ইলেক্ট্রোএনসেফালোগ্রাম (EEG) নিউরাল কগনিটিভ সিগন্যাল এবং কাছাকাছি ওয়্যারিং থেকে ৫০ বা ৬০ হার্জের বৈদ্যুতিক নয়েজ উভয়ই বহন করে। যেহেতু এই হস্তক্ষেপ নিউরাল ডেটাকে বিকৃত করতে পারে, তাই গবেষকরা প্রায়শই একটি নচ ফিল্টার—একটি সংকীর্ণ ব্যান্ড-স্টপ ফিল্টার প্রয়োগ করেন যা বাকি ইইজি (EEG) স্পেকট্রাম অক্ষত রেখে এই নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সিটিকে দমন করে।
নচ ফিল্টার (Notch Filter) কী?
নচ ফিল্টার হলো একটি সিগন্যাল-প্রসেসিং ফিল্টার যা তুলনামূলকভাবে খুব কম পরিবর্তন সহ সেই সীমার নিচে এবং উপরের ফ্রিকোয়েন্সিগুলোকে পাস করার অনুমতি দেওয়ার সাথে সাথে ফ্রিকোয়েন্সির একটি সংকীর্ণ পরিসরকে দৃঢ়ভাবে হ্রাস করে। প্রত্যাখ্যাত অঞ্চলটিকে স্টপব্যান্ড বলা হয় এবং এর কেন্দ্রটিকে প্রায়শই নচ ফ্রিকোয়েন্সি বলা হয়। যেহেতু স্টপব্যান্ডটি সংকীর্ণ, তাই ফিল্টারটি ব্রড-স্পেকট্রাম শব্দের পরিবর্তে একটি পরিচিত, ঘনীভূত হস্তক্ষেপের জন্য তৈরি করা হয়েছে।
EEG-এ, হস্তক্ষেপকারী উপাদানটি প্রায়শই রেকর্ডিং পরিবেশ, কেবল, এমপ্লিফায়ার বা ইলেকট্রোড ইম্পিডেন্স পার্থক্যের মাধ্যমে প্রবর্তিত বৈদ্যুতিক মেইন দূষণ হয়। স্থানীয় বৈদ্যুতিক মান এবং রেকর্ডিং অবস্থার উপর নির্ভর করে একটি নচ ফিল্টার একটি বিশিষ্ট 50 Hz বা 60 Hz উপাদান হ্রাস করতে পারে। এটি আর্টিফ্যাক্টের প্রতিটি উৎসকে অপসারণ করে না এবং এটি অর্থ দ্বারা মস্তিষ্কের কার্যকলাপ থেকে বৈদ্যুতিক শব্দকে পৃথক করে না; এটি ফ্রিকোয়েন্সি উপাদানের উপর কাজ করে।
একটি নচ ফিল্টার কীভাবে কাজ করে (এবং এটি কী করে না)
একটি নচ ফিল্টার কাজ করে ফিল্টারের ম্যাগনিটিউড রেসপন্সে একটি তীব্র হ্রাস তৈরি করে, যাকে প্রকৌশলীরা ফিল্টারের মাত্রার প্রতিক্রিয়া বলে থাকেন, যা কেবল একটি ফিল্টার প্রতিটি ফ্রিকোয়েন্সিকে কতটা পাস করতে দেয় তার একটি প্লট।
বেশিরভাগ ফ্রিকোয়েন্সিতে, প্রতিক্রিয়া সম্পূর্ণ শক্তির কাছাকাছি থাকে, যার অর্থ সিগন্যালটি অপরিবর্তিতভাবে পাস হয়। লক্ষ্য ফ্রিকোয়েন্সিতে, সাধারণত 50 বা 60 হার্টজ, প্রতিক্রিয়া তীব্রভাবে হ্রাস পায়, প্রতিবেশী ফ্রিকোয়েন্সিগুলোকে বেশিরভাগ অক্ষত রেখে সেই ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডটিকে হ্রাস করে। তত্ত্বগতভাবে ফলাফলটি একটি পরিষ্কার সিগন্যাল যেখানে পাওয়ার লাইনের গুনগুন শব্দ চলে যায় কিন্তু মস্তিষ্কের নিজস্ব দোলনগুলো থেকে যায়।
