Воскресенье, 26 октября 2025
$80.97 €94.08 ¥11.31
8.9 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

За этим громким слоганом скрывается многолетние попытки Росздравнадзора запретить для производства и вывести из оборота йод и зеленку в форме фломастеров и маркеров с кисточками. Производит их в Петербурге компания «Леккер», ее продукция очень востребована в зоне проведения специальной военной операции. Но сейчас предприятие не может полноценно работать.Осенью 2025 года история противостояния «Леккера» и Росздравнадзора достигла апогея. Предприятие фактически не может производить свои изделия.  И это в то время, когда противомикробные средства – одни из самых необходимых в зоне проведения специальной военной операции.Это классический случай, когда бюрократическая машина, созданная для контроля качества и безопасности, в своем стремлении к идеальному соответствию бумажным нормативам напрочь забывает о здравом смысле и реальных потребностях. Росздравнадзор по-своему прав: любая новая лекарственная форма, а фломастер...
В Санкт-Петербурге подвели итоги сезона-2025 гребного клуба «Причал’Ю», расположенного в экорайоне «Юнтолово», — совместного проекта «Главстрой Санкт-Петербург» и АНО «Центр поддержки и развития водных видов спорта». За прошедший сезон клуб посетили более 1500 человек, а заключительным событием стала четвертая «Юнтоловская регата», собравшая спортсменов из Москвы, Подмосковья, Пскова, Твери, Санкт-Петербурга и Ленинградской области.Особенностью этого года стало значительное увеличение дистанции — маршрут протянулся на 10 км через Юнтоловский заказник до акватории Лахтинского разлива, с дополнительной дистанцией 20 км для опытных участников.В соревнованиях участвовали различные плавсредства включая драконы, сапборды, байдарки, каяки, академические лодки и самодельный катамаран. Абсолютными победителями стали экипажи Алексея Мещерякова и Евгения Аверьянова на дистанции 10 км, а также Ирины Умницыной, Сергея Чумаченко и Владимира Левченко на 20 км.Сезон запомнился...

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