A study on the stochastic properties of the EEG using bicoherence

Abstract

To quantify the stochastic properties of the EEG at different brain sites and different brain states (eye-open and eye-close), we used the bicoherence function and examined the deviation from Gaussianity and linearity, such as quadratic phase coupling. We have founded that the eye-closed state is more nonlinear and more non-Gaussian. Some different characteristics have been found with respect to the brain sites.

뇌파(EEG)가 뇌의 부위와 상태에 따라 얼마나 비선형적이고 비가우스적인 확률 특성을 보이는지를 살펴본 연구입니다. 눈을 뜬 상태와 감은 상태에서 기록한 뇌파에 바이코히어런스(bicoherence) 함수를 적용해, 이차 위상 결합과 같이 신호가 가우스 분포와 선형성에서 벗어나는 정도를 정량화했습니다. 그 결과 눈을 감은 상태의 뇌파가 눈을 뜬 상태보다 더 비선형적이고 비가우스적인 특성을 보였으며, 뇌 부위에 따라서도 서로 다른 특성이 나타났습니다. 이는 뇌파를 단순한 선형 신호로 다루는 기존 분석을 넘어, 고차 스펙트럼 분석으로 뇌 상태의 차이를 포착할 수 있음을 보여준 초기 연구입니다.