একটি নচ ফিল্টার যা করে না তা সমানভাবে গুরুত্বপূর্ণ। এটি কোনো সাধারণ-উদ্দেশ্যের আর্টিফ্যাক্ট রিমুভার নয়।
ব্রডব্যান্ড দূষণ, যেমন পেশীর ক্রিয়াকলাপ যা চোয়াল শক্ত করার সময় ফ্রিকোয়েন্সির বিস্তৃত পরিসরে ছড়িয়ে পড়ে, বা চোখের পলকের কারণে সৃষ্ট বড় বিচ্যুতিগুলো নচ ফিল্টারের মধ্য দিয়েই চলে যায় কারণ সেই দূষণ একটি সংকীর্ণ ব্যান্ডের মধ্যে সীমাবদ্ধ থাকে না।
নচ ফিল্টার কোনো বর্ণালী পচনও (spectral decomposition) সম্পাদন করে না। গবেষকরা যখন থিটা, আলফা বা বিটা ব্যান্ডে শক্তি কীভাবে সময়ের সাথে পরিবর্তিত হয় তা দেখতে চান তখন টাইম-ফ্রিকোয়েন্সি অ্যানালাইসিস যেভাবে সিগন্যালকে তার উপাদান ছন্দে বিভক্ত করে, নচ ফিল্টার সেভাবে কাজ করে না। একটি নচ ফিল্টার কেবল ফ্রিকোয়েন্সি কন্টেন্টের একটি সংকীর্ণ অংশ সরিয়ে দেয় এবং বাকি বর্ণালী কাঠামোটিকে ঠিক যেখানে ছিল সেখানেই রেখে দেয়।
ব্যান্ড স্টপ নচ ফিল্টার ডিজাইনের বেসিক
ব্যান্ড-স্টপ ডিজাইন শুরু হয় অবাঞ্ছিত ফ্রিকোয়েন্সি এবং প্রতিবেশী বর্ণালীর পরিমাণের একটি স্পষ্ট সংজ্ঞার মাধ্যমে যা উৎসর্গ করা যেতে পারে। খুব সংকীর্ণ ব্যান্ডউইথ সহ 60 Hz-এ কেন্দ্রীভূত একটি নচ ফিল্টার 55-65 Hz হ্রাসকারী ফিল্টার থেকে ভিন্নভাবে আচরণ করে। উপযুক্ত পছন্দটি হস্তক্ষেপের স্থায়িত্ব, সিগন্যাল ব্যান্ডউইথ, স্যাম্পলিং ফ্রিকোয়েন্সি এবং বৈজ্ঞানিক বা ক্লিনিকাল প্রশ্নের উপর নির্ভর করে।
কোয়ালিটি ফ্যাক্টর, যা সাধারণত Q হিসাবে লেখা হয়, কেন্দ্র ফ্রিকোয়েন্সি এবং ব্যান্ডউইথের মধ্যে সম্পর্ক প্রকাশ করে। একটি উচ্চ-Q ফিল্টারের তার কেন্দ্র ফ্রিকোয়েন্সির সাপেক্ষে একটি সংকীর্ণ স্টপব্যান্ড থাকে; একটি নিম্ন-Q ডিজাইন আরও বিস্তৃত অঞ্চলকে প্রভাবিত করে। বৃহত্তর হ্রাস এবং তীক্ষ্ণ রূপান্তরের জন্য উচ্চতর ফিল্টার অর্ডারের প্রয়োজন হতে পারে, তবে উচ্চতর অর্ডার রিংগিং, কম্পিউটেশনাল খরচ এবং বাস্তবায়নের বিবরণের প্রতি সংবেদনশীলতাও বাড়িয়ে তুলতে পারে।
ডিজাইনের বৈশিষ্ট্যগুলো ফ্রিকোয়েন্সি এবং টাইম-ডোমেন আচরণ উভয়ের মাধ্যমেই সবচেয়ে ভালোভাবে মূল্যায়ন করা হয়। ফ্রিকোয়েন্সি প্লটগুলো হ্রাস, ব্যান্ডউইথ এবং পাসব্যান্ড রিপল প্রকাশ করে, যখন ইমপালস বা স্টেপ রেসপন্সগুলো রিংগিং এবং ট্রানজিয়েন্ট আচরণ দেখায়। EEG-এর জন্য, বর্ণালীতে একটি আপাত উন্নতি ওয়েভফর্ম মরফোলজি, ইভেন্ট টাইমিং এবং যেকোনো ডাউনস্ট্রিম ফিচার নিষ্কাশনের পাশাপাশি বিবেচনা করা উচিত।
নচ ফিল্টার বনাম ব্যান্ড স্টপ ফিল্টার: পার্থক্য কী?
