ইভেন্ট রিলেটেড পটেনশিয়ালস-এর প্রাথমিক ধারণা
রশিনী রান্দেনিয়া
সর্বশেষ আপডেট
২২ মে, ২০২৪
ইভেন্ট রিলেটেড পটেনশিয়ালস-এর প্রাথমিক ধারণা
রশিনী রান্দেনিয়া
সর্বশেষ আপডেট
২২ মে, ২০২৪
ইভেন্ট রিলেটেড পটেনশিয়ালস-এর প্রাথমিক ধারণা
রশিনী রান্দেনিয়া
সর্বশেষ আপডেট
২২ মে, ২০২৪
১. ভূমিকা
স্বাগতম! এই দ্বিতীয় টিউটোরিয়ালে আমরা শিখব কিভাবে উদ্দীপকের প্রতি মস্তিষ্কের প্রতিক্রিয়া চিহ্নিত করতে হয়।
আমরা শিখব:
ইভেন্ট-রিলেটেড পটেনশিয়াল (ERP) কী?
ERP পিক এবং কম্পোনেন্ট কী?
একটি ERP পাওয়ার জন্য সাধারণ পদক্ষেপসমূহ
Emotiv EPOC ডিভাইস এবং সফটওয়্যার ব্যবহার করে ব্যবহারিক প্রয়োগ
২. ইভেন্ট-রিলেটেড পটেনশিয়াল (ERP) কী?
একটি ইভেন্ট-রিলেটেড পটেনশিয়াল (ERP), যা ইভোকড পটেনশিয়াল নামেও পরিচিত, তা হলো কোনো ঘটনা বা উদ্দীপকের (যেমন একটি জোরে শব্দ শোনা) প্রতি মস্তিষ্কের প্রতিক্রিয়া। নির্দিষ্টভাবে বলতে গেলে - এটি একটি সংবেদনশীল বা জ্ঞানীয় ঘটনার ফলে EEG-তে দেখা যাওয়া ভোল্টেজ অ্যামপ্লিটিউডের পরিবর্তন।
আমরা ‘ERP কম্পোনেন্ট’ দেখতে পারি যা কোনো উদ্দীপকের সূচনার পরে ঘটে যাওয়া স্থিতিশীল পিক। একটি ERP-এর অনেক পজিটিভ বা নেগেটিভ পিক থাকতে পারে তবে সেগুলি সবই N100 বা P300 কম্পোনেন্টের মতো সুপরিচিত ERP কম্পোনেন্ট নয়।
যখন আপনি টাইম ডোমেনে একটি EEG দেখেন তখন অক্ষের দিকটি লক্ষ্য রাখতে ভুলবেন না। কখনও কখনও আপনি অক্ষের শীর্ষে – এবং নীচে + দেখতে পাবেন, বিশেষ করে ক্লিনিকাল EEG-তে
নোট: একটি ERP-কে একক ঘটনা থেকে বা সেই ঘটনার একাধিক ট্রায়াল জুড়ে গড় অ্যামপ্লিটিউড দ্বারা উপস্থাপন করা যেতে পারে। সাধারণত, এই ধরনের স্পষ্ট কম্পোনেন্ট সহ মসৃণ ERP - যেমনটি ছবিতে দেখা যাচ্ছে - কেবল ১০০ শত ট্রায়াল জুড়ে গড় করার মাধ্যমেই পাওয়া যায়
চিত্র ১ – সাধারণ অডিটরি ERP কম্পোনেন্টসমূহ
সাধারণ কম্পোনেন্টগুলি তাদের পোলারিটি (যেমন, পজিটিভ (P) বা নেগেটিভ (N)) এবং তারা কখন ঘটে (যেমন, ১ম নেগেটিভ কম্পোনেন্ট N1) তা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। একই N1 কম্পোনেন্টকে তারা যে সময়ে ঘটেছিল (যেমন টোনের সূচনা থেকে 100ms পর) তা দ্বারাও চিহ্নিত করা যেতে পারে – N100
৩. ERP পাওয়ার পদক্ষেপসমূহ
পরীক্ষণ পর্ব:
আমরা আগ্রহের নির্দিষ্ট ERP-গুলি পাওয়ার জন্য পরীক্ষার ডিজাইন করি।
উদাহরণস্বরূপ, অংশগ্রহণকারীরা যখন অডিও টোন শোনেন তখন আমরা EEG ডেটা সংগ্রহ করতে পারি।
EEG ডেটা বোঝার জন্য, EEG-তে অংশগ্রণকারী কোন সময়ে টোনটি শুনেছেন তা আমাদের চিহ্নিত করতে হবে। এগুলোকে বলা হয় ইভেন্ট মার্কার (চিত্র ২-এ উল্লম্ব লাল রেখা)।
চিত্র ২ – একটি র EEG-তে প্রদর্শিত ইভেন্ট মার্কারসমূহ (লাল রেখা)
একটি ERP দেখতে পাওয়ার জন্য ইভেন্ট মার্কারের সময়টি টোনের শুরুর সাথে নিখুঁতভাবে সারিবদ্ধ করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ! তাই আমাদের সঠিক টাইমস্ট্যাম্প পেতে সাহায্য করার জন্য সঠিক হার্ডওয়্যার এবং সফটওয়্যার নির্বাচন করা গুরুত্বপূর্ণ।
একটি রেফারেন্স নির্বাচন করা
