Journals / Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi / 2020 / Cilt: 0 - Sayı: Ejosat Özel Sayı 2020 (ARACONF)

Analysis of Attention to Potential Signals of ALS Patients by Using the K-Means Clustering Method

K-Ortalamalar Kümeleme Yöntemi Kullanılarak ALS Hastalarında Dikkatin Olaya İlişkin Potansiyel Sinyalleri İle İncelenmesi

Pages
239–244
Publication Date
2022-10-11
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

As a result of the examination made with the K-averages clustering method, the data were divided into 2 clusters and the highest success rate was calculated as 77.78%.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Abnormal conditions occurring in the brain caused by different neurological diseases affect many people worldwide.
📊
Key Findings & Data:ERP signals are small amplitude signals with components such as P100, N200, P300 and N400, which are not clearly visible in EEG signals.For this reason, in order to obtain the ERP signals, the target stimulus must be repeated and EEG recording must be obtained many times.
💡
Conclusion & Impact:As a result of the examination made with the K-averages clustering method, the data were divided into 2 clusters and the highest success rate was calculated as 77.78%.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

Abnormal conditions occurring in the brain caused by different neurological diseases affect many people worldwide. One of these abnormal conditions is Amyotrophic lateral sclerosis (ALS). ALS is a disease commonly known as motor neuron disease, which causes physical disorders in the area called brainstem, caused by damage to motor nerve cells. The brain perceives the stimuli coming from the outside and selects the related ones from the many perceived stimuli through its attention mechanism. Attention is a cognitive process that is formed by concentrating various types of information, activities such as emotions and thoughts to a region and selecting the relevant stimulants by the brain in the required time. The Electroencephalography (EEG) has an important place to measure and analyze such activities occurring in the brain's mind. Recent studies for attention analysis are on Event-Related Potential (ERP) signals. ERP signals are small amplitude signals with components such as P100, N200, P300 and N400, which are not clearly visible in EEG signals.For this reason, in order to obtain the ERP signals, the target stimulus must be repeated and EEG recording must be obtained many times. As a result of averaging the EEG signals of the recorded target stimulus, ERP signals are obtained. In the study carried out, it was aimed to obtain some features from the ERP signals of ALS patients and healthy people and to analyze attention analysis against visual stimuli using the k-means clustering method. As a result of the examination made with the K-averages clustering method, the data were divided into 2 clusters and the highest success rate was calculated as 77.78%.

Özet

Farklı nörolojik hastalıkların neden olduğu beyinde oluşan anormal durumlar dünya çapında birçok insanı etkilemektedir. Bu anormaldurumlardan birisi de Amyotrofik lateral skleroz (ALS)’dur. ALS, beyin sapı adı verilen bölgede motor sinir hücrelerinin zarargörmesiyle ilerleyen fiziksel bozukluklara neden olan genellikle motor nöron hastalığı olarak bilinen bir hastalıktır. Beyin, dışarıdangelen uyarıları algılar ve algılanan çok sayıda uyarıdan ilgili olanları dikkat mekanizması sayesinde seçer. Dikkat, çeşitli bilgitürlerinin, duygu ve düşünceler gibi aktivitelerin bir bölgeye yoğunlaştırılıp gerekli sürede ilgili uyarıcıların beyin tarafındanseçilmesiyle oluşan bilişsel bir süreçtir. Elektroensefalogram (EEG) beynin dikkat mekanizmasında oluşan bu tür aktiviteleri ölçmekve analiz etmek için önemli bir yere sahiptir. Dikkat analizi için son yıllarda yapılan çalışmalar Olaya İlişkin Potansiyel (OİP)sinyalleri üzerinedir. OİP sinyalleri, EEG sinyallerinde net olarak gözükmeyen P100, N200, P300 ve N400 gibi bileşenlere sahip olanküçük genlikli sinyallerdir. Bu nedenle OİP sinyallerini elde edebilmek için hedef uyaranın tekrarlanması, birçok kez EEG kaydınınalınması gerekmektedir. Kayıt alınan hedef uyarana ait EEG sinyallerinin ortalamasının alınması sonucunda OİP sinyalleri eldeedilmektedir. Gerçekleştirilen çalışmada, ALS hastaları ile sağlıklı kişilerin OİP sinyallerinden bir takım özelliklerin elde edilip vegörsel uyaranlara karşı dikkat analizinin k-ortalamalar kümeleme yöntemi ile incelenmesi amaçlanmıştır. K-ortalamalar kümelemeyöntemi ile yapılan inceleme sonucunda veriler 2 kümeye ayrılmış ve en yüksek başarı oranı %77.78 olarak hesaplanmıştır.

