Среда, 28 мая 2025
$79.62 €90.9 ¥11.1
17.1 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

XIII Фестиваль тюльпанов, который проходил 17-18 и 24-25 мая на Елагином острове в Петербурге привлек сотни тысяч путешественников из 73 регионов России и из-за рубежа. Посещаемость мероприятия проанализировала цифровая экосистема МТС с помощью платформы Геоэффект, оценив туристический поток на мероприятии и составив цифровой портрет гостя, посетившего фестиваль. По данным Big Data МТС, не считая жителей Северной столицы и Ленинградской области, больше всего гостей на весеннем фестивале было из Москвы и Московской области, Краснодарского края, Башкортостана, Татарстана, Псковской, Новгородской, Свердловской, Вологодской областей и Карелии. Наряду с активными внутренними туристами на Елагином острове отдыхали гости из-за границы. В топ-3 стран, откуда приехали посетители, вошли Китай, Белоруссия и Казахстан. На мероприятиях фестиваля было больше женщин, чем мужчин (60 процентов против 40 процентов соответственно). Активнее...
21 мая в апарт-отеле IN2IT состоялась профессиональная дискуссия, организованная Комитетом по гостиничной недвижимости НП “Российская гильдия управляющих и девелоперов” совместно с Группой компаний PLG. В центре внимания оказался один из ключевых вопросов отрасли: какая модель управления определит будущее апарт-отельного сегмента — централизованная или гибридная? Мероприятие представляло собой не просто обмен мнениями, а настоящий батл концепций: команды экспертов отстаивали две разные позиции — централизованное управление с полной передачей юнита оператору и гибридную модель с вариативностью управления апартаментом. Дискуссия собрала более 60 участников рынка и была как никогда актуальна на фоне растущей конкуренции и новых норм регулирования. Открывшая батл Ольга Трошева, директор Консалтингового центра «Петербургская Недвижимость» (Setl Group), показала текущую структуру рынка: сейчас именно гибридная модель управления демонстрирует устойчивую доминанту. По итогам первого...

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