Emotion-Aware EEG Analysis for Alzheimer’s Disease Detection Using Boosting and Deep Learning

2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.14569/ijacsa.2025.0160590
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Alzheimer’s disease (AD) is a leading cause of dementia, yet its diagnosis remains challenging. EEG provides a noninvasive and cost-effective method for monitoring brain activity, which may reflect both cognitive decline and altered emotional states. In this study, an EEG-based pipeline was developed to classify AD using two approaches: an ensemble of boosting classifiers based on extracted features, and a deep convolutional neural network (CNN) applied to raw signals. A publicly available dataset was processed to extract time, frequency, and complexity features, with emotional brain dynamics implicitly reflected in the signals and considered during analysis. Five ensemble models (including CatBoost, LightGBM, and XGBoost) were optimized using Bayesian search. The CNN was trained separately and evaluated under cross-validation schemes. A balanced accuracy of 78.96% was achieved for AD detection using XGBoost, while the CNN reached 70.92% for Frontotemporal dementia. The study demonstrates that combining machine learning with EEG produces generalizable models for dementia detection and suggests that accounting for emotion-related variability may enhance diagnostic results.