Desarrollo de una metodología para el registro y procesamiento automático de la actividad electro dermal en niños autistas

Abstract

[ES] La actividad electro dermal se basa en la variación de la conductancia eléctrica de la piel que refleja la actividad del sistema nervioso simpático ante un estímulo. Como parámetro psicofisiológico permite evaluar el nivel de activación (arousal) de un sujeto. En este trabajo se mide la actividad electro dermal de niños afectados por el Trastorno del Espectro Autista (TEA) al reaccionar ante distintos estímulos sociales, que representan unas de las afecciones más relevantes en este tipo de población y por los cuales se espera que se produzca variación de la señal. Esta señal presenta el problema de tener numerosos artefactos que usualmente se deben procesar a mano para poder analizarla. Este proceso es lento y subjetivo, por lo que se plantea automatizarlo y desarrollar un sistema inteligente para realizar esta labor de forma automática y sin intervención humana. Para ello existe un nuevo algoritmo que procesa la señal, pero no está testeado en las condiciones del actual estudio, que son: un dispositivo para recoger la señal Empática E4 con una frecuencia de muestreo de 4 Hz y los sujetos del estudio son niños autistas. El TFG se centra en desarrollar una metodología para recoger la señal con E4, realizar el procesado automático y aplicar la división de la señal en sus componentes características. El objetivo es ver si el algoritmo funciona en las condiciones del estudio mediante la comparación con la señal procesada de forma manual y la señal sin procesar. Esta metodología se evalúa mediante diferentes técnicas estadísticas en Matlab.

[EN] Electro dermal activity is based on the variation of the electrical conductance of the skin that reflects the activity of the sympathetic nervous system before a stimulus. As a psychophysiological parameter, it allows evaluating the level of activation (arousal) of a subject. In this work, the electro dermal activity of children affected by Autism Spectrum Disorder (ASD) is measured when reacting to different social stimuli, which represent some of the most relevant conditions in this type of population. Because of this, it is expected to occur signal variation. This signal presents the problem of having many artifacts that usually must be processed manually in order to analyse it. This process is slow and subjective, so it is proposed to automate it and develop an intelligent system to carry out this work automatically and without human intervention. For this, there is a new algorithm that processes the signal, but it is not tested under the conditions of the current study. These conditions are: a device to collect the Empatica E4 signal with a sampling frequency of 4 Hz and the study subjects are autistic children. The TFG focuses on developing a methodology to collect the signal with E4, perform automatic processing and apply the division of the signal into its characteristic components. The goal is to see if the algorithm works under the conditions of the study by comparing it with the manually processed signal and the raw signal. This methodology is evaluated using different statistical techniques in Matlab.

[CA] L’activitat electro dermal se basa en la variació de la conductància elèctrica de la pell, que indica l’activitat del sistema nerviós simpàtic davant un estímul. Com a paràmetre psicològic permet avaluar el nivell d’activació (arousal) d’un subjecte. En aquest treball es mesura l’activitat electro dermal de xiquets afectats pel Trastorn de l’Espectre Autista (TEA) al reaccionar davant diferents estímuls socials, que representen una de les principals afeccions en aquest tipus de població i per les quals s’espera que es produïsca variació de la senyal. Aquesta senyal presenta el problema de tindre nombrosos artefactes que normalment s’han de processar de manera manual per poder analitzar-la. Aquest procés es lent i subjectiu, raó per la qual es planteja automatitzar-lo i fer un sistema intel·ligent que permeta realitzar aquesta labor de manera automàtica i sense intervenció humana. Per açò, existeix un nou algoritme que processa la senyal, però no està testat a les condicions de l’estudi actual, que són: un dispositiu de recollida de la senyal Empatica E4 amb una freqüència de mostreig de 4 Hz i els subjectes són xiquets autistes. El TFG es centra a desenvolupar una metodologia per la recollida de la senyal amb E4, realitzar el processat automàtic i aplicar la divisió de la senyal en les components característiques. L’objectiu es vore si l’algoritme funciona en les condicions de l’estudi amb la comparació amb la senyal processada de manera manual i la senyal sense processar. Aquesta metodologia s’avalua amb diferents tècniques estadístiques realitzades a Matlab.