একটি নচ ফিল্টার সাধারণত ব্যান্ড-স্টপ ফিল্টারের একটি সংকীর্ণ রূপ হিসাবে বোঝা যায়। উভয়ই একটি স্টপব্যান্ডের ভিতরের ফ্রিকোয়েন্সিগুলোকে হ্রাস করে এবং এর বাইরের ফ্রিকোয়েন্সিগুলোকে পাস করে, তবে নচ সাধারণত একটি নির্দিষ্ট, বিচ্ছিন্ন ফ্রিকোয়েন্সি বা একটি খুব ছোট ব্যবধানকে লক্ষ্য করে।
যখন হস্তক্ষেপ একটি বিস্তৃত, সুসংজ্ঞায়িত অঞ্চল দখল করে তখন একটি ব্রড ব্যান্ড-স্টপ ফিল্টার উপযুক্ত হতে পারে। কাছাকাছি ক্রিয়াকলাপ বজায় রেখে একক লাইন উপাদান অপসারণ করার লক্ষ্য হলে একটি নচ ফিল্টার ব্যবহার করা আরও রক্ষণশীল সিদ্ধান্ত। EEG-তে, সেই আপাত রক্ষণশীলতা পর্যালোচনার প্রয়োজনীয়তাকে দূর করে না, কারণ একটি সংকীর্ণ ফিল্টার এখনও লক্ষ্যের চারপাশে হারমোনিক্স, ফেজ বা বর্ণালী অনুমানকে প্রভাবিত করতে পারে।
নিম্নলিখিত তুলনাটি সাধারণ পার্থক্যকে সংক্ষেপে তুলে ধরে। প্রকৃত আচরণ ফিল্টার স্পেসিফিকেশন এবং বাস্তবায়নের উপর নির্ভর করে, তাই লেবেলগুলো প্রতিক্রিয়া বক্ররেখা পরীক্ষা করার বিকল্প হওয়া উচিত নয়।
বৈশিষ্ট্য | নচ ফিল্টার | ব্রড ব্যান্ড-স্টপ ফিল্টার | সাধারণ EEG প্রভাব |
|---|---|---|---|
স্টপব্যান্ড প্রস্থ | সংকীর্ণ | প্রশস্ত | একটি নচ সাধারণত আরও সংলগ্ন ফ্রিকোয়েন্সি সংরক্ষণ করে |
প্রধান লক্ষ্য | একটি লাইন ফ্রিকোয়েন্সি বা ছোট ব্যবধান | একটি সংজ্ঞায়িত ফ্রিকোয়েন্সি পরিসীমা | লক্ষ্যটি পরিলক্ষিত হস্তক্ষেপের সাথে মেলানো উচিত |
কোয়ালিটি ফ্যাক্টর | প্রায়ই উচ্চ | প্রায়ই নিম্ন | উচ্চতর Q প্রতিবেশী-ব্যান্ডের বিকৃতি হ্রাস করতে পারে |
সাধারণ ব্যবহার | মেইনস হাম বা একটি অনুরণিত টিউন | বিস্তৃত হস্তক্ষেপ বা অবাঞ্ছিত ব্যান্ড | নির্বাচন আর্টিফ্যাক্ট এবং গবেষণা প্রশ্নের উপর নির্ভর করে |
অতএব ব্যবহারিক পার্থক্যটি হলো নির্বাচনযোগ্যতার একটি বিষয়। একটি নচ ফিল্টার স্বয়ংক্রিয়ভাবে নিরাপদ নয়, এবং একটি ব্রড ব্যান্ড-স্টপ ফিল্টার স্বয়ংক্রিয়ভাবে অতিরিক্ত নয়; রেকর্ডিংয়ের জন্য গুরুত্বপূর্ণ সিগন্যাল বৈশিষ্ট্যগুলোর বিপরীতে প্রতিটির মূল্যায়ন করা উচিত।
EEG সিগন্যাল প্রসেসিংয়ে নচ ফিল্টার ব্যবহার করা
