0% Complete
فارسی
Home
/
سی و دومین کنفرانس ملی و دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی زیست پزشکی ایران
Semi-Automatic Multi-Stage Artifact Removal in EEG During Subthreshold GVS: A Machine Learning Approach for Neuromodulation Studies
Authors :
Mahdi Babaei
1
Sepideh Hajipour Sardouie
2
Martin Keung
3
Varsha Sreenivasan
4
Hanaa Diab
5
Maryam S. Mirian
6
Martin J. McKeown
7
1- دانشکده برقوکامپیوتر، دانشگاه تهران
2- University of British Columbia
3- University of British Columbia
4- University of British Columbia
5- University of British Columbia
6- University of British Columbia
7- University of British Columbia
Keywords :
Parkinson’s disease،Galvanic vestibular stimulation،Neuromodulation،Artifact removal،EEG،biomarkers،Machine learning
Abstract :
Parkinson’s disease (PD) is characterized by widespread disruptions in neural oscillations and network dynamics, which can be captured through resting-state EEG biomarkers. Galvanic vestibular stimulation (GVS) has emerged as a promising noninvasive neuromodulation technique to modulate these neural patterns. However, EEG recordings during GVS are severely contaminated by high-amplitude stimulation artifacts, especially when exploring a wide range of stimulation protocols. In this study, we designed a data acquisition protocol involving 304 distinct subthreshold GVS waveforms, each with a unique temporal profile, to investigate their effects on brain activity. These stimuli induced strong artifacts in the EEG signal, particularly during the stimulation interval. To recover clean EEG signals, we developed a multi-stage preprocessing pipeline combining regression-based artifact suppression, canonical correlation analysis (CCA), and independent component analysis (ICA), supported by machine learning classifiers for automatic detection and removal of GVS, EOG, and EMG artifacts. We evaluated the effectiveness of this pipeline through classification of EEG signals from PD patients and healthy controls across three temporal segments: pre-stimulation (Pre-stim), stimulation (Stim), and post-stimulation (Post-stim). Despite the intense artifacts in the Stim interval, classification accuracy reached 82.46%, closely matching the performance in Pre-stim (85.06%) and Post-stim (91.67%) intervals. This confirms that the artifact removal process successfully preserved disease-relevant neural information even during active stimulation. Beyond classification, we conducted additional evaluations including temporal consistency analysis of biomarkers, correlation of model coefficients across intervals, and visual inspection of signal quality. These assessments demonstrated that the cleaned EEG signals retained physiologically meaningful patterns and stable biomarker profiles across time. Our findings show that EEG signals recorded during GVS can be reliably cleaned and analyzed, enabling rapid screening of stimulation protocols and paving the way for personalized neuromodulation strategies in Parkinson’s disease.
Papers List
List of archived papers
بررسی و تحلیل محتوای تغییرات حسابداری در بستر بلاکچین
زهرا شیخی - سپیده زارع خورمیزی
مطالعه مروری طراحی و ساخت نانوحاملهای هوشمند برای تحویل هدفمند داروهای ضد سرطان به تومورهای لوزالمعده
ایدا احمدی - ابوبکر سوری - جعفرصادق مقدس
رابطه هوش مصنوعی مدیریت و سازمانها
حسین بوذری
مبانی فلسفی خداشناسی و چالش های مدیریت اسلامی در عصرتکنولوژی
نبی الله جیحون - حسین متفکر - حسن الوداری
پایداری، مسئولیت و اخلاق: مفاهیم مختلف برای یک مسیر واحد
رعنا شهدآور - ثمین مقیمی - فاطمه حسنی
توسعه سامانه میکرونیدلهای هیدروژلی زیستسازگار فیبروئین ابریشم-صمغ عربی با پایداری و کارایی بهبودیافته در دارورسانی
مینو علی زاده پیرپشته - فتح اله کریم زاده - مهشید خرازیها - حمیدرضا سلیمی جزی
نقش اینترنت اشیا و هوش مصنوعی در کاهش مصرف انرژی در شهرهای هوشمند
حسنا هاشم بیگی
بررسی عوامل رویکرد مؤثرمالی در بازاریابی محتوای دیجیتال بر روابط شرکتها و نامهای, برند تجاری
حسین بوذری
تحلیل تهدیدات امنیت سایبری در تجارت الکترونیک: مرور نظاممند ابعاد فنی، رفتاری و مدیریتی با تأکید بر اعتماد دیجیتال
سجاد یوسفی - مریم پور نجف - کوثر اسماعیلی - پردیس جوهری
ارتباط بین کیفیت حسابرسی و مالی سازی شرکت
محمد ملکی
more
Samin Hamayesh - Version 43.6.0