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DISCRImINATION OF mENTAL WORKLOAD LEVELS IN HUmAN SUBJECTS WITH FUNCTIONAL NEAR-INFRARED SPECTROSCOPY

Journal of Innovative Optical Health Sciences 2008年第2期1卷 227-237页

作者： ANGELO SASSAROLI FENG ZHENG leanne m.hirshfield AUDREY GIROUARD ERIN TREACY SOLOVEY ROBERT J.K.JACOB SERGIO FANTINI Department of Biomedical Engineering Tufts University MedfordMA 02155USA†Department of Computer Science Tufts UniversityMedfordMA 02155USA

We have applied functional near-infrared spectroscopy(fNIRS)to the human forehead to distinguish different levels of mental workload on the basis of hemodynamic changes occurring in the prefrontal *** report data on 3 subjects from a protocol involving 3 mental workload levels based on to working memory *** quantify the potential of fNIRS for mental workload discrimination,we have applied a 3-nearest neighbor classification algorithm based on the amplitude of oxyhemoglobin(HbO2)and deoxyhemoglobin(HbR)concentration changes associated with the working memory *** have found classification success rates in the range of 44%-72%,which are significantly higher than the corresponding chance level(for random data)of 19.1%.This work shows the potential of fNIRS for mental workload classification,especially when more parameters(rather than just the amplitude of concentration changes used here)and more sophisticated classification algorithms(rather than the simple 3-nearest neighbor algorithm used here)are considered and optimized for this application.

关键词： Diffuse optical imaging near-infrared spectroscopy functional brain imaging working memory mental workload

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