মনে রাখবেন বৈদ্যুতিক কার্যকলাপ সর্বদা দুটি বিন্দুর মধ্যে পরিমাপ করা হয়। EEG ডিভাইসে প্রতিটি সেন্সরের বৈদ্যুতিক পটেনশিয়াল রেফারেন্স সেন্সরের (DRL + CMS) বিপরীতে পরিমাপ করা হয়।
Emotiv EPOC ডিভাইসে রেফারেন্স সেন্সরের জন্য দুটি অপশন রয়েছে
চিত্র ৩ – Emotiv EPOC টাইপ ডিভাইসে রেফারেন্স অপশনসমূহ
একটি EPOC টাইপ হেডসেটে রেফারেন্সিংয়ের জন্য দুটি অপশন রয়েছে:
মাস্টয়েড রেফারেন্স (Mastoid Reference) – রেফারেন্স সেন্সর হিসেবে মাস্টয়েড ব্যবহার করতে আমরা P3/P4 সেন্সরের উপর রাবার স্টপার এবং মাস্টয়েড সেন্সরের উপর ভেজা ফেল্ট রাখি।
P3/P4 রেফারেন্স – রেফারেন্স সেন্সর হিসেবে P3/P4 ব্যবহার করতে আমরা M1/M2 মাস্টয়েড সেন্সরের উপর রাবার স্টপার এবং P3/P4 সেন্সরের উপর ভেজা ফেল্ট রাখি
ERP পরীক্ষার জন্য মাস্টয়েড রেফারেন্সিং ব্যবহার করা সাধারণ, তবে আপনি P3/P4 রেফারেন্সিংও ব্যবহার করতে পারেন কারণ বিশ্লেষণের আগে আপনার ডেটা প্রিপ্রসেস করার সময় আপনি যেকোনো সময় অনলাইনে ডেটা রি-রেফারেন্স করতে পারেন। ডেটা বিশ্লেষণ করার আগে সমস্ত সেন্সরের গড়ের সাথে ডেটা রি-রেফারেন্স করা একটি সাধারণ বিষয়।
আমাদের পরীক্ষার জন্য আমরা মাস্টয়েড রেফারেন্সিং ব্যবহার করে ডেটা সংগ্রহ করব। এখানে সাধারণত ভালো ধারণাটি হলো যে মাস্টয়েড প্রসেস মাথার অন্যান্য স্থানের মতো ইইজি ডেটা ততটা প্রেরণ করবে না, তাই এটি একটি ভালো রেফারেন্স পয়েন্ট।
প্রি-প্রসেসিং:
আমরা র EEG-তে সাথে সাথে একটি ERP দেখতে পাই না কারণ আমাদের মস্তিষ্কের ভেতরে এবং চারপাশে ঘটে যাওয়া অন্যান্য সমস্ত কিছুর (~ ±40uV) তুলনায় এটি একটি অত্যন্ত ছোট প্রভাব (~ ±5uV)!
তাই আমাদের টোনের সাথে নির্দিষ্ট মস্তিষ্কের প্রভাব দেখতে আমাদের ডেটা থেকে যেকোনো নয়েজ বা আর্টেফ্যাক্ট দূর করে পরিষ্কার করতে হবে। তারপরে আমরা ডেটা 'এপক (epoch)' করব – যা হলো আমাদের সংজ্ঞায়িত একটি সময়সীমার মধ্যে মস্তিষ্কের প্রতিক্রিয়াগুলিকে ভাগ করার জন্য ব্যবহৃত শব্দ (যেমন টোনের 50ms আগের এবং টোনের 400ms পরের মস্তিষ্কের প্রতিক্রিয়া)। তারপরে আমরা একটি স্বতন্ত্র ERP পেতে সমস্ত পৃথক এপকড EEG ডেটা (যেমন, সমস্ত টোনের প্রতি মস্তিষ্কের প্রতিক্রিয়া) গড় করব।
নিচে একটি সাধারণ ERP পাইপলাইনের মৌলিক পদক্ষেপগুলি দেওয়া হলো। গবেষকরা তাদের ডেটা এবং উদ্দেশ্যের উপর ভিত্তি করে পদক্ষেপগুলি নির্বাচন করবেন।
চিত্র ৪ – একটি সাধারণ ERP প্রসেসিং পাইপলাইন
৪. চলুন আমাদের নিজস্ব ERP পাই
প্রথমে সফটওয়্যার সেট আপ করা যাক
PsychoPy-এর লেটেস্ট ভার্সন ডাউনলোড করুন – https://www.psychopy.org/ আমরা অংশগ্রহণকারীদের সামনে টোন উপস্থাপন করতে PsychoPy ব্যবহার করতে যাচ্ছি।
EEG রেকর্ড এবং ভিউ করার জন্য Emotiv Launcher এবং EmotivPRO অ্যাপস ডাউনলোড করুন।
আপনার Emotiv সফটওয়্যারের সাথে PsychoPy কানেক্ট করুন যাতে তারা একে অপরের সাথে যোগাযোগ করতে পারে।
ভিডিওর পদক্ষেপগুলি অনুসরণ করুন:
PsychoPy দিয়ে একটি Emotiv EEG পরীক্ষা তৈরি করুন
যেকোনো উদ্দীপকের (যেমন, একটি ছবি, একটি টোন) একাধিক পুনরাবৃত্তি ব্যবহার করে একটি মসৃণ ERP পাওয়া যেতে পারে। এখানে আমরা অংশগ্রহণকারীকে একই 50ms টোন, প্রতি 4 সেকেন্ড পর পর প্রায় 150 বার শোনাব!
