
0
0
100
50
100
0
0
1
1
0.5
0.5
50
100
0
0
50
100
0.5
0.02
0.4
4
to=3
50
50
1
0
0
0
0
0.4
2
0.4
to=2
0.15
0.1
0.05
0
-0.05
0.3
0.2
0.1
0
0.2
0
0
50
from=2
100
0
0
50
from=3
100
0.01
0
0
50
1
100
0
0
50
2
100
0
0
50
3
100
Результаты анализа в
спектральном диапазоне
Во время судороги
1
0.1
0.05
0
-0.05
0.1
0.05
0
-0.05
0.1
0.05
0
-0.05
0.04
0.4
0.2
1
0.02
0.2
0.1
0.5
0
50
100
50
100
0.1
1
0
0.5
0
50
100
50
100
50
100
0.5
0
0
50
from=1
100
50
100
50
50
100
0
0
50
100
0.4
0.1
0.4
0.4
0.2
0.05
0.2
0.2
0
0
0
0
0
0
100
50
100
0
0
50
100
0.4
0.2
0.1
0.2
0.1
50
100
0
50
100
0
50
100
0
50
4
100
0
0
0.2
0
50
100
0.5
1
0.5
0
0
50
100
0.15
0.1
0.05
0
-0.05
1
0
0
100
0
0
50
0
0
100
50
100
0
0
1
0.4
0.5
0.2
50
100
0
0
50
100
0.5
0.4
0.2
4
to=3
0
to=4
0
0.15
0.1
0.05
0
-0.05
0.15
0.1
0.05
0
-0.05
50
3
0
0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
1.5
0.2
to=2
0
2
0
0.1
0
0
0
50
from=2
100
0
50
from=3
100
0.2
0
0
50
1
100
0
0
50
2
100
0
0
50
3
100
Результаты анализа во
временном диапазоне
После судороги
0.15
0.1
0.05
0
-0.05
0
50
100
0
50
100
1
0.2
1
0.005
0.5
0.1
0.5
100
0
0
100
0
50
100
0.1
0
0
50
100
0
50
100
0
50
from=1
100
50
100
0
0
50
100
0.4
1
0.2
0.5
0
0
0
50
100
50
100
0
50
100
0
50
100
0
50
4
100
0
0
50
100
0.2
0.4
0.01
0.4
0.1
0.2
0.005
0.2
0.2
0
0
50
100
0.15
0.1
0.05
0
-0.05
0
100
0
0
0.4
50
-3
5
0
50
100
0
0
0
0.3
0.2
0.1
0
0
50
from=2
100
4
0.15
0.1
0.05
0
-0.05
0
0
0.5
0.6
0.15
0.1
0.05
0
-0.05
0.2
100
1
3
50
50
x 10
2
0.5
0
to=3
50
0.8
0.6
0.4
0.2
0
1
0
to=4
0
0.01
0
0.1
0.05
0
-0.05
to=2
0.1
0.05
0
-0.05
1
0.15
0.1
0.05
0
-0.05
0
50
from=3
100
50
100
0
0
50
100
0
0
50
100
1
1
0.4
0.02
0.5
0.5
0.2
0.01
0
0
0
50
1
100
0
0
50
2
100
0
0
50
3
100
Взаимодействие медиальной
септальной области и
гиппокампа
Выводы
• Был существующий программный продукт Granger Causal
Connectivity Analysis Toolbox в среде Matlab исследования
причинности Грейнджера для экспериментальных данных.
• С помощью этого продукта были проведены исследования
данных ЭЭГ из головного мозга морской свинки во время
острой судороги.
• Сделан вывод о важной роли связи между гиппокампом и
медиальной септальной областью для нормального
функционирования мозга и выявлены нарушения этой связи в
момент судороги.
Спасибо за
внимание!