Диссертация (1144826), страница 26
Текст из файла (страница 26)
В частности, паттерны, выведенные только изнаправлений векторов, выглядят сравнительно более мозаично, т.е. болеедробно по пространству (см. например, рисунок 25.Б). Паттерны, учитывающиедлины векторов выглядят более сглаженными, как-бы «размазанными» попространству (рисунок 25.В). Самые сглаженные паттерны получаются толькона основе одних длин векторов без учёта направлений. Из этого можно сделатьвывод, чтоучётнаправленийградиентов фазыдаёт дополнительноепространственное разрешение по сравнению с одной только величинойградиента или скоростью волны (подробнее – см.
раздел 1 РЕЗУЛЬТАТЫ).1441452.8.5 Коэффициент фазового лидерстваВ последней из серий экспериментов (№6 в таблице.1) по относительнымфазовым сдвигам волн между соседними электродами затем осуществлялосьвосстановление абсолютных моментов возникновения волны в точках самихэлектродов. Этот показатель мы условно назвали «фазовое лидерство».Математически - это восстановление значений первообразной функции в узлахпрямоугольной решётки по «перекладинам» решётки, т.е.
по приращениям отузла к узлу. Для этого производится пересчёт сдвигов между соседнимипунктами в сдвиги относительно одного выделенного пункта или «опорного»электрода.Исходныеданныепредставляютсобойзапаздыванияповремениэлектрического потенциала между соседними электродами (см. рисунок 26).Нужно было оценить фазовое лидерство в узлах решётки, т.е. в точках самихэлектродов или распределение фазы в узлах.145146А – структура исходных данных по одной эпохе анализа. Черными точками отмеченыэлектроды; Х – межэлектродное рассогласование по горизонтали; Y – межэлектродноерассогласование по вертикали; Б – пример расчета.
Цветом выделены «фокус» и «воронка»Рисунок 26 – Расчёт показателя фазового лидерства по методике С.Ф.Колодяжного146147Расчет показателя фазового лидерства осуществлялся по методике СергеяФёдоровича Колодяжного. Мы задались следующей моделью.Число горизонтальных запаздываний = cntC * (cntR -1) – иксы нарисунке.26.Число вертикальных запаздываний = (cntC -1) * cntR – игреки нарисунке.26.cntC – число рядов электродов.где cntR – число электродов в ряду,Следовательно, в выходном массиве должно быть cntR*cntC чисел.Принято, что направление исходных данных – слева направо и сверху вниз.То есть, если горизонтальное запаздывание положительно, то волна приходит кправому концу соответствующей пары позже, чем к левому. Аналогично свертикальнымизапаздываниями:есливертикальноезапаздываниеположительно, то волна приходит к нижнему концу соответствующей парыпозже, чем к верхнему.Возможны два варианта пересчета запаздываний между соседнимиэлектродамив запаздыванияотносительноодного выделенного(далее«опорного») электрода - см.
рисунок 27.Вариант 1.Заполняем строку (опорная строка), в которой находится электрод,выбранный в качестве опорного. При движении влево соответствующиезапаздывания вычитаются. При движении вправо – добавляются.Заполняем столбцы, стартуя от опорной строки. При движении вверхсоответствующие запаздывания вычитаются. При движении вниз –добавляются.Вариант 2.Заполняем столбец (опорный столбец), в котором находится электрод,выбранный в качестве опорного. При движении вверх соответствующиезапаздывания вычитаются.
При движении вниз – добавляются.147148Заполняем строки, стартуя от опорного столбца. При движении влевосоответствующие запаздывания вычитаются. При движении вправо –добавляются.Рисунок 27 – Схема использования запаздываний для случая 4 строки по 7столбцов. Центральный электрод (черного цвета) выбран в качестве опорногоСледует отметить, что эти варианты будут иногда давать разныерезультаты, причем в обоих используются не все исходные данные, т.е. не всезапаздывания.
На рисунке 27 показана схема использования запаздываний дляслучая 4 строки по 7 столбцов. Для нивелирования возможных различий,вытекающих из выбора опорного электрода и способа обработки, процедуравосстановления первообразной проводилась 8-кратно с каждой эпохой анализа.Опорными точками поочерёдно служили 4 угловых электрода – сначала 1-мвариантом, затем 2-ым. Результаты всех 8-и «проходов» усреднялись.Непосредственно во время создания описанного аналитического аппарата иотладкипрограммы обработки выявились интересные физиологическиерезультаты. Так как структура запаздываний меняется по площади довольноплавно, результат должен не сильно зависеть от способа обработки (одного из 8и проходок).