একটি একক টোন সহ সহজ অডিটরি পরীক্ষা তৈরি করতে ভিডিওটি অনুসরণ করুন:
চলুন কিছু ডেটা সংগ্রহ করি
এখন আপনি রেফারেন্স বেছে নিয়েছেন, সেরা মানের EEG পেতে কিভাবে আপনার হেডসেট সেট আপ করবেন তা জানতে ভিডিওটি দেখতে পারেন:
EmotivPRO Analyzer দিয়ে ERP পাইপলাইন
আপনার নিজস্ব ERP তৈরি করতে ভিডিওটি দেখুন এবং পদক্ষেপগুলি অনুসরণ করুন:
Analyzer থেকে প্রাপ্ত ERP আউটপুট বোঝা
প্রতিটি চ্যানেলের জন্য আপনি একটি গড় ওয়েভফর্ম দেখতে পাবেন। 100ms-এ একটি নেগেটিভ পিক সহ একটি সাধারণ মসৃণ ERP নিচে দেখা যেতে পারে। অবিচ্ছিন্ন রেখাটি গড় অ্যামপ্লিটিউড নির্দেশ করে এবং হালকা শেডিংটি মিনের স্ট্যান্ডার্ড এরর নির্দেশ করে:
এখানে কোনো স্পষ্ট ERP কম্পোনেন্ট ছাড়াই একটি নয়েজি ওয়েভফর্ম রয়েছে। ট্রায়ালের সংখ্যা কম হওয়ার কারণে এটি হতে পারে:
বিবেচনা করার বিষয়সমূহ
অংশগ্রহণকারীদের মধ্যে ERP তুলনা করার সময়, সাধারণত পার্থক্যের প্রভাব (difference effect) তুলনা করা ভালো।
যেমন, আমরা একটি প্যাটার্নে কম ফ্রিকোয়েন্সির টোনের (ডেভিয়েন্ট/অডবল) তুলনায় অধিক ঘন ঘন শোনা যাওয়া টোনের (স্ট্যান্ডার্ড) গড় ERP দেখতে পারি। আমরা কেবল একটি ওয়েভের অ্যামপ্লিটিউড অন্যটি থেকে বিয়োগ করে একটি ডিফারেন্স ওয়েভফর্ম পেতে পারি। চিত্র ৫-এর মতো আমরা তখন সাধারণত মিসম্যাচ নেগেটিভিটি (MMN) নামে পরিচিত একটি ERP কম্পোনেন্ট পর্যবেক্ষণ করতে পারি যা সাধারণত ERP গবেষণায় ব্যবহৃত হয়।
চিত্র ৫ – পরিবেশের কোনো প্যাটার্ন লঙ্ঘিত হলে ERP-তে মিসম্যাচ নেগেটিভিটি কম্পোনেন্ট লক্ষ্য করা যেতে পারে
৫. ERP-এর ব্যবহারসমূহ
বায়োমার্কার সনাক্তকরণ :
ERP-এর অন্যতম সাধারণ ব্যবহার হলো ক্লিনিকাল গবেষকদের সিজোফ্রেনিয়ার মতো মানসিক ব্যাধি নির্ণয়ের আরও ভালো উপায় খুঁজে বের করা। সিজোফ্রেনিয়ায় আক্রান্ত ব্যক্তিদের সুস্থ ব্যক্তিদের থেকে তাদের মিসম্যাচ নেগেটিভিটি প্রতিক্রিয়ার ভিত্তিতে আলাদা করা যেতে পারে
চিত্র ৬ – ক্রনিক সিজোফ্রেনিয়া, সাম্প্রতিক সূচনা এবং সেইসাথে এই ব্যাধি হওয়ার ঝুঁকিতে থাকা ব্যক্তিদের ক্ষেত্রে মিসম্যাচ নেগেটিভিটি অ্যামপ্লিটিউড লক্ষণীয়ভাবে বেশি (Jashan 2012)
ERP – BCI (ব্রেন কম্পিউটার ইন্টারফেস)
বিভিন্ন মানসিক কমান্ড বা ভিজ্যুয়াল উদ্দীপকের (যেমন কীবোর্ডের অক্ষর) প্রতি ERP-কে হুইলচেয়ার সরাতে বা BCI স্পেলার চালাতে ব্যবহার করা যেতে পারে
৬. রিসোর্সসমূহ
Emotiv ম্যানুয়ালসমূহ
সুপারিশকৃত রিডিং
Luck, S.J., 2005. Ten simple rules for designing and interpreting ERP experiments. Event-related potentials: A methods handbook, 4.
১. ভূমিকা
স্বাগতম! এই দ্বিতীয় টিউটোরিয়ালে আমরা শিখব কিভাবে উদ্দীপকের প্রতি মস্তিষ্কের প্রতিক্রিয়া চিহ্নিত করতে হয়।
আমরা শিখব:
ইভেন্ট-রিলেটেড পটেনশিয়াল (ERP) কী?
ERP পিক এবং কম্পোনেন্ট কী?
একটি ERP পাওয়ার জন্য সাধারণ পদক্ষেপসমূহ
Emotiv EPOC ডিভাইস এবং সফটওয়্যার ব্যবহার করে ব্যবহারিক প্রয়োগ
২. ইভেন্ট-রিলেটেড পটেনশিয়াল (ERP) কী?