EEG সিগন্যালগুলোতে শারীরবৃত্তীয় এবং পরিবেশগত আর্টিফ্যাক্টগুলোর পাশাপাশি বিতরণ করা নিউরাল ক্রিয়াকলাপ দ্বারা উত্পন্ন কম-অ্যাম্প্লিচিউড ভোল্টেজের ওঠানামা থাকে। প্রাক-প্রসেসিংয়ের সময় একটি নচ ফিল্টার ব্যবহার করা যেতে পারে যখন একটি সংকীর্ণ বর্ণালী পিক মেইনস হস্তক্ষেপের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হয়।
এটি একটি বৃহত্তর কর্মপ্রবাহের মধ্যে একটি অপারেশন যার মধ্যে অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে:
রি-রেফারেন্সিং (Rereferencing)
খারাপ-চ্যানেল মূল্যায়ন
আর্টিফ্যাক্ট সংশোধন
সেগমেন্টেশন
বেসলাইন হ্যান্ডলিং
ফিল্টারিংয়ের সময়টি গুরুত্বপূর্ণ। ইপোকিংয়ের (epoching) আগে একটি ফিল্টার প্রয়োগ করা ক্রমাগত রেকর্ডিংয়ের সীমানায় এজ ইফেক্ট তৈরি করতে পারে, যখন এটি সংক্ষিপ্ত ইপোকগুলোতে আলাদাভাবে প্রয়োগ করা হলে বিভিন্ন ট্রানজিয়েন্ট এবং ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া তৈরি করতে পারে।
গবেষকরা রিয়েল-টাইম প্রসেসিং থেকে অফলাইন প্রসেসিংকেও আলাদা করেন: অ-কার্যকারক (noncausal) বা জিরো-ফেজ পদ্ধতিগুলো সংরক্ষিত ডেটার জন্য ব্যবহারিক হতে পারে তবে সিদ্ধান্তগুলো অবিলম্বে নেওয়া আবশ্যক হলে একইভাবে ব্যবহার করা যায় না।
বিশ্লেষণের উদ্দেশ্যের বিপরীতে একটি নচ মূল্যায়ন করা উচিত। একটি স্থিতিশীল লাইন-ফ্রিকোয়েন্সি পিক কমানোর জন্য এটি যুক্তিসঙ্গত হতে পারে, তবে এটি ইলেকট্রোড মোশন, পেশী কার্যকলাপ, চোখের নড়াচড়া, দুর্বল যোগাযোগ বা ব্রডব্যান্ড এমপ্লিফায়ারের শব্দ সংশোধন করতে পারে না। EEG রেকর্ডিং প্রেক্ষাপট, মন্টেজ, রেফারেন্স, স্যাম্পলিং রেট এবং আর্টিফ্যাক্ট প্রোফাইল সবই প্রভাবিত করে যে একটি সংকীর্ণ ফ্রিকোয়েন্সি ফিল্টার তথ্যপূর্ণ নাকি বিভ্রান্তিকর।
সাধারণ নচ ফিল্টার ফ্রিকোয়েন্সি (50Hz এবং 60Hz)
EEG-তে সবচেয়ে পরিচিত নচ ফ্রিকোয়েন্সিগুলো হলো 50 Hz এবং 60 Hz, যা মূলত আঞ্চলিক বৈদ্যুতিক শক্তি ব্যবস্থার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। সঠিক লক্ষ্যটি রেকর্ডিং পরিবেশ দ্বারা নির্ধারিত হয়, কোনো সার্বজনীন পছন্দের দ্বারা নয়। একটি স্পেকট্রাম দেখাতে পারে কোন লাইন উপাদানটি উপস্থিত রয়েছে, যদিও হারমোনিক্স এবং সরঞ্জাম-নির্দিষ্ট হস্তক্ষেপ চিত্রটিকে জটিল করে তুলতে পারে।
