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

2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.14569/ijacsa.2025.0160590
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

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.