একটি ইভেন্ট-রিলেটেড পটেনশিয়াল (ERP), যা ইভোকড পটেনশিয়াল নামেও পরিচিত, তা হলো কোনো ঘটনা বা উদ্দীপকের (যেমন একটি জোরে শব্দ শোনা) প্রতি মস্তিষ্কের প্রতিক্রিয়া। নির্দিষ্টভাবে বলতে গেলে - এটি একটি সংবেদনশীল বা জ্ঞানীয় ঘটনার ফলে EEG-তে দেখা যাওয়া ভোল্টেজ অ্যামপ্লিটিউডের পরিবর্তন।
আমরা ‘ERP কম্পোনেন্ট’ দেখতে পারি যা কোনো উদ্দীপকের সূচনার পরে ঘটে যাওয়া স্থিতিশীল পিক। একটি ERP-এর অনেক পজিটিভ বা নেগেটিভ পিক থাকতে পারে তবে সেগুলি সবই N100 বা P300 কম্পোনেন্টের মতো সুপরিচিত ERP কম্পোনেন্ট নয়।
যখন আপনি টাইম ডোমেনে একটি EEG দেখেন তখন অক্ষের দিকটি লক্ষ্য রাখতে ভুলবেন না। কখনও কখনও আপনি অক্ষের শীর্ষে – এবং নীচে + দেখতে পাবেন, বিশেষ করে ক্লিনিকাল EEG-তে
নোট: একটি ERP-কে একক ঘটনা থেকে বা সেই ঘটনার একাধিক ট্রায়াল জুড়ে গড় অ্যামপ্লিটিউড দ্বারা উপস্থাপন করা যেতে পারে। সাধারণত, এই ধরনের স্পষ্ট কম্পোনেন্ট সহ মসৃণ ERP - যেমনটি ছবিতে দেখা যাচ্ছে - কেবল ১০০ শত ট্রায়াল জুড়ে গড় করার মাধ্যমেই পাওয়া যায়
চিত্র ১ – সাধারণ অডিটরি ERP কম্পোনেন্টসমূহ
সাধারণ কম্পোনেন্টগুলি তাদের পোলারিটি (যেমন, পজিটিভ (P) বা নেগেটিভ (N)) এবং তারা কখন ঘটে (যেমন, ১ম নেগেটিভ কম্পোনেন্ট N1) তা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। একই N1 কম্পোনেন্টকে তারা যে সময়ে ঘটেছিল (যেমন টোনের সূচনা থেকে 100ms পর) তা দ্বারাও চিহ্নিত করা যেতে পারে – N100
৩. ERP পাওয়ার পদক্ষেপসমূহ
পরীক্ষণ পর্ব:
আমরা আগ্রহের নির্দিষ্ট ERP-গুলি পাওয়ার জন্য পরীক্ষার ডিজাইন করি।
উদাহরণস্বরূপ, অংশগ্রহণকারীরা যখন অডিও টোন শোনেন তখন আমরা EEG ডেটা সংগ্রহ করতে পারি।
EEG ডেটা বোঝার জন্য, EEG-তে অংশগ্রণকারী কোন সময়ে টোনটি শুনেছেন তা আমাদের চিহ্নিত করতে হবে। এগুলোকে বলা হয় ইভেন্ট মার্কার (চিত্র ২-এ উল্লম্ব লাল রেখা)।
চিত্র ২ – একটি র EEG-তে প্রদর্শিত ইভেন্ট মার্কারসমূহ (লাল রেখা)
একটি ERP দেখতে পাওয়ার জন্য ইভেন্ট মার্কারের সময়টি টোনের শুরুর সাথে নিখুঁতভাবে সারিবদ্ধ করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ! তাই আমাদের সঠিক টাইমস্ট্যাম্প পেতে সাহায্য করার জন্য সঠিক হার্ডওয়্যার এবং সফটওয়্যার নির্বাচন করা গুরুত্বপূর্ণ।
একটি রেফারেন্স নির্বাচন করা
মনে রাখবেন বৈদ্যুতিক কার্যকলাপ সর্বদা দুটি বিন্দুর মধ্যে পরিমাপ করা হয়। EEG ডিভাইসে প্রতিটি সেন্সরের বৈদ্যুতিক পটেনশিয়াল রেফারেন্স সেন্সরের (DRL + CMS) বিপরীতে পরিমাপ করা হয়।
Emotiv EPOC ডিভাইসে রেফারেন্স সেন্সরের জন্য দুটি অপশন রয়েছে
চিত্র ৩ – Emotiv EPOC টাইপ ডিভাইসে রেফারেন্স অপশনসমূহ
একটি EPOC টাইপ হেডসেটে রেফারেন্সিংয়ের জন্য দুটি অপশন রয়েছে:
মাস্টয়েড রেফারেন্স (Mastoid Reference) – রেফারেন্স সেন্সর হিসেবে মাস্টয়েড ব্যবহার করতে আমরা P3/P4 সেন্সরের উপর রাবার স্টপার এবং মাস্টয়েড সেন্সরের উপর ভেজা ফেল্ট রাখি।
P3/P4 রেফারেন্স – রেফারেন্স সেন্সর হিসেবে P3/P4 ব্যবহার করতে আমরা M1/M2 মাস্টয়েড সেন্সরের উপর রাবার স্টপার এবং P3/P4 সেন্সরের উপর ভেজা ফেল্ট রাখি
ERP পরীক্ষার জন্য মাস্টয়েড রেফারেন্সিং ব্যবহার করা সাধারণ, তবে আপনি P3/P4 রেফারেন্সিংও ব্যবহার করতে পারেন কারণ বিশ্লেষণের আগে আপনার ডেটা প্রিপ্রসেস করার সময় আপনি যেকোনো সময় অনলাইনে ডেটা রি-রেফারেন্স করতে পারেন। ডেটা বিশ্লেষণ করার আগে সমস্ত সেন্সরের গড়ের সাথে ডেটা রি-রেফারেন্স করা একটি সাধারণ বিষয়।
আমাদের পরীক্ষার জন্য আমরা মাস্টয়েড রেফারেন্সিং ব্যবহার করে ডেটা সংগ্রহ করব। এখানে সাধারণত ভালো ধারণাটি হলো যে মাস্টয়েড প্রসেস মাথার অন্যান্য স্থানের মতো ইইজি ডেটা ততটা প্রেরণ করবে না, তাই এটি একটি ভালো রেফারেন্স পয়েন্ট।
প্রি-প্রসেসিং:
আমরা র EEG-তে সাথে সাথে একটি ERP দেখতে পাই না কারণ আমাদের মস্তিষ্কের ভেতরে এবং চারপাশে ঘটে যাওয়া অন্যান্য সমস্ত কিছুর (~ ±40uV) তুলনায় এটি একটি অত্যন্ত ছোট প্রভাব (~ ±5uV)!