ফিল্টার বা অধিগ্রহণ ব্যবস্থার উপর নির্ভর করে একটি 50 Hz বা 60 Hz সেটিং মৌলিক ফ্রিকোয়েন্সির গুণিতকগুলোতে হারমোনিক্সকে প্রভাবিত করতে পারে। মূলে কেন্দ্রীভূত একটি ফিল্টার অগত্যা প্রতিটি হারমোনিককে দূর করে না যদি না সেই ফ্রিকোয়েন্সিগুলো আলাদাভাবে সমাধান করা হয় বা সিস্টেমটি একটি হারমোনিক-প্রত্যাখ্যান আচরণের নথিভুক্ত করে। হারমোনিক অপসারণ সিগন্যাল কন্টেন্টকে আরও পরিবর্তন করতে পারে এবং এটি একটি স্পষ্ট প্রক্রিয়াকরণ পছন্দ হিসাবে বিবেচনা করা উচিত।
নিচের ফ্রিকোয়েন্সিগুলো একটি সম্পূর্ণ প্রেসক্রিপশনের পরিবর্তে সাধারণ রেফারেন্স পয়েন্ট। তারা প্রতিটি লক্ষ্য নির্বাচন করার সাধারণ কারণ এবং এর সাথে সম্পর্কিত প্রধান সতর্কতা বর্ণনা করে।
টার্গেট ফ্রিকোয়েন্সি | সাধারণ উৎস | প্রধান সতর্কতা |
|---|---|---|
50 Hz | প্রায় 50 Hz শক্তি ব্যবহার করে এমন অঞ্চলে মেইনস হস্তক্ষেপ | উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি নিউরাল বা প্রযুক্তিগত সিগন্যাল কন্টেন্টকে ওভারল্যাপ করতে পারে |
60 Hz | প্রায় 60 Hz শক্তি ব্যবহার করে এমন অঞ্চলে মেইনস হস্তক্ষেপ | একটি ভুল আঞ্চলিক সেটিং আর্টিফ্যাক্টটিকে অক্ষত রেখে দিতে পারে |
100 Hz | 50 Hz-এর একটি দ্বিতীয় হারমোনিক বা আলাদাভাবে পর্যবেক্ষণ করা লাইন উপাদান | এটি অপসারণ করা উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি কার্যকলাপের বিশ্লেষণকে প্রভাবিত করতে পারে |
120 Hz | 60 Hz-এর একটি দ্বিতীয় হারমোনিক বা সম্পর্কিত সরঞ্জাম হস্তক্ষেপ | ফিল্টারিং করার আগে বর্ণালী পিক যাচাই করা উচিত |
এই মানগুলো অধিগ্রহণের অবস্থান, ফিল্টার ব্যান্ডউইথ, হ্রাস এবং হারমোনিক্স অন্তর্ভুক্ত ছিল কিনা তা সহ নথিভুক্ত করা উচিত। শুধুমাত্র "নচ ফিল্টারড" রিপোর্ট করা পরবর্তীতে ব্যাখ্যা এবং প্রতিলিপি তৈরি করা আরও কঠিন করে তোলে।
একটি নচ ফিল্টার প্রয়োগ করার সময় সাধারণ ভুলগুলো
সবচেয়ে ঘন ঘন ত্রুটি হলো একটি নচ ফিল্টারকে সাধারণ-উদ্দেশ্য ক্লিনআপ পদক্ষেপ হিসাবে বিবেচনা করা। একটি সংকীর্ণ ফিল্টারের একটি নির্দিষ্ট লক্ষ্য থাকে, তাই এটি একটি পরিলক্ষিত বা সুপ্রতিষ্ঠিত হস্তক্ষেপ উৎসের সাথে সংযুক্ত হওয়া উচিত। যদি আর্টিফ্যাক্টটি অস্থির, বিস্তৃত বা ট্রানজিয়েন্ট দ্বারা প্রভাবিত হয়, তবে একটি নির্দিষ্ট নচ ফিল্টার সিগন্যাল পরিবর্তন করার সময়ও সীমিত সুবিধা প্রদান করতে পারে।
আরেকটি ভুল হলো ফিল্টারিং এবং প্রাক-প্রসেসিং পাইপলাইনের বাকি অংশের মধ্যে সম্পর্ককে উপেক্ষা করা। রেফারেন্স পরিবর্তন, রিস্যাম্পলিং, ইপোক সীমানা এবং আর্টিফ্যাক্ট প্রত্যাখ্যান সবই আপাত বর্ণালীকে প্রভাবিত করতে পারে।
