A Generalized Encoding System for Alpha Oscillations Through Visual Saliency Analysis
A Generalized Encoding System for Alpha Oscillations Through Visual Saliency Analysis
复制标题
通过视觉显着性分析进行 Alpha 振荡的通用编码系统
DOI：
10.1109/tnsre.2020.3038789
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发表时间：
2020
影响因子：
4.9
通讯作者：
Ishii Shin
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liang Zhen;Li Fangchao;Hu Wanrou;Huang Gan;Oba Shigeyuki;Zhang Zhiguo;Ishii Shin
通过了解大脑对外部视觉刺激的反应和可能触发的大脑状态，我们对根据视觉信息估计正在进行的脑电动态的编码问题进行了系统的研究。提出了一种新的广义系统来编码视频观看过程中调制的阿尔法振荡，利用所呈现的自然视频刺激所涉及的视觉显著度来编码。以顶叶和枕叶为研究对象，用实数遗传算法(GA)研究了不同α频段和不同脑位置的编码效应，构建了阿尔法特征和显著模式之间的可能联系。在10次交叉验证中，该系统的健壮性和可靠性得到了验证。结果表明，不同显著水平的刺激可以引起枕顶α振荡的显著变化，并且在与自下而上视觉加工相关的无意识注意中，频率越高的α振荡反应最大。本研究为理解非自愿注意在脑动力学中的加工过程提供了一种新的途径，并将进一步有利于脑机接口和视觉设计的发展。
By learning how the brain reacts to external visual stimuli and examining possible triggered brain statuses, we conduct a systematic study on an encoding problem that estimates ongoing EEG dynamics from visual information. A novel generalized system is proposed to encode the alpha oscillations modulated during video viewing by employing the visual saliency involved in the presented natural video stimuli. Focusing on the parietal and occipital lobes, the encoding effects at different alpha frequency bins and brain locations are examined by a real-valued genetic algorithm (GA), and possible links between alpha features and saliency patterns are constructed. The robustness and reliability of the proposed system are demonstrated in a 10-fold cross-validation. The results show that stimuli with different saliency levels can induce significant changes in occipito-parietal alpha oscillations and that alpha at higher frequency bins responded the most in involuntary attention related to bottom-up-based visual processing. This study provides a novel approach to understand the processing of involuntary attention in the brain dynamics and would further be beneficial to the development of brain-computer interfaces and visual design.
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DOI：
10.1109/icsess.2017.8342883
发表时间：
2017
期刊：
2017 8th IEEE International Conference on Software Engineering and Service Science (ICSESS)
影响因子：
--
作者：
Amr Megahed;Sondos M. Fadl;Q. Han;Qiong Li
通讯作者：
Qiong Li
影响因子：
19.9
作者：
Klimesch, Wolfgang
通讯作者：
Klimesch, Wolfgang
影响因子：
4.3
作者：
Zoefel B;VanRullen R
通讯作者：
VanRullen R
影响因子：
13.9
作者：
R. Desimone;J. Duncan
通讯作者：
R. Desimone;J. Duncan
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作者：
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通讯作者：
S. Woltering