তাই আমাদের টোনের সাথে নির্দিষ্ট মস্তিষ্কের প্রভাব দেখতে আমাদের ডেটা থেকে যেকোনো নয়েজ বা আর্টেফ্যাক্ট দূর করে পরিষ্কার করতে হবে। তারপরে আমরা ডেটা 'এপক (epoch)' করব – যা হলো আমাদের সংজ্ঞায়িত একটি সময়সীমার মধ্যে মস্তিষ্কের প্রতিক্রিয়াগুলিকে ভাগ করার জন্য ব্যবহৃত শব্দ (যেমন টোনের 50ms আগের এবং টোনের 400ms পরের মস্তিষ্কের প্রতিক্রিয়া)। তারপরে আমরা একটি স্বতন্ত্র ERP পেতে সমস্ত পৃথক এপকড EEG ডেটা (যেমন, সমস্ত টোনের প্রতি মস্তিষ্কের প্রতিক্রিয়া) গড় করব।
নিচে একটি সাধারণ ERP পাইপলাইনের মৌলিক পদক্ষেপগুলি দেওয়া হলো। গবেষকরা তাদের ডেটা এবং উদ্দেশ্যের উপর ভিত্তি করে পদক্ষেপগুলি নির্বাচন করবেন।
চিত্র ৪ – একটি সাধারণ ERP প্রসেসিং পাইপলাইন
৪. চলুন আমাদের নিজস্ব ERP পাই
প্রথমে সফটওয়্যার সেট আপ করা যাক
PsychoPy-এর লেটেস্ট ভার্সন ডাউনলোড করুন – https://www.psychopy.org/ আমরা অংশগ্রহণকারীদের সামনে টোন উপস্থাপন করতে PsychoPy ব্যবহার করতে যাচ্ছি।
EEG রেকর্ড এবং ভিউ করার জন্য Emotiv Launcher এবং EmotivPRO অ্যাপস ডাউনলোড করুন।
আপনার Emotiv সফটওয়্যারের সাথে PsychoPy কানেক্ট করুন যাতে তারা একে অপরের সাথে যোগাযোগ করতে পারে।
ভিডিওর পদক্ষেপগুলি অনুসরণ করুন:
PsychoPy দিয়ে একটি Emotiv EEG পরীক্ষা তৈরি করুন
যেকোনো উদ্দীপকের (যেমন, একটি ছবি, একটি টোন) একাধিক পুনরাবৃত্তি ব্যবহার করে একটি মসৃণ ERP পাওয়া যেতে পারে। এখানে আমরা অংশগ্রহণকারীকে একই 50ms টোন, প্রতি 4 সেকেন্ড পর পর প্রায় 150 বার শোনাব!
একটি একক টোন সহ সহজ অডিটরি পরীক্ষা তৈরি করতে ভিডিওটি অনুসরণ করুন:
চলুন কিছু ডেটা সংগ্রহ করি
এখন আপনি রেফারেন্স বেছে নিয়েছেন, সেরা মানের EEG পেতে কিভাবে আপনার হেডসেট সেট আপ করবেন তা জানতে ভিডিওটি দেখতে পারেন:
EmotivPRO Analyzer দিয়ে ERP পাইপলাইন
আপনার নিজস্ব ERP তৈরি করতে ভিডিওটি দেখুন এবং পদক্ষেপগুলি অনুসরণ করুন:
Analyzer থেকে প্রাপ্ত ERP আউটপুট বোঝা
প্রতিটি চ্যানেলের জন্য আপনি একটি গড় ওয়েভফর্ম দেখতে পাবেন। 100ms-এ একটি নেগেটিভ পিক সহ একটি সাধারণ মসৃণ ERP নিচে দেখা যেতে পারে। অবিচ্ছিন্ন রেখাটি গড় অ্যামপ্লিটিউড নির্দেশ করে এবং হালকা শেডিংটি মিনের স্ট্যান্ডার্ড এরর নির্দেশ করে:
এখানে কোনো স্পষ্ট ERP কম্পোনেন্ট ছাড়াই একটি নয়েজি ওয়েভফর্ম রয়েছে। ট্রায়ালের সংখ্যা কম হওয়ার কারণে এটি হতে পারে:
বিবেচনা করার বিষয়সমূহ
অংশগ্রহণকারীদের মধ্যে ERP তুলনা করার সময়, সাধারণত পার্থক্যের প্রভাব (difference effect) তুলনা করা ভালো।
যেমন, আমরা একটি প্যাটার্নে কম ফ্রিকোয়েন্সির টোনের (ডেভিয়েন্ট/অডবল) তুলনায় অধিক ঘন ঘন শোনা যাওয়া টোনের (স্ট্যান্ডার্ড) গড় ERP দেখতে পারি। আমরা কেবল একটি ওয়েভের অ্যামপ্লিটিউড অন্যটি থেকে বিয়োগ করে একটি ডিফারেন্স ওয়েভফর্ম পেতে পারি। চিত্র ৫-এর মতো আমরা তখন সাধারণত মিসম্যাচ নেগেটিভিটি (MMN) নামে পরিচিত একটি ERP কম্পোনেন্ট পর্যবেক্ষণ করতে পারি যা সাধারণত ERP গবেষণায় ব্যবহৃত হয়।
চিত্র ৫ – পরিবেশের কোনো প্যাটার্ন লঙ্ঘিত হলে ERP-তে মিসম্যাচ নেগেটিভিটি কম্পোনেন্ট লক্ষ্য করা যেতে পারে
৫. ERP-এর ব্যবহারসমূহ
বায়োমার্কার সনাক্তকরণ :
ERP-এর অন্যতম সাধারণ ব্যবহার হলো ক্লিনিকাল গবেষকদের সিজোফ্রেনিয়ার মতো মানসিক ব্যাধি নির্ণয়ের আরও ভালো উপায় খুঁজে বের করা। সিজোফ্রেনিয়ায় আক্রান্ত ব্যক্তিদের সুস্থ ব্যক্তিদের থেকে তাদের মিসম্যাচ নেগেটিভিটি প্রতিক্রিয়ার ভিত্তিতে আলাদা করা যেতে পারে
