Weiterentwicklung und Verallgemeinerung zeitvarianter mehrdimensionaler Spektralanalyseverfahren zur Untersuchung von EEG-Messungen kognitiver Prozesse

• Antragstellerin: Privatdozentin Dr.-Ing. Bärbel Schack (†)
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine, Kognitive und Mathematische Psychologie
• Förderung: Förderung von 1996 bis 2002
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5277948

Der vorliegende Fortsetzungsantrag hat die Anwendung und Erprobung der im Projekt Scha 741/1-2 entwickelten Verfahren zur zeitvarianten Spektralanalyse hochdimensionaler Daten zum Ziel. Geplant sind mehrere Studien zur EEG-Kohärenzanalyse kognitiver Prozesse. Schwerpunkte der methodischen Untersuchung sind insbesondere:a) Verallgemeinerte EEG-Kohärenzanalyse-Verfahren auf der Basis einer hochdimensionalen ARMA Modellierung. Neben den bisher betrachteten gewöhnlichen Kohärenzen werden zeitvariate multiple und partielle Kohärenzen mehrerer EEG-Komponenten untersucht. Ziel der Untersuchungen aus methodischer Sicht sind die Güte der Schätzungen und die Adaptionsfähigkeit der Schätzverfahren im hochdimensionalen Parameterraum. Veränderungen des Synchronisationsverhaltens sollen sich in den zeitvariaten Kohärenzfunktionen abbilden. Da bei komplexen kognitiven Prozessen zumeist größere Areale des Kortex aktiviert sind, sollte insbesondere die multiple Kohärenz ein passender Parameter sein, um funktionelle Kopplungen nachzuweisen.b) Zeitabhängige Kohärenzanalyse des fortlaufenden EEG auf der Basis von Segmentierung und Clusterung. Ziel dieses methodischen Ansatzes ist die EEG-Kohärenzanalyse länger andauernder kognitiver Prozesse. Da komplexe kognitive Prozesse wie Problemlösen in der Regel nicht in ihrem Zeitverlauf reproduziert werden können, müssen aus dem fortlaufenden EEG charakteristische Kohärenzparameter gewonnen werden. Verschiedene Verfahren zur Segmentierung des Zeitverlaufs von Kohärenzvektoren mit aktuell bis zu 171 Komponenten in quasi-stationäre Zeitintervalle, zur unüberwachten Klassifikation der entstehenden Segmente mit stabilen Kohärenzverläufen und die Gewinnung von Parametern aus den Klassen sollen in ihren Eigenschaften geprüft und angewandt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen