In this paper we propose a new method for the automatic recognition of the state of behavioral sleep (BS) and waking state (WS) in freely moving rats using their electrocorticographic (ECoG) data. Three-channels ECoG signals were recorded from frontal left, frontal right and occipital right cortical areas. We employed a simple artificial neural network (ANN), in which the mean values and standard deviations of ECoG signals from two or three channels were used as inputs for the ANN. Results of wavelet-based recognition of BS/WS in the same data were used to train the ANN and evaluate correctness of our classifier. We tested different combinations of ECoG channels for detecting BS/WS. Our results showed that the accuracy of ANN classification did not depend on ECoG-channel. For any ECoG-channel, networks were trained on one rat and applied to another rat with an accuracy of at least 80~\%. Itis important that we used a very simple network topology to achieve a relatively high accuracy of classification. Our classifier was based on a simple linear combination of input signals with some weights, and these weights could be replaced by the averaged weights of all trained ANNs without decreases in classification accuracy. In all, we introduce a new sleep recognition method that does not require additional network training. It is enough to know the coefficients and the equations suggested in this paper. The proposed method showed very fast performance and simple computations, therefore it could be used in real time experiments. It might be of high demand in preclinical studies in rodents that require vigilance control or monitoring of sleep-wake patterns.


翻译:在本文中,我们提出了一个新方法,用于在使用电感学(ECoG)数据自由移动的老鼠中自动识别行为睡眠(BS)和觉醒状态(WS)状态。从左前方、右前方和右右右皮皮皮皮层地区记录了三道ECoG信号。我们使用了一个简单的人工神经网络(ANN),其中使用两个或三个频道ECoG信号的平均值和标准偏差作为ANN的投入。使用同一数据中基于波盘的BS/WS识别值来培训ANN(ECoG),并评估我们分类器的精确度。我们测试了ECoG频道用于检测 BS/WS的三道组合。我们的结果显示,ANNE分类的准确性并不取决于ECoG-conel。对于任何一只老鼠,网络的中平均值和标准偏差都可用其中至少80 ⁇ 的精确度来应用。重要的是,我们使用一个非常简单的网络表层来实现某种相对精度的精确度分类。我们所推荐的计算器的精度研究中的重量和精确度研究需要一种简单的线性化的精度的精度的精度的精度。在一种简单的计算方法中,这种精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度研究中,因此在这种精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度可以被被被被在一种在一种在一种在一种中,因此在一种在

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