Русская версия English version   
Том 13   Выпуск 2   Год 2018
Оценка направлений элементарных источников альфа-ритма методом функциональной томографии мозга человека по данным магнитной энцефалографии

Устинин М.Н., Рыкунов С.Д., Бойко А.И., Маслова О.А., Волтон К.Д., Линас Р.Р.

Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша Российской академии наук, Москва, 125047, Россия
Нью-Йоркский университет, Нью-Йорк, 10016, США

 
Аннотация. Предложен новый метод анализа данных магнитной энцефалографии, позволяющий преобразовать многоканальные временные ряды в пространственную структуру активности головного мозга. Задачей данной работы было дальнейшее развитие метода с целью определения преимущественного направления электрических источников активности мозга в каждой точке расчетной сетки. Рассмотрены экспериментальные данные, полученные на трех 275-канальных магнитных энцефалографах: в Нью-Йоркском университете, в Университете Макгилла и в Монреальском университете. В качестве модельного объекта было выбрано явление альфа-ритма человека. Магнитные энцефалограммы спонтанной активности мозга регистрировались в течение 5–7 минут в магнитоизолирующем помещении. Было выполнено преобразование Фурье полных временных рядов, что позволило получить детальные многоканальные спектры. Для всех спектральных компонент была решена обратная задача в приближении элементарного токового диполя и была построена функциональная структура активности мозга в изучаемой полосе частот 8–12 Гц. Для оценки локального направления активности, в каждой точке расчетной сетки был выбран вектор решения обратной задачи с наибольшей спектральной мощностью. Это позволило построить трехмерную карту векторного поля активности мозга – направленную функциональную томограмму. Такие карты были построены для 15 субъектов, были найдены общие закономерности в направлениях элементарных источников альфа-ритма. Метод может быть использован для изучения локальных свойств активности мозга в любом спектральном диапазоне и в любой части мозга.
 
Ключевые слова: магнитная энцефалография, спектральный анализ, решение обратной задачи, направления источников, альфа-ритм.
 
Содержание Оригинальная статья
Мат. биол. и биоинф.
2018;13(2):426-436
doi: 10.17537/2018.13.426
опубликована на рус. яз.

Аннотация (рус.)
Аннотация (англ.)
Полный текст (рус., pdf)
Список литературы

 

  Copyright ИМПБ РАН © 2005-2024