Blind source separation applied to the analysis of rat somatosensory evoked response

Abstract

Na última década, o interesse por potenciais de campo local corticais foi renovado. Estes são potenciais elétricos adquiridos de dentro do córtex, geralmente com eletrodos linearmente espaçados inseridos perpendicularmente à superfície do córtex. A ferramenta padrão para a análise de potenciais de campo local de múltiplos eletrodos tem sido análise por densidade de fonte de corrente. Esta permite estimar a corrente por unidade de volume fluindo para dentro (fonte) ou para fora (sumidouro) do espaço extracelular ao redor de um eletrodo. A análise por densidade de fonte de corrente permite estudar conectividade de populações de diferentes camadas do córtex pelo posicionamento das fontes e dos sumidouros de corrente. Neste trabalho, várias técnicas de separação cega de fonte são aplicadas à potenciais evocados adquiridos do córtex somatosensorial de um rato para explicitar associações entre fontes e sumidouros de corrente. As técnicas utilizadas foram análise de componentes principais, análise de componentes independentes, análise de componentes independentes espaço-temporal, análise de componentes independentes triplo-N para misturas convolutivas, e análise de fatores paralelos. Para utilizar com sucesso análise de fatores paralelos com estes dados, uma solução alternativa teve de ser proposta que consiste em aproximar as fases das componentes tridimensionais do tensor de eletrodos por tempo por frequência a serem iguais às do tensor original. Isto permite reconstruir sinais no tempo a partir das componentes e ainda utilizar restrição de não negatividade.