Автореферат (1144825), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Величина фазовых сдвигов обозначается длиной векторов. Обведены участки полной синфазности колебанийРисунок 19 – Примеры отрезков исходной ЭЭГ по 1с (А) и соответствующие им фазовые структуры (Б)говорит о влиянии эффектов «объёмного проводника». На это же указывает ипоявление отрезков полной противофазности колебаний между полушариями имежду лбом и затылком, что можно объяснить дипольным отражением.Исходные ЭЭГ пациентов были разделены на группы по видам отклоненийот нормы – по уровню, на котором имеется функциональное расстройстворегуляторных механизмов:1. Группа «Условная норма» (18 человек);2. Группа «Таламус» (19 человек);3. Группа «Ствол» (18 человек);4.
Группа «Кора» (7 человек).Из-за большого объёма данных (57 коэффициентов – рисунок 18.В) всталвопрос об их объединении в относительно небольшие группы. С этой целью былпроведен кластерный анализ по выборке из 62 пациентов (древовиднаякластеризация, метод Варда, евклидовы расстояния). Он показал, что наиболееблизкие показатели расположены либо симметрично в двух полушариях, либогруппируются в определенных областях на поверхности головы, и только внекоторых местах перемешаны в виде мозаики.АБА – кластеры независимых групп КФ: 1-лобная, 2-прецентральная, 3-центральная, 4затылочная, 5 – височная; Б - динамика КФ в 4-х группах пациентов при открывании глаз взатылочной областиРисунок 20 – Топография и динамика коэф-тов выраженности фокуса (КФ)36В итоге было получено всего 5 рядов коэффициентов КФ вместо 57 (рисунок20.А).
В пределах очерченных кластеров значения КФ были повышенные посравнению с промежуточными «мозаичными» областями, из чего можнозаключить, что к этим кластерам тяготеют концентрические «фокусы» и точкиболее раннего появления колебаний.При анализе межиндивидуальных вариаций были выявлены отчётливыеотличия, связанные с принадлежностью испытуемых к той или другой группепациентов. Например, у пациентов группы «кора» отсутствует затылочный фокус;у группы «ствол» он, наоборот, самый выраженный из всех групп, но затоотсутствуют височные фокусы. Для группы «Ствол» характерен наиболеесильный пространственный контраст, а в группе «Кора» региональные различиянаиболее сглажены.
Группы «Норма» и «Таламус» занимают промежуточноеположение и по средним значениям лидерства в разных областях, и поконтрастности.В ситуациях «глаза открыты» и «глаза закрыты» кластеры показателей КФ ииндивидуальные различия были приблизительно одинаковы. Далее усреднялисьпоказатели КФ, расположенные компактно рядом друг с другом в соответствии склассификацией на рисунке 20.А и исследовалась их динамика при открыванииглаз. Во всех группах наблюдается одинаковая реакция на открывание глаз – взатылочной области КФ достоверно растёт, в лобной - снижается.
Для височныхобластей также было показано снижение КФ при открывании глаз во всехгруппах. Описанная динамика не нарушает общих соотношений между регионамии между группами людей. Для иллюстрации приведены данные по затылочномуфокусу (рисунок 20.Б).В итоге получилось, что межэлектродные рассогласования волн ЭЭГобразуют определенную структуру, которая, в целом, очень схожа у разныхпациентов ивоспроизводитсяв обоих исследованныхсостояниях. Этоподтверждает целостность и высокую устойчивость потенциального поля мозгачеловека.
Можно предположить, что в основе этой структуры лежит видоваяанатомия мозга. Данная структура, на наш взгляд, хорошо согласуется с37топографией основных сенсорных проекций – зрительной (затылок), слуховой(виски) и соматической (теменная область) с добавлением лобной области.Конкретное значение КФ в той или иной области, по-видимому, определяетсяуровнем сенсорного притока в эту область коры из таламуса.
Этим можетобъясняться описанное перераспределение значений КФ при открывании глаз впользу затылочного полюса в ущерб обеим височным областям.У одного из пациентов группы «Норма» на фоне сниженного тонуса коры(диагностирован врачом-невропатологом) примерно 2 раза в минуту спонтанновозникали вспышки генерализованного тэта-ритма длительностью 1-2 секунды смаксимумальной амплитудой в теменных отведениях. В начале каждого тэтапароксизма устанавливалась характерная и устойчивая векторная структура(рисунке 21). Наблюдалось движение волны от лба к темени, затем разделениееё на два «потока», поворачивающих вбок и вниз, и далее постепенно на висках(в районе ушей) в обратную сторону. С прекращением пароксизма этатраектория пропадала.
