Пятница, 1 августа 2025
$80.32 €91.88 ¥11.09
18.1 C
Санкт-Петербург

Ученые добиваются предсказания запахов через биосигналы

Ученые представили электробульбограмму (EBG) — новый неинвазивный метод, разработанный для регистрации ответов от обонятельной луковицы человека (OB). 

OB является начальным этапом обработки в обонятельной системе и запускает процессы распознавания и различения запахов, пишет Nature.

EBG требует всего несколько электродов на лбу, что делает его простым и перспективным инструментом для использования вне лабораторий. Поскольку электроды EBG оптимизированы для измерения активности OB, они, вероятно, предоставляют более релевантную обонятельную информацию и меньше посторонних данных по сравнению с сигналами ЭЭГ.

Подобно ЭЭГ, измерения EBG часто усредняются по пробам для уменьшения влияния шума. Исследования EBG показывают, что обонятельная луковица человека генерирует бета- и гамма-колебания во время обработки запахов.

Однако, насколько известно авторам, в настоящее время нет исследований о возможности использования EBG для однократного прогнозирования обонятельного опыта. В данном исследовании рассматривается возможность обнаружения восприятия запаха с помощью неинвазивной регистрации биологических сигналов человека в отдельных пробах.

Особое внимание уделено двум фундаментальным аспектам применения интерфейсов мозг-компьютер (BCI) на основе обонятельного опыта человека: типам биологических данных, используемым для исследования обонятельного опыта, и моделям, используемым для обработки этих сигналов и прогнозирования обонятельного опыта. Впервые сравнивается производительность нового метода EBG (scalp-EBG) и данных о сниффинге с общепринятыми измерениями ЭЭГ.

Было показано, что отслеживание сниффа, регистрирующее изменения температуры во время вдоха, коррелирует с восприятием запаха. Кроме того, сравнивается производительность этих типов данных с реконструированной активностью OB и пириформной коры (source-EBG), широко используемой в нейробиологических исследованиях.

Поскольку разные каналы данных могут содержать уникальную информацию о задаче, изучается вопрос о том, повышает ли объединение этих каналов точность обнаружения. Кроме того, внимание уделяется типу модели, используемой для обработки данных.

Сложность обонятельных биосигналов затрудняет поиск признаков, которые максимально представляют связанную с задачей активность в записях отдельных проб. Глубокие нейронные сети — это сквозные модели, продемонстрировавшие многообещающие результаты в анализе биомедицинских сигналов.

Преимущество использования глубоких нейронных сетей заключается в их способности снижать потребность в обширной предварительной обработке данных и разработке признаков. Это особенно полезно, когда доступ к экспертам в данной области является дорогостоящим или когда данные слишком сложны для прямой идентификации признаков, что делает процесс трудным и трудоемким, как в случае с сигналами ЭЭГ.

В результате сравнивается производительность сверточной нейронной сети (CNN) со стандартной линейной моделью, требующей разработки признаков. CNN являются наиболее часто используемыми архитектурами в классификации сигналов ЭЭГ и показали улучшенные результаты по сравнению с другими архитектурами во многих приложениях BCI.

Стоит отметить, что сети глубокого обучения обычно требуют значительного объема данных для обучения общим и значимым признакам. В этом исследовании оценивается производительность этих моделей с небольшими наборами данных, оценивается риск переобучения и предлагаются стратегии для предотвращения предвзятой оценки производительности.

Узнавайте о новостях первыми в наших официальных каналах в Telegram и Дзене

Поделиться:

Читайте также

Инициатива по профориентации школьников отмечена среди лучших HR-практик года.Образовательный проект «Строительные классы», который «Главстрой Санкт-Петербург» реализует совместно со школой №142 Выборгского района, стал финалистом премии Human Centricity Awards-2025. Премия учреждена РБК Петербург и ежегодно отмечает лучшие HR-инициативы российских компаний в сфере развития человека.«Строительные классы» помогают школьникам определиться с будущей профессией и знакомят их с реальными возможностями в строительной отрасли. В рамках проекта ученики школы, расположенной в жилом комплексе «Северная долина», углубленно изучают точные науки, посещают занятия по архитектуре, инженерии, основам проектного мышления и ТРИЗ. Партнёрами образовательной программы выступают ЦОПП СПб, СПбГАСУ, Колледж Метростроя и ПетроСтройСервис. В 2025 году в новом здании школы, построенном девелопером, открылись современные мастерские.— Благодаря профориентации у школьников появляется интерес к строительству. Совместная работа бизнеса, школ и...
Однопалубный теплоход «Хемингуэй» судоходной компании «Навигатор Санкт-Петербург» стал финалистом престижной региональной премии Wedding Awards Северо-Запад. Судно вошло в тройку призеров  в категории «Площадка для камерной свадьбы»  и стало единственным теплоходом среди них.Премия учреждена журналом Wedding, чтобы поддерживать и развивать свадебную индустрию в нашем регионе. Событие объединяет людей, работающих в свадебной сфере Северо-Запада: свадебные агентства, фотографов, декораторов — всех, кто делает свадьбы особенными.Жюри премии высоко оценило теплоход «Хемингуэй», выделив несколько ключевых параметров: оснащение теплохода, уровень сервиса, качество ресторанного обслуживания и готовность судна к проведению выездной церемонии.Среди достоинств теплохода отметили просторный салон с панорамным остеклением, открытую палубу, изысканный интерьер с роскошными столами из черного мрамора и мягкими креслами, а также возможность гибкой адаптации пространства под сценарий мероприятия. Подробнее ознакомиться с одной из лучших в городе...

Популярное

Новости дня

По теме

Подпишись на наши соцсети

Сообщить новость

Отправьте свою новость в редакцию, расскажите о проблеме или подкиньте тему для публикации. Сюда же загружайте ваше видео и фото.

ИЛИ ПИШИТЕ