র রেকর্ডিং এবং এর অধিগ্রহণ পরামিতিগুলো পরীক্ষা না করে প্রয়োগ করা একটি ফিল্টার এমন একটি সমস্যা লুকিয়ে রাখতে পারে যা ইলেকট্রোড রক্ষণাবেক্ষণ, শিল্ডিং, গ্রাউন্ডিং বা চ্যানেল-গুণমান পর্যালোচনার মাধ্যমে আরও ভালভাবে সমাধান করা যেত।
একটি কমপ্যাক্ট পর্যালোচনা সিকোয়েন্স সিদ্ধান্তটিকে নিরীক্ষণযোগ্য রাখতে সাহায্য করতে পারে:
একটি স্থিতিশীল, সংকীর্ণ হস্তক্ষেপ উপাদানের জন্য আনফিল্টারড স্পেকট্রাম এবং ওয়েভফর্ম পরিদর্শন করুন।
স্থানীয় মেইনস ফ্রিকোয়েন্সি এবং রেকর্ডিং সিস্টেমের স্যাম্পলিং এবং ফিল্টার সেটিংস নিশ্চিত করুন।
স্পেকট্রাল অ্যাটেন্যুয়েশন এবং টাইম-ডোমেন ওয়েভফর্ম উভয় ব্যবহার করে সম্ভাব্য ব্যান্ডউইথগুলো তুলনা করুন।
ফিল্টারের ধরন, অর্ডার, কেন্দ্র ফ্রিকোয়েন্সি, ব্যান্ডউইথ, ফেজ মোড এবং প্রসেসিং স্টেজ রেকর্ড করুন।
সিগন্যাল বিকৃতির ঝুঁকি
গবেষকরা পরামর্শ দেন যে নচ ফিল্টার ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হওয়া সত্ত্বেও “সম্ভাব্য গুরুতর সিগন্যাল বিকৃতির ঝুঁকি বহন করে।”
এটি পরীক্ষা করার জন্য, একটি 2019 সালের গবেষণা সিন্থেটিক টেস্ট সিগন্যাল তৈরি করেছিল এবং আসল EEG এবং MEG রেকর্ডিংয়ের সাথেও কাজ করেছিল, যার মধ্যে একটি অরক্ষিত সেটিংয়ে সংগৃহীত EEG ডেটা অন্তর্ভুক্ত ছিল যেখানে পাওয়ার লাইনের শব্দ বিশেষত শক্তিশালী ছিল। একটি বাটারওয়ার্থ নচ ফিল্টার (একটি সাধারণ IIR ফিল্টার ডিজাইন) ব্যবহার করে, তারা দেখতে পান যে লাইন নয়েজ কার্যকরভাবে সরানো হয়েছে। 50 বা 60 হার্টজের হস্তক্ষেপ ফ্রিকোয়েন্সি স্পেকট্রাম থেকে প্রত্যাশিতভাবে অদৃশ্য হয়ে গেছে। কিন্তু একই ফিল্টারিং প্রক্রিয়া টাইম ডোমেনে বিকৃতি ঘটিয়েছে, যার অর্থ সময়ের সাথে সাথে ওয়েভফর্মের আকার এমনভাবে পরিবর্তিত হয়েছিল যা কেবল অবাঞ্ছিত ফ্রিকোয়েন্সি অপসারণের বাইরে চলে গিয়েছিল।
যখন একই পরীক্ষাগুলো পরিবর্তে স্পেকট্রাম ইন্টারপোলেশন ব্যবহার করে চালানো হয়েছিল, তখন পদ্ধতিটি লাইন নয়েজ অপসারণের নচ ফিল্টারের ক্ষমতার সাথে মিলে গিয়েছিল, কিন্তু গবেষণায় দেখা গেছে যে এটি “অনেক সাধারণ পরিস্থিতিতে টাইম ডোমেনে কম বিকৃতি দেখিয়েছে।”