চিত্র ৬ – ক্রনিক সিজোফ্রেনিয়া, সাম্প্রতিক সূচনা এবং সেইসাথে এই ব্যাধি হওয়ার ঝুঁকিতে থাকা ব্যক্তিদের ক্ষেত্রে মিসম্যাচ নেগেটিভিটি অ্যামপ্লিটিউড লক্ষণীয়ভাবে বেশি (Jashan 2012)
ERP – BCI (ব্রেন কম্পিউটার ইন্টারফেস)
বিভিন্ন মানসিক কমান্ড বা ভিজ্যুয়াল উদ্দীপকের (যেমন কীবোর্ডের অক্ষর) প্রতি ERP-কে হুইলচেয়ার সরাতে বা BCI স্পেলার চালাতে ব্যবহার করা যেতে পারে
৬. রিসোর্সসমূহ
Emotiv ম্যানুয়ালসমূহ
সুপারিশকৃত রিডিং
Luck, S.J., 2005. Ten simple rules for designing and interpreting ERP experiments. Event-related potentials: A methods handbook, 4.
১. ভূমিকা
স্বাগতম! এই দ্বিতীয় টিউটোরিয়ালে আমরা শিখব কিভাবে উদ্দীপকের প্রতি মস্তিষ্কের প্রতিক্রিয়া চিহ্নিত করতে হয়।
আমরা শিখব:
ইভেন্ট-রিলেটেড পটেনশিয়াল (ERP) কী?
ERP পিক এবং কম্পোনেন্ট কী?
একটি ERP পাওয়ার জন্য সাধারণ পদক্ষেপসমূহ
Emotiv EPOC ডিভাইস এবং সফটওয়্যার ব্যবহার করে ব্যবহারিক প্রয়োগ
২. ইভেন্ট-রিলেটেড পটেনশিয়াল (ERP) কী?
একটি ইভেন্ট-রিলেটেড পটেনশিয়াল (ERP), যা ইভোকড পটেনশিয়াল নামেও পরিচিত, তা হলো কোনো ঘটনা বা উদ্দীপকের (যেমন একটি জোরে শব্দ শোনা) প্রতি মস্তিষ্কের প্রতিক্রিয়া। নির্দিষ্টভাবে বলতে গেলে - এটি একটি সংবেদনশীল বা জ্ঞানীয় ঘটনার ফলে EEG-তে দেখা যাওয়া ভোল্টেজ অ্যামপ্লিটিউডের পরিবর্তন।
আমরা ‘ERP কম্পোনেন্ট’ দেখতে পারি যা কোনো উদ্দীপকের সূচনার পরে ঘটে যাওয়া স্থিতিশীল পিক। একটি ERP-এর অনেক পজিটিভ বা নেগেটিভ পিক থাকতে পারে তবে সেগুলি সবই N100 বা P300 কম্পোনেন্টের মতো সুপরিচিত ERP কম্পোনেন্ট নয়।
যখন আপনি টাইম ডোমেনে একটি EEG দেখেন তখন অক্ষের দিকটি লক্ষ্য রাখতে ভুলবেন না। কখনও কখনও আপনি অক্ষের শীর্ষে – এবং নীচে + দেখতে পাবেন, বিশেষ করে ক্লিনিকাল EEG-তে
নোট: একটি ERP-কে একক ঘটনা থেকে বা সেই ঘটনার একাধিক ট্রায়াল জুড়ে গড় অ্যামপ্লিটিউড দ্বারা উপস্থাপন করা যেতে পারে। সাধারণত, এই ধরনের স্পষ্ট কম্পোনেন্ট সহ মসৃণ ERP - যেমনটি ছবিতে দেখা যাচ্ছে - কেবল ১০০ শত ট্রায়াল জুড়ে গড় করার মাধ্যমেই পাওয়া যায়
চিত্র ১ – সাধারণ অডিটরি ERP কম্পোনেন্টসমূহ
সাধারণ কম্পোনেন্টগুলি তাদের পোলারিটি (যেমন, পজিটিভ (P) বা নেগেটিভ (N)) এবং তারা কখন ঘটে (যেমন, ১ম নেগেটিভ কম্পোনেন্ট N1) তা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। একই N1 কম্পোনেন্টকে তারা যে সময়ে ঘটেছিল (যেমন টোনের সূচনা থেকে 100ms পর) তা দ্বারাও চিহ্নিত করা যেতে পারে – N100
৩. ERP পাওয়ার পদক্ষেপসমূহ
পরীক্ষণ পর্ব:
আমরা আগ্রহের নির্দিষ্ট ERP-গুলি পাওয়ার জন্য পরীক্ষার ডিজাইন করি।
উদাহরণস্বরূপ, অংশগ্রহণকারীরা যখন অডিও টোন শোনেন তখন আমরা EEG ডেটা সংগ্রহ করতে পারি।
EEG ডেটা বোঝার জন্য, EEG-তে অংশগ্রণকারী কোন সময়ে টোনটি শুনেছেন তা আমাদের চিহ্নিত করতে হবে। এগুলোকে বলা হয় ইভেন্ট মার্কার (চিত্র ২-এ উল্লম্ব লাল রেখা)।
চিত্র ২ – একটি র EEG-তে প্রদর্শিত ইভেন্ট মার্কারসমূহ (লাল রেখা)
একটি ERP দেখতে পাওয়ার জন্য ইভেন্ট মার্কারের সময়টি টোনের শুরুর সাথে নিখুঁতভাবে সারিবদ্ধ করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ! তাই আমাদের সঠিক টাইমস্ট্যাম্প পেতে সাহায্য করার জন্য সঠিক হার্ডওয়্যার এবং সফটওয়্যার নির্বাচন করা গুরুত্বপূর্ণ।
