Subband filtering of fnirs data from schizophrenic subjects

Abstract

Şizofreni sinirbilimsel bir bozukluktur ve genelde hayat boyunca devam eder. Şizofreni hastalarının beyinsel hemodinamiklerinin hızlı, noninvazif ve keskin sonuçlar veren bir teknikle incelenmesi, hastalığın tahmini ve tedavi edici müdahalelerde bulunma açısından gereklidir.İşlevsel yakın kızıl ötesi spektroskopi, özellikle prefrontal korteksteki oksijenli hemoglobin ve oksijensiz hemoglobin miktarındaki değişimleri ölçmek için kullanılan noninvazif beyin görüntüleme tekniğidir.Bu çalışmada, şizofren ve sağlıklı deneklerin, salınımsal dinamik farklarını incelemek için işlevsel yakın kızıl ötesi spektroskopi ve Stroop test kullanılmıştır. Beyinsel aktivasyon kayıplarının derecesini ve bu kayıpların prefrontal korteksteki başlıca bölgelerin yerini belirlemek için spektral çözümleme ve dalgacık ayrışması teknikleri kullanılmıştır.Bu çalışmada, beyindeki belli bölgelerin özgül salınımsal paternler ürettiği ve bu paternlerin enerjisinin şizofren hastalarda daha düşük olduğu bulunmuştur.

Schizophrenia is a neurological disorder and typically persists for a life. Investigation of the cerebral hemodynamics of schizophrenic patients with a rapid, non-invasive and precise technique is required to improve the prognosis and guide therapeutic interventions.Functional Near-Infrared Spectroscopy (fNIRS) is a non-invasive brain imaging technique measuring the changes in oxy-hemoglobin and deoxy-hemoglobin particularly in prefrontal cortex.In this study, fNIRS was used during a Stroop task to investigate the differences in oscillatory dynamics between schizophrenic patients and control subjects. Spectral analysis and dyadic wavelet transform were employed to quantify the degree of loss of cerebral activation and to localize the major areas of loss of activation in the prefrontal cortex.In this study, it was found that specific brain areas are responsible for generating specific oscillatory patterns and energies of these patterns are significantly reduced in schizophrenic patients.