The Relatinship Between Brain Waves Based on EEG Signals And Jaw Movements

EEG ÜZERİNDE ORTAYA ÇIKAN BEYİN DALGALARININ ÇENE HAREKETLERİ İLE İLİŞKİ

Abstract

Objectie: This study was carried out to evaluate on the relatinship between jaw movements and brain waves based on EEG signals recorded in a certain order from 10 partiipants using SAM32RFO device and the EEG cap with the internatinal 10/20 electrode placement system. Material and Method: EEG signals of ten partiipants (3 female, 7 male) were recorded and stored at the Department of Electric and Electronics Engineering of Bozok University between 3 September 2018 and 3 October 2018. In the evaluatin of the data, probabilisti neural network model (PNN) was used combining with standard deviatin changes. The results are presented as percentage. Results: Healthy partiipants with ages in the range of 21-35 years were succeeded roundly 20 ties right and 20 ties lef jaw movements during each of the 10 seconds (closed lips, no teeth grinding and no body movement). It was determined that long-term raw EEG signals recorded during jaw movements can be obtained as a single feature thanks to standard deviatin variable. As a result of the computer-aided machine learning algorithms, it was found that two diffrent EEG signals that occur in the brain during right and lef jaw movements can be determined as 90.14% diffrent from each other and it was understood that the brain mapping results are support this conclusion. The right or lef movements of the jaw showed delta waves in the occipital, frontal and temporal lobes. Conclusion: This is the fist study to investiate the relatinship between brain waves on EEG and jaw movements in the literature. It is understood that these movements known as noise (artiact) on EEG, carry signifiant informatin on delta frequency band. The quality of life of the patints with tetraparesis can be increased by assistig in simple daily actiitis such as turning on/of the devices around them through a computer interface.

Özet

Amaç: Bu çalışma, SAM32RFO Elektroensefalograf (EEG) cihazı ve 10/20 sistemine sahip EEG kepi kullanılarak, 10 katıımcıdan belli bir düzen içerisinde kayıtlanmış olan EEG üzerinde ortaya çıkan beyin sinyallerininçene hareketleri ile ilişkisinin değerlendirilmesi amacıyla yapılmıştı.Gereç-Yöntem: Çalışma 03/09/2018-03/10/2018 tarihleri arasında üniversitemiz Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümünde, 10 katıımcıdan (3 kadın, 7 erkek) EEG sinyallerinin kayıtlanarak bilgisayar ortamına aktarılması ile tamamlanmıştı. Verilerin değerlendirilmesinde, standart sapma değişimlerinden faydalanılarakolasılıksal sinir ağı modeli (PNN) kullanılmıştı. Elde edilen sonuçlar yüzde olarak sunulmuştur.Bulgular: 21-35 yaş aralığındaki sağlıklı katıımcıların, her bir döngüsü 10 saniye süren ve bu süre boyunca(dudaklar kapalı, diş gıcırdatma ve vücut hareket olmaksızın) yaklaşık 20 kez sağa ya da 20 kez sola doğruçene hareketleri yapabildiği görülmüştür. Çıkarılan tüm özelliklerin bilgisayar ortamındaki makine öğrenmealgoritmaları yardımıyla incelenmesi sonucunda, sağ ve sol çene hareketleri sırasında beyinde oluşan ikifarklı EEG sinyalinin, birbirlerinden %90,14 oranında farklı olarak belirlenebildiği bulunmuş ve beyin haritalama üzerindeki çıkarımlarda bu oranı desteklemişti. Çenenin sağa veya sola hareket ile oksipital, frontal vetemporal loblarda delta dalgalarına rastlanmıştı.Sonuç: Literatürde EEG üzerinde ortaya çıkan beyin dalgaları ile çene hareketleri arasındaki ilişkinin incelendiği ilk çalışmadır. EEG üzerinde parazit (artiakt) oluşturduğu düşünülen bu hareketlerin, delta frekans bandıüzerinde anlamlı bilgiler taşımakta olduğu anlaşılmıştı. Elde edilen sonuçların bilgisayar ara yüzüne aktarılması ile de, tetraparezi olan hastalara çevrelerindeki cihazları açıp/kapatmak gibi basit günlük aktiitelerdeyardımcı olunması ile onların yaşam kalitesi arttılabilir.