Ενίσχυση δυνατοτήτων open source εργαλείου απεικόνισης νευροφυσιολογικών δεδομένων

Abstract

Η μαγνητοεγκεφαλογραφία (MEG) και η ηλεκτροεγκεφαλογραφία (EEG), μεταξύ άλλων, αποτελούν απαραίτητα εργαλεία για την νευροαπεικόνιση, καθόσον παρέχουν σύνθετες πληροφορίες για την εγκεφαλική δραστηριότητα του εξεταζόμενου. Η παρούσα διατριβή ασχολείται με τον ρόλο του λογισμικού ανοικτού κώδικα, MNE-Python (Minimum Norm Estimation), στην εξερεύνηση, οπτικοποίηση και ανάλυση των ανθρώπινων νευροφυσιολογικών δεδομένων. Η MNE-Python, ένα από τα πιο ισχυρά εργαλεία της αγοράς, παρέχει σήμερα κρίσιμα χαρακτηριστικά στην οπτικοποίηση δεδομένων. Ωστόσο, το παρόν έργο αποσκοπεί στην υπέρβαση συγκεκριμένων περιορισμών που σχετίζονται με την κλιμάκωση, ανοίγοντας το δρόμο για διευρυμένα περιθώρια επιλογών, προσαρμοσμένα στις απαιτήσεις των διαφοροποιημένων αναγκών των ιατρών και των ερευνητών. To έργο επικεντρώνεται σε τρεις βασικές βελτιώσεις στο πλαίσιο της MNE-Python. Πρώτον, επιτρέπει την κλιμάκωση σε προκαθορισμένα είδη καναλιών, αντί για το σύνολο των δεδομένων. Δεύτερον, παρέχει στους χρήστες μεγαλύτερο έλεγχο υλοποιώντας συντελεστή κλίμακας προσαρμόσιμο σε οποιαδήποτε τιμή. Τέλος, εισάγει λειτουργίες ευαισθησίας, δηλαδή διασφαλίζει τον έλεγχο πάνω στις αποστάσεις που εμφανίζονται στην οθόνη, καθώς αυτό αποτελεί κοινή πρακτική σε αυτό το επιστημονικό πεδίο. Οι προτεινόμενες βελτιώσεις κλιμάκωσης είναι καίριας σημασίας για τις ιατρικές και ερευνητικές κοινότητες, που χρησιμοποιούν την MNE-Python. Με την αντιμετώπιση αυτών των προκλήσεων, το λογισμικό γίνεται πιο προσαρμόσιμο στις υπάρχουσες ερευνητικές πρακτικές, και φέρνει πρωτοπορία στην ακρίβεια και την αποτελεσματικότητα της ερμηνείας των νευροφυσιολογικών δεδομένων και την εξαγωγή πληροφορίας. Στα επόμενα κεφάλαια, γίνεται επισκόπηση του υφιστάμενου τοπίου των εργαλείων ανοιχτού κώδικα, διατύπωση της αρχιτεκτονικής και τεχνολογιών που χρησιμοποιούνται, διεύρυνση των μεθοδολογιών για κάθε βελτίωση και, τέλος, παρουσίαση των αποτελεσμάτων καθώς και παράθεση προβληματισμών σχετικά με μελλοντικές συνεισφορές και ερευνητικούς δρόμους.