একটি রেফারেন্স নির্বাচন করা
মনে রাখবেন বৈদ্যুতিক কার্যকলাপ সর্বদা দুটি বিন্দুর মধ্যে পরিমাপ করা হয়। EEG ডিভাইসে প্রতিটি সেন্সরের বৈদ্যুতিক পটেনশিয়াল রেফারেন্স সেন্সরের (DRL + CMS) বিপরীতে পরিমাপ করা হয়।
Emotiv EPOC ডিভাইসে রেফারেন্স সেন্সরের জন্য দুটি অপশন রয়েছে
চিত্র ৩ – Emotiv EPOC টাইপ ডিভাইসে রেফারেন্স অপশনসমূহ
একটি EPOC টাইপ হেডসেটে রেফারেন্সিংয়ের জন্য দুটি অপশন রয়েছে:
মাস্টয়েড রেফারেন্স (Mastoid Reference) – রেফারেন্স সেন্সর হিসেবে মাস্টয়েড ব্যবহার করতে আমরা P3/P4 সেন্সরের উপর রাবার স্টপার এবং মাস্টয়েড সেন্সরের উপর ভেজা ফেল্ট রাখি।
P3/P4 রেফারেন্স – রেফারেন্স সেন্সর হিসেবে P3/P4 ব্যবহার করতে আমরা M1/M2 মাস্টয়েড সেন্সরের উপর রাবার স্টপার এবং P3/P4 সেন্সরের উপর ভেজা ফেল্ট রাখি
ERP পরীক্ষার জন্য মাস্টয়েড রেফারেন্সিং ব্যবহার করা সাধারণ, তবে আপনি P3/P4 রেফারেন্সিংও ব্যবহার করতে পারেন কারণ বিশ্লেষণের আগে আপনার ডেটা প্রিপ্রসেস করার সময় আপনি যেকোনো সময় অনলাইনে ডেটা রি-রেফারেন্স করতে পারেন। ডেটা বিশ্লেষণ করার আগে সমস্ত সেন্সরের গড়ের সাথে ডেটা রি-রেফারেন্স করা একটি সাধারণ বিষয়।
আমাদের পরীক্ষার জন্য আমরা মাস্টয়েড রেফারেন্সিং ব্যবহার করে ডেটা সংগ্রহ করব। এখানে সাধারণত ভালো ধারণাটি হলো যে মাস্টয়েড প্রসেস মাথার অন্যান্য স্থানের মতো ইইজি ডেটা ততটা প্রেরণ করবে না, তাই এটি একটি ভালো রেফারেন্স পয়েন্ট।
প্রি-প্রসেসিং:
আমরা র EEG-তে সাথে সাথে একটি ERP দেখতে পাই না কারণ আমাদের মস্তিষ্কের ভেতরে এবং চারপাশে ঘটে যাওয়া অন্যান্য সমস্ত কিছুর (~ ±40uV) তুলনায় এটি একটি অত্যন্ত ছোট প্রভাব (~ ±5uV)!
তাই আমাদের টোনের সাথে নির্দিষ্ট মস্তিষ্কের প্রভাব দেখতে আমাদের ডেটা থেকে যেকোনো নয়েজ বা আর্টেফ্যাক্ট দূর করে পরিষ্কার করতে হবে। তারপরে আমরা ডেটা 'এপক (epoch)' করব – যা হলো আমাদের সংজ্ঞায়িত একটি সময়সীমার মধ্যে মস্তিষ্কের প্রতিক্রিয়াগুলিকে ভাগ করার জন্য ব্যবহৃত শব্দ (যেমন টোনের 50ms আগের এবং টোনের 400ms পরের মস্তিষ্কের প্রতিক্রিয়া)। তারপরে আমরা একটি স্বতন্ত্র ERP পেতে সমস্ত পৃথক এপকড EEG ডেটা (যেমন, সমস্ত টোনের প্রতি মস্তিষ্কের প্রতিক্রিয়া) গড় করব।
নিচে একটি সাধারণ ERP পাইপলাইনের মৌলিক পদক্ষেপগুলি দেওয়া হলো। গবেষকরা তাদের ডেটা এবং উদ্দেশ্যের উপর ভিত্তি করে পদক্ষেপগুলি নির্বাচন করবেন।
চিত্র ৪ – একটি সাধারণ ERP প্রসেসিং পাইপলাইন
৪. চলুন আমাদের নিজস্ব ERP পাই
প্রথমে সফটওয়্যার সেট আপ করা যাক
PsychoPy-এর লেটেস্ট ভার্সন ডাউনলোড করুন – https://www.psychopy.org/ আমরা অংশগ্রহণকারীদের সামনে টোন উপস্থাপন করতে PsychoPy ব্যবহার করতে যাচ্ছি।
EEG রেকর্ড এবং ভিউ করার জন্য Emotiv Launcher এবং EmotivPRO অ্যাপস ডাউনলোড করুন।
আপনার Emotiv সফটওয়্যারের সাথে PsychoPy কানেক্ট করুন যাতে তারা একে অপরের সাথে যোগাযোগ করতে পারে।
ভিডিওর পদক্ষেপগুলি অনুসরণ করুন:
PsychoPy দিয়ে একটি Emotiv EEG পরীক্ষা তৈরি করুন
যেকোনো উদ্দীপকের (যেমন, একটি ছবি, একটি টোন) একাধিক পুনরাবৃত্তি ব্যবহার করে একটি মসৃণ ERP পাওয়া যেতে পারে। এখানে আমরা অংশগ্রহণকারীকে একই 50ms টোন, প্রতি 4 সেকেন্ড পর পর প্রায় 150 বার শোনাব!
