ANÁLISIS DE LAS CARACTERÍSTICAS DE EEG EN UN CONTEXTO DE EMOCIONES INDUCIDAS

Resumen

Las emociones se generan en el cerebro como respuesta a algún estímulo, ya sea interno o externo. Estas respuestas suelen ser pasajeras y por lo regular impulsan al sujeto a tomar acciones frente a diversas situaciones. Según estudios realizados, las emociones presentan una conexión directa con algunas respuestas fisiológicas. A partir de esto, se reconoce la relación entre la manifestación de las emociones y la electroencefalografía (EEG).

En este contexto, el presente artículo presenta una integraci´´on de técnicas de procesamiento digital de señales, aplicadas a señales de EEG de la base de datos DEAP dataset, la cual consta de 32 registros de EEG, de 32 canales cada uno. Dichos registros contienen la grabación del antes, durante y después de la inducción de un estado emocional.

El procesamiento y extracción de características de dichas señales se plantea a partir de un análisis por ventanas de tiempo, donde el tamaño de las ventanas se define como el menor tamaño posible que permita detectar el inicio de la inducción de la emoción. Posteriormente se calculan parámetros estadísticos, así como la variación de la señal con la primera y segunda derivada respecto al tiempo. De igual forma, se propone una descomposición de la señal por medio de la Transformada Wavelet Discreta (DWT). Se realiza un análisis en el dominio mixto tiempo-frecuencia, que permite analizar el cambio de la frecuencia para los momentos en los que se induce la emoción. Ahora bien, la integración de los parámetros planteados permitirá definir cuantitativamente cuándo ocurre la inducción de una emoción y cómo evoluciona su respuesta en EEG, teniendo en cuenta una línea base (estado neutral), un instante de presentación de estímulo y finalmente la manifestación fisiológica de la emoción.

Se considera que la metodología planteada en el presente artículo es novedosa, principalmente por el objetivo que se quiere alcanzar, puesto que, no es mucha la literatura que se base en el análisis del cambio en las características de EEG, en un contexto de emociones inducidas.

Así mismo, se pudo determinar que el uso adecuado de técnicas de procesamiento digital de señales, combinadas con la extracción de características, logran resultados similares a los obtenidos en investigaciones donde se utilizan modelos de inteligencia artificial, que muchas veces resultan poco interpretables. El método aquí descrito puede constituir una herramienta viable para ser usada en el desarrollo de estudios que involucren procesos emocionales. Se pretende a futuro llevar a cabo un protocolo experimental que permita determinar las transiciones entre emociones en una muestra más amplia.