Stationarity of the human electroencephalogram

Abstract

The time and frequency domain characteristics of the human electroencephalogram continue to be parameters of significant interest to both research workers and clinicians alike. In nearly every analysis of the e.e.g., the question of stationarity is raised. This paper provides a brief review of the literature and presents working definitions governing the theory for evaluation of the stationarity of the e.e.g. An easily implemented stationarity-analysis method is detailed and the technique is applied to 104 clinically normal e.e.g.s. The results verify that epoch lengths used intuitively by many electroencephalographers are also appropriate from a theoretical consideration of the signal's characteristics. The method presented provides a simple and useful assessment of whether a given sample is sufficiently stationary for meaningful analysis.

Sommaire

Les caractéristiques de temps et de fréquence de l'électroencéphalogramme humain sont depuis toujours des paramètres d'un grand intérêt à la fois pour les chercheurs et les cliniciens. Dans la plupart des cas d'analyse d'EEG, la question de la stationarité est soulevée. Cet article présente un bref résumé de la littérature à ce sujet ainsi que les définitions de travail actuelles gouvernant la théorie d'évaluation de la stationarité d'un e.e.g. Une méthode d'analyse de stationarité facile à utiliser est indiquée dans le détail et appliquée à 104 e.e.g. cliniquement normaux. Les résultats confirment le fait que les durées utilisées intuitivement par de nombreux électroencéphalographistes conviennent également à une approche théorique des caractéristiques des signaux. La méthode présentée permet de déterminer de manière simple et pratique si un e.e.g. est suffisamment stationnaire pour permettre une analyse valable.

Zusammenfassung

Die Zeit- und Frequenzgebietsmerkmale des menschlichen Elektroenzephalogramms sind auch weiterhin Parameter von erheblichem Interesse sowohl für in der Forschung Tätige als auch für Kliniker. Bei fast jeder EEG-Analyse erhebt sich die Frage der Beständigkeit. Dieser Aufsatz vermittelt einen kurzen Überblick über die Literatur, und präsentiert Funktionsdefinitionen, die die Theorie für die Auswertung der Beständigkeit des EEGs bestimmen. Eine leicht anwendbare Methode für die Beständigkeitsanalyse wird im einzelen bescrieben, und das Verfahren wird auf 104 klinisch normale EEGs angewendet. Die Resultate bestätigen, daß die von vielen Elektroenzephalographietechnikern intuitiv verwendeten Epochenzeiten auch vom Standpunkt der theoretischen Erwägung der Merkmale des Signals aus angemessen sind. Die dargelegte Methode ermöglicht eine einfache und nützliche Beurteilung darüber, ob eine bestimmte Probe hinreichend baständig für eine sinnvolle Analyse ist.