Obsesif Kompulsif Bozuklukta Bant-Belirli Bölgesel Hemisferik Bagıllı ˘ gın Sınıflandırılması ˘ Classification of Band-Specific Regional Hemispheric Connectivity in Obsessive Compulsive Disorder

Abstract

Bu çalı¸smada, elektrolar-arası hemisferik bagıllık ˘ seviyesi frekans, zaman ve faz düzlemi yöntemleriyle (Fourier Korelasyon, Dalgacık Korelasyon (DK), Hilbert Korelasyon), be¸s frekans bandında (Delta (0.5 − 4 Hz), Theta (4 − 8 Hz), Alpha (8−16 Hz), Beta (16−32 Hz) and, Gamma (32−64 Hz)) sekiz beyin lobu için (pre-frontal, anterio-frontal, central, occipital, parietal, posterio-frontal, anterio-temporal, posterio-temporal), Obsessive Kompulsif Bozukluk (OKB) tanısına yönelik hesaplanmı¸stır. Bu amaçla, hasta ve kontrol grupları, dogrusal olmayan ˘ Enaz-Kareler Destek-Vektör-Makineleri kullanılarak hem her bir alt-banta göre sekiz özellik için hem de her bir beyin lobuna ait banda özel tek özellik için sınıflandırılmı¸stır. En iyi sınıflandırma performansı, DK kullanılarak elde edilen sekiz özellik için (Beta bandında 87, 15%, Gama bandında 96, 65%) elde edilmi¸stir. Banda özel tek özellik için sınıflandırma yapıldıgında ise göreli olarak daha dü¸sük fakat Beta bandında ˘ (pre-frontalde 72, 34%, oksipitalde 72, 59%, posterio-frontalde 76, 39%, anterio-frontalde 70, 89%, poterio-temporalde 71, 14%) ve Gama bandında (pre-frontalde 71, 84%, oksipitalde 76, 39%, posterio-frontalde 76, 39%, anterio-frontalde 70, 89%, posteriotemporalde 71, 77%) elveri¸sli sonuçlar elde edildi. Ayrıntı olarak, OKB hastalıgının tüm kortekste, Gama bandında dü¸sük ˘ hemisferik bagıllıkla karakterize oldu ˘ gu gözlendi. OKB hastalı ˘ gı˘ hemen hemen her bir hemisferik lobda fonksiyon bozuklugu üret- ˘ mei¸stir. EEG sinyalleri dogrusal olmayan ve dura ˘ gan olmayan ˘ dogasından dolayı; banda özel hemisferik asimetri seviyesinin ˘ kestiriminde en iyi sonuçları DK yöntemi vermi¸stir. Anahtar Kelimeler—doküman biçimi, stil, anahtar kelimeler. Abstract—In the present study, inter-electrode hemispheric dependency has been estimated by using frequency, time and phase domain methods (Fourier Correlation, Wavelet Correlation (WC), Hilbert Correlation) for eight individual brain lobes (pre-frontal, anterio-frontal, central, occipital, parietal, posteriofrontal, anterio-temporal, posterio-temporal) in five frequency band activities (Delta (0.5 − 4 Hz), Theta (4 − 8 Hz), Alpha (8−16 Hz), Beta (16−32 Hz) and, Gamma (32−64 Hz)) for detection of obsessive compulsive disorder (OCD). For this purpose, patients and controls are classified by using non-linear LeastSquares Support-Vector-Machine with 10-fold cross validation for both eight features in each sub-band and single ban-specific feature at each lobe. The best classification performance (87, 15% and 96, 65% in Beta and Gamma) is obtained for eight features estimated by using WC. In particular, single feature through WC has provided the relatively lower but useful classification performance in Beta (72, 34% at prefrontal, (72, 59% at occipital, 76, 39% at posterio-frontal, 70, 89% at anterio-temporal, 71, 14% at posterio-temporal) and Gamma (71, 84% at prefrontal, 76, 39% at occipital, 76, 39% at posterio-frontal, 70, 89% at anteriotemporal, 71, 77% at posterio-temporal). In detail, OCD is found to be characterized by low hemispheric dependency in Gamma over cortex. In conclusion, OCD causes abnormalities at almost every hemispheric lobe. WC provides the best estimations to compute band specific asymmetry levels due to non-linear and non-stationary nature of EEG.