Диссертация (1144826), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Обнаружено было, что электроэнцефалограммы очень крупныхобластей - лобной, теменной и затылочной долей - действительно совершенноразличны, но не было найдено характерных различий между записями,полученными на участках, лежащих внутри этих более крупных областей, участках, которые четко и иногда поразительно различаются по своейструктурной организации. Во всяком случае, до сих пор исследованиеспонтанной медленной активности новой коры мало что раскрыло в еевнутренней функциональной организации» [88, с.27].По Erol Başar, первый пик электроэнцефалографии пришёлся на 1940-егоды.
После этого такие исследования вышли на плато и в значтиельной мереутратилипривлекательностьдлясамыхпередовыхэкспериментальныхневрологов. Значение альфа-ритма также было плохо понятно. Росс Эйди (RossAdey), сообщал, как сэр Джон Экклс в 1953 году высказался об ЭЭГ не более,как о «шуме двигателя мозга» [141]. Хотя в 1950-1980-х годах ЭЭГ в целомсчиталась шумом, а альфа-активность человека только холостым ходом, втечение двух десятилетий между 1990 и 2010, было опубликовано значительноечисло докладов, связанных с когнитивными коррелятами альфа-активности идругих ритмов. Вновь разработанные гипотезы в основном базируются нановой стратегии и не принимают во внимание наиболее общие рамки,установленные несколько десятилетий назад [152].89Тот же Маунткасл в 1992 и 1998 уже утверждал, что смена парадигмы,внесённая изучением ритмических колебаний мозга, стала одним из самыхважных концептуальных и аналитических средств для понимания когнитивныхпроцессов.
Теперь одной из основных задач для неврологии являетсяразработка способов изучить и проанализировать деятельность распределенныхсистем в бодрствовующем мозге [321, 322]. «Это кажется маловероятным,однако есть достаточное количество детекторов признаков для учетапрактически бесконечного числа сенсорных стимулов, которые мы готовывоспринять, но при обязательном условии решения проблемы отношений привосприятии сложных сцен» [322, с.343]. Описание интеграции активноститребует морфологических описаний, пространственно-временных измерений ианализа когерентности. Таким образом, роль «пространства-времени» и«последовательности» получила огромное значение для развития новыхконцепций [223, 241].В дополнение к этому можно добавить, что сейчас обсуждается ревизиянейронной доктрины, задуманной почти столетие назад Рамон-и-Кахалом. Всвете новых данных, чистая нейронная доктрина не может охватить некоторыеважные аспекты обработки информации в мозге.
Есть много доказательств, чтомежклеточныекоммуникацииэлектрическиепотенциалы,нейромодуляторныепощелевымпотенциалыэффекты,контактам,действияввнесинаптическоемедленныедендритах,выделениенейротрансмиттеров, а также информационные потоки между нейронами иглией всячески способствовуют обработке информации [152, 167, 169].Для нашей темы важно, что значительный прогресс в неврологиипроизошёлименнонапутиисследованияфазовыхвзаимоотношений.Примерно до 2000-го года движущиеся волны, несмотря на давнюю историю,оставались мало исследуемой областью по сравнению с огромной массой болеетрадиционных ЭЭГ-исследований.
В последний период наблюдается новыйвсплеск интереса к движущейся волне, но в основном за счёт локальных910потенциалов поля (LFP) в опытах на животных. Можно выделить кластерывзаимосвязанных работ о движении волн LFP в зрительной системе [5, 131, 207,284, 361, 382], септо-гиппокампальной системе [155, 296, 316], системеуправления движением [326, 341, 333, 378], а также общие работы [174, 177,213, 267].Однако следует признать, что большинство фундаментальных идей омеханизмах и роли движущихся волн потенциала были высказаны довольнодавно. Например, гипотезы временного кодирования и сканирования, тесносвязанные между собой, являются очень старыми.
