Classificação dos estados cognitivos orientados pelo sujeito baseada na variabilidade da frequência cardíaca

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Farfán, Carlos Enrique Paucar
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Biomarcador; Biomarker; Classificação; Classification; Cognitive state; Electrocardiogram; Eletrocardiograma; Estado cognitivo; Heart rate variability; Variabilidade da frequência cardíaca
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45134/tde-08072021-002641/

A decodificação cerebral ganhou muita atenção durante as últimas décadas. Os primeiros estudosforam baseados em eventos discretos. Recentemente, foram desenvolvidos métodos para decodificarestados cognitivos mais contínuos e puramente subjetivos. Entretanto, todos eles requerem disposi-tivos caros, difíceis de manusear e desconfortáveis para o uso diário. Aqui propomos uma alternativabaseada na frequência cardíaca (FC). Já é bem conhecido que podemos discriminar algumas ativi-dades físicas com base na FC. Entretanto, a questão não intuitiva é: podemos discriminar tarefascognitivas com base na FC? Submetemos 25 sujeitos a quatro tarefas cognitivas: descansar em silên-cio, lembrar dos eventos do dia anterior, cantar e subtrair números. Coletamos o eletrocardiogramaduas vezes para cada indivíduo, separados por aproximadamente uma semana. Para coletar a FC,usamos uma faixa de sensor de tórax comercial utilizada por atletas. Treinamos uma máquina ve-torial de suporte usando os dados coletados no primeiro dia. Depois a validamos no conjunto dedados coletados no segundo dia. Nossos resultados mostram precisão mais significativa do que oque esperamos ao acaso(p <0,001). Dependendo do indivíduo e do conjunto de tarefas cognitivas,obtivemos quase 100% de acurácia. Também verificamos o potencial da FC de ser um biomarcadorpara identificar o indivíduo (acurácia de aproximadamente 18%, p= 0,001). Assim, concluímos quea FC apresenta informações sobre os estados mentais.