Yıl: 2017 Cilt: 8 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 547 - 554 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 09-10-2018

İyi – kötü koku uyartılarının EEG aktivitesine etkisinin Welch metodu ile incelenmesi

Öz:
Görsel, işitsel ve koku gibi dış uyaranların beynin elektriksel aktivitesi üzerinde etkileri olduğu bilinmektedir. Görsel ve işitsel öğelere çalışmalarda oldukça yer verilmesine karşın daha karmaşık bir yapıya sahip olan koku uyartısının merkezi sinir sistemi üzerindeki etkileri pek az bilinmektedir. Bu çalışmanın amacı iyi-kötü kokuların Elektroansefalografi (EEG) sinyallerindeki dalgalanmaları nasıl etkilediğini incelemek ve beyin aktivitesi üzerinde nasıl değişimler oluşturduğunu gözlemlemektir. Çalışmada kullanılan EEG verileri 14 kanallı EMOTIV EPOC başlığı ile 6 kişinin gözler kapalı konumdayken 8 farklı koku (4 iyi- 4 kötü) kullanılarak alınmıştır. Başlığın içindeki filtreler aracılığı ile önişleme tabi tutulmuş halde alınan koku verilerinin Welch yöntemi kullanılarak güç spektrum yoğunluk grafikleri her kanal için ayrı ayrı incelenmiştir.Yapılan analizler neticesinde kokulara ait verilerin tüm bant içerisindeki bağıl gücünün yaklaşık %50-70’ını delta bandının oluşturduğu ve yoğunluğun küçük bant frekansında biriktiği görülmüştür. Genel anlamda iyi kokular yüksek bant gücünde salınım gösterirken, kötü kokular daha düşük seviyede salınım gerçekleştirmişlerdir. Veriye ait 14 kanal incelendiğinde genel olarak beyin kabuğunda bir asimetri (cortical asymmetry) olduğu görülmektedir. Kokunun subjektif bir kavram olduğu, aynı kokunun her kişide her zaman aynı etkiyi göstermediği anlaşılmaktadır.
Anahtar Kelime:

Analyzing the effects of pleasant and unpleasant odor stimulus to EEG activations by using Welch’s method

