АННОТАЦИЯ
При анализе физиологических сигналов возникает проблема настройки параметров обработки данных из-за размытости границы между свойствами сигнала и шума, а также фундаментального недостатка объективных критериев качества обработки данных в психофизиологии. В статье описан подход к оптимизации параметров обработки на примере кожно-гальванической реакции (КГР) и фотоплетизмограммы (ФПГ), основанный на использовании значимых для человека стимулов, подобранных на основе биографических данных, что можно рассматривать как критериальную валидизацию. В качестве метрики для оптимизации использовалась частота совпадения выделенных в результате анализа стимулов с априорно заданными (имена людей, включая собственное имя человека, а также выбранные участником эксперимента визитные карточки). Сигналы КГР и ФПГ зарегистрированы с помощью МРТ-совместимого полиграфа в условиях проведения функциональной магнитно-резонансной томографии (N=46 человек). В первой части работы выполнялась оптимизация частотных фильтров и интервалов (эпох) анализа. Установлено, что для анализа амплитудных свойств сигнала КГР оптимальны следующие параметры обработки: фильтры Баттерворта первого порядка, частотный диапазон 0,025-0,25 Гц, интервал анализа 1-7 сот предъявления стимула. Для анализа сигнала ФПГ по длине линии оптимальны следующие параметры обработки: фильтры Баттерворта второго порядка, частотный диапазон 1,25-12,5 Гц, интервал анализа 3-10 сот предъявления стимула. Далее с помощью той же метрики выполнено тестирование нескольких альтернативных способов обработки сигнала: перепад амплитуд сигнала КГР на интервале анализа по сравнению с классическим способом по максимуму амплитуды относительно базового уровня; несколько видов ранжирования реакций в пределах блока стимулов по сравнению с простым усреднением всех реакций. Полученные в работе параметры и способы обработки сигналов демонстрируют универсальность по отношению к разнообразию исходных данных и могут быть применимы в исследованиях прикладной и фундаментальной направленности. Общий подход, описанный в работе, может быть использован также для оптимизации параметров обработки других физиологических сигналов, включая фМРТ.
ЦИТАТА
Оптимизация параметров обработки сигналов в психофизиологических исследованиях на примере КГР и ФПГ / Д.Г. Малахов, В.А. Орлов, С.И. Карташов, Л.И. Скитева, М.В. Ковальчук, Ю.И. Александров, Ю.И. Холодный // Экспериментальная психология. – 2023. – Т. 16. – № 1. – С. 62-86