সুবিধাটি সর্বজনীন বা পরম ছিল না। এটি অনেক সাধারণ পরিস্থিতিতে উপস্থিত হয়েছিল, যা এমন কেসগুলোর জন্য সুযোগ রাখে যেখানে দুটি পদ্ধতি আরও অনুরূপভাবে কাজ করতে পারে, বা যেখানে অন্যান্য কারণগুলো ফলাফল পরিবর্তন করতে পারে।
কেন EEG থেকে পাওয়ার লাইনের শব্দ অপসারণের জন্য একটি ডিফল্ট ফিক্সের চেয়ে বেশি কিছু প্রয়োজন
একটি নচ ফিল্টার একটি সংকীর্ণ ফ্রিকোয়েন্সি উপাদানকে হ্রাস করার একটি সুনির্দিষ্ট উপায় সরবরাহ করে, যা এটিকে স্থিতিশীল মেইনস হস্তক্ষেপ দ্বারা প্রভাবিত EEG রেকর্ডিংগুলোর জন্য প্রাসঙ্গিক করে তোলে। এর উপযোগিতা সঠিক ফ্রিকোয়েন্সি সনাক্তকরণ, একটি উপযুক্ত ব্যান্ডউইথ, ফেজ এবং এজ ইফেক্ট সম্পর্কে সচেতনতা এবং আনফিল্টারড সিগন্যালের সাথে তুলনার উপর নির্ভর করে।
নিউরোসায়েন্স সেট আপগুলোতে ব্যাপক সিগন্যাল-গুণমান এবং প্রাক-প্রসেসিং অনুশীলনের মধ্যে একটি নথিভুক্ত পদক্ষেপ হিসাবে ব্যবহৃত হলে, এটি আশেপাশের তথ্য অপ্রয়োজনীয়ভাবে বাতিল না করে হস্তক্ষেপ কমাতে পারে।
তথ্যসূত্র
Leske, S., & Dalal, S. S. (2019). Reducing power line noise in EEG and MEG data via spectrum interpolation. NeuroImage, 189, 763–776. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2019.01.026
প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী
EEG রেকর্ডিংয়ে একটি নচ ফিল্টারের প্রধান কাজ কী?
একটি নচ ফিল্টার হলো একটি সংকীর্ণ ব্যান্ড-স্টপ ফিল্টার যা একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি—সাধারণত 50 বা 60 Hz পাওয়ার লাইনের গুনগুন শব্দ—দমন করে এবং বাকি EEG স্পেকট্রাম সংরক্ষণ করে। এটি কেবল এই নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি বৈদ্যুতিক শব্দকে লক্ষ্য করে, পেশী কার্যকলাপ বা চোখের পলকের মতো ব্রডব্যান্ড আর্টিফ্যাক্টগুলোকে নয়।
কেন 50 Hz এবং 60 Hz নচ ফিল্টার সাধারণ?
এই ফ্রিকোয়েন্সিগুলো মূলত বিভিন্ন অঞ্চলে ব্যবহৃত অল্টারনেটিং-কারেন্ট পাওয়ার স্ট্যান্ডার্ডের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। রেকর্ডিং পরিবেশ থেকে বৈদ্যুতিক হস্তক্ষেপ এই ফ্রিকোয়েন্সিগুলোর একটিতে এবং কখনও কখনও এর হারমোনিক্সে একটি বিশিষ্ট লাইন উপাদান হিসাবে প্রদর্শিত হতে পারে।
লাইন নয়েজ অপসারণ করতে কেন কেবল ইন্ডিপেনডেন্ট কম্পোনেন্ট অ্যানালাইসিস (ICA) ব্যবহার করবেন না?