Иногда это выполнялось, иногда – нет. Однако, даже если гипотезао «достаточной плавности» верна, в структуре исходных данных всё равномогут присутствовать резкие «выбросы», т.е. нарушения плавности из-занеизбежных ошибок измерения. Был разработан метод, который проверяетданные на наличие «неправдоподобных» запаздываний, выпадающие из общей148149структуры, и пытается их исправить (заменить или сгладить). Если исправитьданные не удаётся, то такая эпоха метится как сомнительная или бракованная.Следует отметить, что с точки зрения физиологии, эта ситуациянеоднозначная. В некоторых состояниях волна ЭЭГ распространяется поповерхности плавно без резких скачков формы и фазы. Для такой эпохиполучаются единые внутренне непротиворечивые картины.
Однако в другойэпохе единая волна вполне может реально распадаться на нескольконезависимых зон генерации, что мы неоднократно наблюдали (см. [10, 12], атакже рисунок 28). В пределах каждой зоны колебания распространяютсяплавно, а на границах они сталкиваются, т.е. имеет место резкий скачок фазы иформы волн. Если электроды стоят по разные стороны границы, то измеренныйсдвиг между ними окажется «неправдоподобным» и программа пометит такуюэпоху как сомнительную.
Отличить, произошло ли это по физиологическойпричине, или из-за ошибок измерения, невозможно. Часто в«сомнительных»эпохахвыявленныенеоднородностиописанныхрасполагалисьнаэлектродном поле «в линию» и это расположение многократно повторялось вомногихэпохаханализа.По-видимому,вэтихслучаяхониимелифизиологическую причину, а именно - маркировали собой границу зонгенерации движущихся волн.
В других «сомнительных» эпохах неоднородностирасполагались хаотично и по-разному от эпохи к эпохе, что свидетельствует ослучайности и ошибках измерения. Практически мы работали с «хорошими» и«сомнительными» эпохами одинаково.Полученные описанным способом пространственные паттерны фазовоголидерства для разных эпох усреднялись по принципу ВП, как описано выше, т.е.вычислялся средний паттерн для длительного интервала времени - какая-либоэкспериментальная ситуация или индивидуальный паттерн данного человека.Усреднённыепаттернысравнивалисьтрадиционнойвариационнойстатистикипоказателю выраженности фокуса)149ианализировались(аналогичнометодамиописанному выше1502.9 Выделение зон генерации движущейся волны ЭЭГСописаннойпроблемойнеоднородностиэлектродногополяиснезависимыми зонами генерации движущихся волн ЭЭГ мы столкнулись ужево 2-й серии опытов.
Вначале могли определить их только косвенно и визуальнопо характернымвекторным структурам (см. рисунок.28-Б сравнительно срисунком.28-А, а также с рисунком.19-Б). Сразу следует отметить, чтоцелостные структуры без разрывов однородности, подобные рисунку.28-А болеехарактерны для состояния покоя, а распадение на фрагменты, подобнорисунку.28-Б – для активных, деятельных состояний испытуемых.А – целостная структура; Б – распадение на фрагменты или зоны генерацииРисунок 28 – Пример визуального распадения векторной структуры на зоныгенерации движущихся волн ЭЭГ в сравнении с целостной структуройВ последней серии экспериментов появилась возможность подтвердитьсуществование независимых зон генерации другими средствами. Одно из них –картированиепервообразнойнеоднородностейфункции(см.искачковпредыдущийфазыприраздел).восстановленииКрометого,мымодифицировали векторную графику таким образом, чтобы отражать в ней нетолько направление и скорость движущейся волны ЭЭГ, но и силу связи междусопоставляемымипроцессами,т.е.самувеличинумаксимумакросскорреляционной функции (а не только сдвиг максимума от нулевогоположения по оси абсцисс).
Для визуализации данного показателя сходства150151сопоставляемых ЭЭГ мы использовали толщину вектора. Для большейнаглядности выделялись серым цветом подобласти электродного поля, гдерасполагаются векторы с толщиной меньше определённого порогового значения(порог задаётся экспериментатором). Исходя из смысла показателя толщины,таким образом оказываются помеченными области локального снижениякогерентности колебаний. Некоторые примеры отдельных кадров описаннойновой анимации приведены на рисунке 29.151152Серым цветом помечены области с толщиной векторов ниже определённого порога –локальное снижение когерентности колебанийРисунок 29 – Визуализация при помощи толщины векторов величиныкроскорреляции между сопоставляемыми процессами152153Легко видеть, что области сниженной когерентности, помеченные серым,имеют вид линейных участков, делящих электродное поле на несколько частей:(рисунок 29.А,Б,В - 2 части, рисунок 29.Г - 3 части).
По нашему мнению, этичасти поля – и есть зоны генерации, в пределах которых движущиеся волныраспространяются независимо друг от друга. Векторы в них образуют«внутренне непротиворечивые» паттерны, отделённые от соседних паттерновсерой полосой. В пределах же серой полосы векторы либо более длинные, чем всреднем по всей площади (рисунок 29.А,В,Г), либо, наоборот, более короткие(рисунок 29.Б). В первом случае, вероятно, имеет смысл говорить о «скачкефазы» между зонами генерации.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