На наш взгляд, очевидно, что она повторяет наповерхности головыформу гиппокампа, являющегося общепризнаннымгенератором тэта-ритма. Заметим, что этот результат полностью согласуется сданными, полученными другими авторами на крысах при помощи вживлённыхэлектродов.Рисунок 21 – Движения тэта-волн ЭЭГ при тэта-пароксизме382.2.5ДвижущаясяволнаЭЭГчеловекаисенсомоторноекодирование произвольных движенийВ шестой серии опытов мы исследовали до сих пор не охваченную областькоры, чтобы оценить перспективы движущейся волны ЭЭГ для мозгмашинного интерфейса. Для этого сеткой электродов покрыли областьсенсомоторной коры, включающую центры рук, т.е.
область Роландовойборозды с захватом теменной коры. Ставили 28 электродов 4-мя поперечнымирядами по 7 в ряду (рисунок 22.А), сдвинув их, как в сериях № 1, 2, 3.В опытах приняли участие 17 здоровых испытуемых от 19 до 23 лет, всеправши.Четвероучаствоваливисследованиидваждыдляконтроляиндивидуальной устойчивости, т.е.
всего 21 опыт. Испытуемый сидел в креслеперед монитором на расстоянии около 60 см. В начале снималась фоновая ЭЭГв состоянии покоя при закрытых и открытых глазах в течении 2 минут. Самопыт состоял из двух сессий по 10 минут, с перерывом 5 минут для отдыха.Курсор, управляемый джойстиком, находился в центре экрана. ЧерезА – расположение электродов. Второй ряд сверху (с 8-го по 14-й электроды) совпадаетс линией С3-С4, линия Р3-Р4 приходится между 3-м и 4-м рядами; Б – игровой экран. Вцентре – курсор (кружок), по краям - места мишеней (прямоугольники), появляющихсяравновероятно через случайные промежутки 0.5-2.5 с; В – разбиение на 72 треугольника.Рисунок 22 – Схема эксперимента39случайные промежутки 0,5 - 2,5 с возникала мишень равновероятно в одном из4 положений – справа, слева, сверху, снизу (рисунок 22.Б).
Джойстиком нужносместить курсор к мишени и коснуться её. При касании мишень исчезала ипосле паузы 0.5-2.5 с появлялась следующая. За время паузы пружинавозвращала джойстик назад с курсором в центре; от испытуемого требовалосьпросто не мешать ей, расслабив руку. Таким образом, моторная задача былаочень проста и сводилась к коротким быстрым движениям кистью в одном из 4х направлений: вправо, влево, от себя, к себе. Эта процедура почти идентичнастандартной двухмерной центробежной задаче (2D center-out task), но ещёболее проста (всего 4 цели, а не 8 или 16 как обычно).Волны, попавшие в эпоху анализа 0.1 с, оценивались на предмет структурыфазовых сдвигов, после чего последовательные структуры складывались друг сдругомвпределаходногодвиженияруки(однойпопытки).Хотяанализировалась спонтанная ритмика, но отдельные спонтанные волны всущности суммировались наподобие реализаций вызванного потенциала (ВП).Эпохи анализа выравнивались по появлению мишени, т.е.
каждая попыткадвижения тоже служила в качестве реализации ВП. Таким образом «накоплениеВП» происходило двояко – сначала складывались эпохи в пределах однойпопытки, затем складывались все попытки в одном направлении. Как правило,движения испытуемого были точными и короткими. От появления мишени докасания её курсором проходило от 0.5 до 1.2 с, в среднем 0.7 с, т.е. 7последовательных эпох. За опыт в каждом из 4-х направлений было по 120-160попыток (по 60-80 за каждую 10-минутную сессию).После измерения фазовых сдвигов между соседними электродами далеепроводилось восстановление абсолютных моментов возникновения волны вточках самих электродов, т.е.
распределение фазы в узлах. Этот показатель мыназвали «фазовое лидерство» (см. раздел 2.1.9). Показатель фазовоголидерства служил критерием активности данной точки и использовался дляупомянутого выше накопления ВП.40Как и с электродами на затылке при закрытых глазах (серии № 1, 2), вцентральной области в покое (неподвижная рука) наблюдалась стабильностьвекторных структур с волнообразными 1-3 секундными флюктуациями.Примеры ЭЭГ покоя - рисунок 23. Показаны данные 2-х испытуемых с резкоотличающимися предпочтительными траекториями.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