ICA ইলেকট্রোড জুড়ে বিভিন্ন উৎস সিগন্যালকে আলাদা করে, নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডগুলোকে নয়, তাই এটি পাওয়ার লাইনের গুনগুন শব্দের মতো একটি একক, নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি সাইনসয়েডকে লক্ষ্য করার জন্য ডিজাইন করা হয়নি। নচ ফিল্টারটি স্ট্যান্ডার্ড টুল হিসাবে রয়ে গেছে কারণ এটি সরাসরি সেই একটি ফ্রিকোয়েন্সিকে হ্রাস করে, যেখানে ICA লাইন নয়েজকে একটি পৃথক উৎস হিসাবে আলাদা করতে পারে না।
নচ ফিল্টারের সাথে সরাসরি কী ধরণের সিগন্যাল বিকৃতি লক্ষ্য করা গেছে?
সিন্থেটিক সিগন্যাল এবং বাস্তব EEG ডেটা উভয় ব্যবহার করে একটি গবেষণায় দেখা গেছে যে একটি বাটারওয়ার্থ নচ ফিল্টার টাইম-ডোমেন বিকৃতি ঘটাতে পারে, যা কেবল গুনগুন শব্দ অপসারণের বাইরে ওয়েভফর্মের আকার পরিবর্তন করে। এই বিকৃতিগুলো সম্ভাব্য গুরুতর হিসাবে নথিভুক্ত করা হয়েছিল, যদিও ERP-এর মতো নির্দিষ্ট নিউরাল পরিমাপের উপর সুনির্দিষ্ট প্রভাব একই গবেষণায় পরীক্ষা করা হয়নি।
আপনাকে যদি একটি নচ ফিল্টার ব্যবহার করতেই হয় তবে এটি ব্যবহার করার সবচেয়ে নিরাপদ উপায় কী?
যদি একটি নচ ফিল্টার প্রয়োগ করা হয়, তবে মৃদু প্যারামিটারগুলো—যেমন একটু চওড়া ব্যান্ডউইথ এবং কম খাড়া হ্রাস—অত্যধিক টাইম-ডোমেন রিংগিংয়ের ঝুঁকি হ্রাস করতে পারে, যদিও ডাউনস্ট্রিম বিশ্লেষণের সুনির্দিষ্ট ক্ষতি পর্যালোচনা করা ডেটাতে পরিমাপ করা হয়নি। কাঁচা এবং ফিল্টার করা ট্রেসগুলো চাক্ষুষভাবে তুলনা করা এবং অপ্রত্যাশিত বিকৃতিগুলো ধরতে প্রতিটি প্রাক-প্রসেসিং পদক্ষেপ নথিভুক্ত করা বুদ্ধিমানের কাজ।
একটি নচ ফিল্টার কি প্রকৃত মস্তিষ্কের কার্যকলাপকে অপসারণ করতে পারে?
হ্যাঁ। যদি অর্থপূর্ণ নিউরাল ক্রিয়াকলাপ লক্ষ্য ফ্রিকোয়েন্সি বা তার প্রভাবিত ব্যান্ডউইথকে ওভারল্যাপ করে, তবে ফিল্টারিং সেই ক্রিয়াকলাপকে হ্রাস করতে পারে। নচের কাছাকাছি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ছন্দ বা হারমোনিক্স বিশ্লেষণ করার সময় এই সম্ভাবনাটি বিশেষভাবে প্রাসঙ্গিক।
Emotiv একটি নিউরোটেকনোলজি শীর্ষস্থানীয় প্রতিষ্ঠান, যা সহজলভ্য EEG এবং ব্রেন ডেটা টুলের মাধ্যমে স্নায়ুবিজ্ঞান গবেষণার অগ্রগতিতে সহায়তা করে।
ক্রিশ্চিয়ান বার্গোস