Öz:
It is known that odor stimulus has effects on brain electrical activity. The odor effects on human emotions, behaviors and mood can not be denied. In contrast to other external stimulus, odor perception is a complex event due to its sensory and cognitive manners, so there is no exact statement for the effects of odors on human central nervous system. Some odor dysfunctions may appear as a result of some neurologic disease (Parkinson, Alzheimer, motor neuron disease, etc.). The sense of odor, ability to distinction different odors and recognizing odors can be decreased in these diseases. This situation is sometimes ignored in clinical treatment. In literature, bunch of electro-physiological methods can be seen to analyse brain electrical avtivity. One of these method is Electroencehalogram (EEG) that is known as a good source to comment about functioning of brain. There are some external stimulus such as visual, audial and odor has effects on brain activity. Beside there are many studies releated to visual and audial issues, the effects of odor stimuli, which is more complex than others, on nerveous system are not well known. The aims of this study are to analyse how pleasantunpleasant odors affect fluctiation of EEG singals and find out relations between odors and brain activities. 14 channelled EMOTIV EPOC headset is used with 6 participants whose eyes are closed and 8 different odors(4 of them are pleasant, the rest is unpleasant) are applied to receive EEG datasets. The datum, which has already been preprocessed by embeded fillters (5th order sinc filter to notch out 50 Hz network frequency, 0.5-45 Hz bandpass filter) in headset, are analysed independently by looking power spectral density graphs in respect to channels by help of Welch’s method. In Welch’s method, hamming window with %50 overlap was used. By the help of surveys belong to participant and graphs of power spectrum density, most dominant pleasant – unpleasant (two of each) odors were determined. The odors belonging pleasant ones are vanilin and rose and unpleasant ones are onion and garlic. This argument is compatible with power spectrum graphs. In most graphs, these odors play dominant roles. Delta band consists of 50-70 percent of whole bands and releated power accumulates on lower frequencies. In general, pleasant odors oscillates close by high band power and unpleasant odors oscillates around lower band power. When 14 channels of EEG is analysed, Cortical asymmetry appears for almost all participants. In other words, pleasant odors have dominant character on left hemisphere of brain. Same thing can be said for unpleasant odors on right hemisphere of brain. We can say that odor is a subjective concept and same odor can not show same effects on different people. The discrimination of different odors through graphs brings an idea whether these odors can be classified successfully each other or not. In future works, these odors can be applied to a classification problem.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Zhou, D., Lebel, C., Evans, A., Bealieu, C., (2013). Cortical thickness asymmetry from childhood to older adulthood, Neuroimage, 83:66-74.
  • Sutton, S., Davidson, R., (1997). Prefrontal brain asymmetry: A biological substrate of the behavioral approach and inhibition systems, Psychological Science 8, 3, 20.
  • Nitschake, W., (1998). The puzzle of regional brain activity in and anxiety: the importance of subtypes and comorbidity, Cognition and Emotion 12, 3, 421-447.
  • Gotlib, I., (1998). EEG alpha asymmetry, depression and cognitive functioning, Cognition & Emotion, 12, 3, 449-478.
  • Chen, D., Dalton, P., (2005). The effect of emotion and personality on olfactory perception, Chemical Senses 30, 4, 345.
  • Buck, L., Axel, R., (1991). A novel multigene family may encode odorant receptors: a molecular basis for odor recognition, Cell, 65(1):175-87.
  • Kroupi, E., Vesin, J.M., Ebrahimi, T., (2015). Subject-indepenent odor pleasantness classification using brain and peripheral signals, IEEE Transaction on Affective Computing, sf. 422-434.
  • Kroupi, E., Yazdani, A., Vesin, J.M., Ebrahimi, T., (2014). EEG correlates of pleasant and unpleasant odor perception, ACM Transactions on Multimedia Computing Communications and Applications, vol. 1, Makale No. 13.
  • Lawless, H., Engen, T., (1977). Associations to odors: Interference, mnemonic and verbal labelling, Journal of Experimental Psychology: Human learning and memory, vol. 3, no 1, sf. 52.
  • Brauchli, P., Rüeg P.B., Etzweiler, F., Zeier, H., (1995). Electrocortical and autonomic alteration by administration of of a pleasant and an unpleasant odor, Chem Senses, 20:505-515.
  • Lorig, T.S., Schwartz G.E., (1988). Brain and odor: I. Alteration of human EEG by odor administration, Psychobiology, 16: 281-284.
  • Barresi, M., Cuirleo, R., Giacoppo, S., (2012). Evaluation of olfactory dysfunction in neurodegenerative diseases, J Neurol Sci., 323:16- 24.
APA Seker M, Özerdem M (2017). İyi – kötü koku uyartılarının EEG aktivitesine etkisinin Welch metodu ile incelenmesi. , 547 - 554.
Chicago Seker Mesut,Özerdem Mehmet Siraç İyi – kötü koku uyartılarının EEG aktivitesine etkisinin Welch metodu ile incelenmesi. (2017): 547 - 554.
MLA Seker Mesut,Özerdem Mehmet Siraç İyi – kötü koku uyartılarının EEG aktivitesine etkisinin Welch metodu ile incelenmesi. , 2017, ss.547 - 554.
AMA Seker M,Özerdem M İyi – kötü koku uyartılarının EEG aktivitesine etkisinin Welch metodu ile incelenmesi. . 2017; 547 - 554.
Vancouver Seker M,Özerdem M İyi – kötü koku uyartılarının EEG aktivitesine etkisinin Welch metodu ile incelenmesi. . 2017; 547 - 554.
IEEE Seker M,Özerdem M "İyi – kötü koku uyartılarının EEG aktivitesine etkisinin Welch metodu ile incelenmesi." , ss.547 - 554, 2017.
ISNAD Seker, Mesut - Özerdem, Mehmet Siraç. "İyi – kötü koku uyartılarının EEG aktivitesine etkisinin Welch metodu ile incelenmesi". (2017), 547-554.
APA Seker M, Özerdem M (2017). İyi – kötü koku uyartılarının EEG aktivitesine etkisinin Welch metodu ile incelenmesi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 8(3), 547 - 554.
Chicago Seker Mesut,Özerdem Mehmet Siraç İyi – kötü koku uyartılarının EEG aktivitesine etkisinin Welch metodu ile incelenmesi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 8, no.3 (2017): 547 - 554.
MLA Seker Mesut,Özerdem Mehmet Siraç İyi – kötü koku uyartılarının EEG aktivitesine etkisinin Welch metodu ile incelenmesi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, vol.8, no.3, 2017, ss.547 - 554.
AMA Seker M,Özerdem M İyi – kötü koku uyartılarının EEG aktivitesine etkisinin Welch metodu ile incelenmesi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi. 2017; 8(3): 547 - 554.
Vancouver Seker M,Özerdem M İyi – kötü koku uyartılarının EEG aktivitesine etkisinin Welch metodu ile incelenmesi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi. 2017; 8(3): 547 - 554.
IEEE Seker M,Özerdem M "İyi – kötü koku uyartılarının EEG aktivitesine etkisinin Welch metodu ile incelenmesi." Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 8, ss.547 - 554, 2017.
ISNAD Seker, Mesut - Özerdem, Mehmet Siraç. "İyi – kötü koku uyartılarının EEG aktivitesine etkisinin Welch metodu ile incelenmesi". Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 8/3 (2017), 547-554.