🔖

Cite This Article

ORHANBULUCU, F., LATİFOĞLU, F., BAŞ, A. (2022). Analysis of Attention to Potential Signals of ALS Patients by Using the K-Means Clustering Method. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, Cilt: 0 - Sayı: Ejosat Özel Sayı 2020 (ARACONF), 239–244. https://ajindex.com/articles/457758

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (12)

  1. Oliveira, A. S. B., & Pereira, R. D. B. (2009). Amyotrophic lateral sclerosis (ALS): three letters that change the people's life. For ever. Arquivos de neuro-psiquiatria, 67(3A), 750-782
  2. Irak, M., & Karakaş, S. (2000). Dikkatin beynin nöroelektrik tepkilerine etkisi. Psikiyatr. Psikol. Psikofarmakol. Derg, 8(3), 182-197
  3. Smith, R. C. (2004). Electroencephalograph based brain computer interfaces (Doctoral dissertation, University College Dublin)
  4. Teplan, M. (2002). Fundamentals of EEG measurement. Measurement science review, 2(2), 1-11
  5. Ceylan, M.E. (2002) Araştırma ve Klinik Uygulamada Biyolojik Psikiyatri Şizofreni, 1.cilt, 2. baskı, İstanbul 347-350 [6] Coles, M. G., Smid, H. G., Scheffers, M. K., & Otten, L. J. (1995). Mental chronometry and the study of human information processing
  6. Sutton, S., Braren, M., Zubin, J., & John, E. R. (1965). Evoked-potential correlates of stimulus uncertainty. Science, 150(3700), 1187-1188
  7. Dennis, T. A., & Chen, C. C. (2007). Neurophysiological mechanisms in the emotional modulation of attention: the interplay between threat sensitivity and attentional control. Biological psychology, 76(1-2), 1-10
  8. Güven, A., Dolu, N., Batbat, T., & Demir, M. (2015). Farklı Dikkat Durumlarının Uyarılmış Potansiyeller Üzerine Etkisinin P100 Dalgası ile Analizi Analysis of the Effect of Different Attention Types on Evoked Potentials by P100 Wave. Tıptekno’15, 15(18), 197-200
  9. Batbat, T., Güven, A., Dolu, N., & Demir, M. Farklı Dikkat Tiplerinin Uyarılmış Potansiyeller İle Sınıflandırılması Classification of Different Attention Types With Evoked Potentials. Tiptekno2016, ss.106-109 [11] Güven, A., Dolu, N., Batbat, T., & Demir, M. (2015). İşitsel ve görsel uyaranların bölünmüş dikkate etkisinin P300 dalgası ile analizi. Ulusal Fizyoloji Kongresi, Çanakkale
  10. Chang, C. F., Liang, W. K., Lai, C. L., Hung, D. L., & Juan, C. H. (2016). Theta oscillation reveals the temporal involvement of different attentional networks in contingent reorienting. Frontiers in human neuroscience, 10, 264
  11. Rupom, A. I., & Patwary, A. B. (2019, February). P300 Speller Based ALS Detection Using Daubechies Wavelet Transform in Electroencephalograph. In 2019 International Conference on Electrical, Computer and Communication Engineering (ECCE) (pp. 1-5). IEEE
  12. BNCI Horizon 2020 website. [Online]. Available: http://bnci-horizon 2020.eu/database/data-sets [15] Jurcak, V., Tsuzuki, D., & Dan, I. (2007). 10/20, 10/10, and