একটি একক টোন সহ সহজ অডিটরি পরীক্ষা তৈরি করতে ভিডিওটি অনুসরণ করুন:
চলুন কিছু ডেটা সংগ্রহ করি
এখন আপনি রেফারেন্স বেছে নিয়েছেন, সেরা মানের EEG পেতে কিভাবে আপনার হেডসেট সেট আপ করবেন তা জানতে ভিডিওটি দেখতে পারেন:
EmotivPRO Analyzer দিয়ে ERP পাইপলাইন
আপনার নিজস্ব ERP তৈরি করতে ভিডিওটি দেখুন এবং পদক্ষেপগুলি অনুসরণ করুন:
Analyzer থেকে প্রাপ্ত ERP আউটপুট বোঝা
প্রতিটি চ্যানেলের জন্য আপনি একটি গড় ওয়েভফর্ম দেখতে পাবেন। 100ms-এ একটি নেগেটিভ পিক সহ একটি সাধারণ মসৃণ ERP নিচে দেখা যেতে পারে। অবিচ্ছিন্ন রেখাটি গড় অ্যামপ্লিটিউড নির্দেশ করে এবং হালকা শেডিংটি মিনের স্ট্যান্ডার্ড এরর নির্দেশ করে:
এখানে কোনো স্পষ্ট ERP কম্পোনেন্ট ছাড়াই একটি নয়েজি ওয়েভফর্ম রয়েছে। ট্রায়ালের সংখ্যা কম হওয়ার কারণে এটি হতে পারে:
বিবেচনা করার বিষয়সমূহ
অংশগ্রহণকারীদের মধ্যে ERP তুলনা করার সময়, সাধারণত পার্থক্যের প্রভাব (difference effect) তুলনা করা ভালো।
যেমন, আমরা একটি প্যাটার্নে কম ফ্রিকোয়েন্সির টোনের (ডেভিয়েন্ট/অডবল) তুলনায় অধিক ঘন ঘন শোনা যাওয়া টোনের (স্ট্যান্ডার্ড) গড় ERP দেখতে পারি। আমরা কেবল একটি ওয়েভের অ্যামপ্লিটিউড অন্যটি থেকে বিয়োগ করে একটি ডিফারেন্স ওয়েভফর্ম পেতে পারি। চিত্র ৫-এর মতো আমরা তখন সাধারণত মিসম্যাচ নেগেটিভিটি (MMN) নামে পরিচিত একটি ERP কম্পোনেন্ট পর্যবেক্ষণ করতে পারি যা সাধারণত ERP গবেষণায় ব্যবহৃত হয়।
চিত্র ৫ – পরিবেশের কোনো প্যাটার্ন লঙ্ঘিত হলে ERP-তে মিসম্যাচ নেগেটিভিটি কম্পোনেন্ট লক্ষ্য করা যেতে পারে
৫. ERP-এর ব্যবহারসমূহ
বায়োমার্কার সনাক্তকরণ :
ERP-এর অন্যতম সাধারণ ব্যবহার হলো ক্লিনিকাল গবেষকদের সিজোফ্রেনিয়ার মতো মানসিক ব্যাধি নির্ণয়ের আরও ভালো উপায় খুঁজে বের করা। সিজোফ্রেনিয়ায় আক্রান্ত ব্যক্তিদের সুস্থ ব্যক্তিদের থেকে তাদের মিসম্যাচ নেগেটিভিটি প্রতিক্রিয়ার ভিত্তিতে আলাদা করা যেতে পারে
চিত্র ৬ – ক্রনিক সিজোফ্রেনিয়া, সাম্প্রতিক সূচনা এবং সেইসাথে এই ব্যাধি হওয়ার ঝুঁকিতে থাকা ব্যক্তিদের ক্ষেত্রে মিসম্যাচ নেগেটিভিটি অ্যামপ্লিটিউড লক্ষণীয়ভাবে বেশি (Jashan 2012)
ERP – BCI (ব্রেন কম্পিউটার ইন্টারফেস)
বিভিন্ন মানসিক কমান্ড বা ভিজ্যুয়াল উদ্দীপকের (যেমন কীবোর্ডের অক্ষর) প্রতি ERP-কে হুইলচেয়ার সরাতে বা BCI স্পেলার চালাতে ব্যবহার করা যেতে পারে
৬. রিসোর্সসমূহ
Emotiv ম্যানুয়ালসমূহ
সুপারিশকৃত রিডিং
Luck, S.J., 2005. Ten simple rules for designing and interpreting ERP experiments. Event-related potentials: A methods handbook, 4.
পড়তে থাকুন