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Erschienen in: Sleep and Vigilance 1/2017

01.06.2017 | Original Article

Entire Frequency Domain Analysis of Rodent EEG and EMG Recordings Using Relative Thresholds

verfasst von: Ming-Ming Yan, Wei-Min Qu, Xin-Hong Xu, Zhi-Li Huang, Ming-Hui Yao

Erschienen in: Sleep and Vigilance | Ausgabe 1/2017

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Abstract

Aim

The aim of this work was to develop a simple computer-based sleep-scoring algorithm to detect the three vigilance states—rapid eye movement (REM) sleep, non-REM (NREM) sleep, and wakefulness—using the entire frequency domain with relative thresholds.

Methods

A variety of frequencies and time-domain features were extracted from each 4-s epoch in retrospective 24-h sleep data sets from mice using an algorithm developed in Matlab version 7.0. This algorithm is composed of five steps: (1) determining the EMG–power ratio, (2) determining the three energy areas (high, middle, and low) using EMG–power ratio thresholds (e.g., 5.5 and 6), (3) determining the θ/δ ratio, (4) distinguishing wakefulness from NREM sleep using the θ/δ ratio in the middle-energy area, and (5) distinguishing REM from NREM sleep using the θ/δ ratio in the low-energy area.

Results

We were able to achieve a high degree (92%) of agreement between the results of this algorithm and the results of a waveform-recognition procedure.

Conclusion

This algorithm should overcome the inconsistencies inherent in manual scoring and reduce the time required for expert analysis. This algorithm is a reliable and efficient tool for automated detection of the three vigilance states.
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Metadaten
Titel
Entire Frequency Domain Analysis of Rodent EEG and EMG Recordings Using Relative Thresholds
verfasst von
Ming-Ming Yan
Wei-Min Qu
Xin-Hong Xu
Zhi-Li Huang
Ming-Hui Yao
Publikationsdatum
01.06.2017
Verlag
Springer Singapore
Erschienen in
Sleep and Vigilance / Ausgabe 1/2017
Elektronische ISSN: 2510-2265
DOI
https://doi.org/10.1007/s41782-017-0004-y

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