Первая из них, гипотезавременного кодирования афферентных сигналов при их поступлении в кору,была выдвинута Линдсли на основе циклов возбудимости коры при альфаколебаниях [288]. Вторая гипотеза, связанная со сканированием афферентногопотока, была предложена Питтсом, Мак-Каллоком и Г.Уолтером дляобъяснения роли движущейся волны при обработке информации (воротнаяфункция), и в системной деятельности мозга в целом [357, 422, 423]. В связи снесовершенством методов их было невозможно досконально проверить. Сейчасэта проверка как раз и происходит.Малая интенсивность исследований движущейся волны в прошломотчасти, вероятно, была обусловлена методическими трудностями наблюденияэтого явления.
Во-первых, требуется большое число каналов регистрации ввидусложной топографии волны. Кроме того, фазовые сдвиги обычно весьманевелики и их измерение предъявляет высокие требования к точности ивременному разрешению аппаратуры (в частности к частоте дискретизации), атакже к тщательности методики в целом.Объём анализируемых первичных данных (т.е. нативной ЭЭГ), какправило, очень велик, и с ростом числа отведений возникает потребностькомпактно представить и обобщить поступающую информацию. Такиепопытки предпринимались на протяжении всего времени исследованияфеномена бегущей волны и метода ЭЭГ в целом. По нашему мнению,визуальное представления движущейся волны ЭЭГ просто необходимо,1011поскольку этот признак, по самой своей природе, отражает дистантныесоотношения и топографию биопотенциалов.
Топографическое картированиесамых разных ЭЭГ-данных при помощи специализированных программ сейчасявляется общеупотребительным, равно как и их динамическая визуализацияили анимация [см. например, 315].В целом следует отметить, что метод ЭЭГ как таковой следует признатьуже старым (изобретён более 80 лет назад). Тем не менее, ещё не все егорезервы исчерпаны. Прежде всего, продолжает привлекать исследователей иклиницистов его главное достоинство – высокое временное разрешение,позволяющееописатьвременнуюдинамикуактивностинейроноввмиллисекундном диапазоне.
Самая же актуальная задача для ЭЭГ - повышениеточности локализации и пространственного разрешения. В этом можно отчастисогласиться с приведённой выше цитатой В.Маунткасла [88]. При этом один изосновных путей совершенствования метода как раз и состоит в использованиикомпьютерной графики. Второй путь видится в правильном «отборе проб»(sampling), а также динамике и анимации [306, 296].
Наконец, третьяперспектива метода состоит в сочетании ЭЭГ с другими методамикартирования мозговой активности, в частности с fMRI - см. [315].Развиваемый в настоящей работе метод исследования фазовой структурыбиопотенциалов тоже может быть предложен в качестве способа повышенияпространственного разрешения.1112ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯВыяснить нейрофизиологическое значение регулярно наблюдающегосязакономерного перемещения альфа-волн и волн других ритмов ЭЭГ поконвекситальной поверхности головы,ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ1.Оценить общую функциональную роль движущейся волны ЭЭГ в процессеобработки информации в головном мозге человека.2.Определить, связано ли движение волн ЭЭГ непосредственно с анализоминформации (кодом нервной деятельности), или с колебаниями тонусанервных центров коры и (или) их частей?3.Оценить функциональную роль движущейся волны ЭЭГ при локальныхвзаимодействиях соседних участков коры.4.ОценитьфункциональнуюрольдвижущейсяволныЭЭГпривзаимодействии дистантно разобщённых центров.5.Сделатьобоснованноепредположениеофизическомобразования разности фаз колебаний на поверхности коры.12механизме13НАУЧНАЯ НОВИЗНА Создана установка, осуществляющая по многоэлектродной регистрации ЭЭГоценку текущей траектории и скорости «дижущейся волны» ЭЭГ и еёвизуализацию на экране монитора в виде компьютерной анимации наконтуре головы.
При этом используется собственный математическийаппарат.Анимация,поверхностиголовы,изображающаяраспространениеосуществляетсяпотенциаларазработаннымивпонастоящемисследовании программами, на которые получены авторские свидетельства. Данная методика перспективна для диагностики различных заболеваний,поскольку предоставляет для визуальной оценки качественно новыевозможности по сравнению с традиционной ЭЭГ.Усовершенствовалосьименно визуальное представление мозговых процессов, опирающееся наавтоматические навыки образного мышления, как более применительногодля клинической ЭЭГ в отличие от количественных показателей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
