Towards ubiquitous and nonintrusive measurements of brain function in the real world: assessing blink-related oscillations during simulated flight using portable low-cost EEG
Notice bibliographique
Résumé
Blink-related oscillations (BRO) are newly discovered neurophysiological phenomena associated with spontaneous blinking and represent cascading neural mechanisms including visual sensory, episodic memory, and information processing responses. These phenomena have been shown to be present at rest and during tasks and are modulated by cognitive load, creating the possibility for brain function assessments that can be integrated seamlessly into real-world settings. Prior works have largely examined the BRO phenomenon within controlled laboratory environments using magnetoencephalography and high-density electroencephalography (EEG) that are ill-suited for real-world deployment. Investigating BROs using low-density EEG within complex environments reflective of the real-world would further our understanding of how BRO responses can be utilized in real-world settings. We evaluated whether the BRO response could be captured in a high-fidelity flight simulation environment using a portable, low-density wireless EEG system. The effects of age and task demands on BRO responses were also examined. EEG data from 30 licensed pilots (age 43.37 +/− 17.86, 2 females) were collected during simulated flights at two cognitive workload levels. Comparisons of signal amplitudes were undertaken to confirm the presence of BRO responses and mixed model ANOVAs quantified the effects of workload and age group on BRO amplitudes. Significant increases in neural activity were observed post-blink compared to the baseline period (p < 0.05), confirming the presence of BRO responses. In line with prior studies, results showed BRO time-domain responses from the delta band (0.5–4 Hz) consisting of an early negative peak followed by a positive peak post-blink in temporal and parietal electrodes. Additionally, task workload and age-related effects were also found, with observations of the enhancement of BRO amplitudes with older age and attenuation of BRO responses in high workloads (p < 0.05). These findings demonstrate that it is possible to capture BRO responses within simulated flight environments using portable, low-cost, easy-to-use EEG systems. Furthermore, biological and task salience were reflected in these BRO responses. The successful detection and demonstration of both task-and age-related modulation of BRO responses in this study open the possibility of assessing human brain function across the lifespan with BRO responses in complex and realistic environments.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».