Оценка пространственного распределения основных ритмов активности мозга человека методом функциональной томографии по данным магнитной энцефалографии
Рыкунов С.Д., Бойко А.И.
Институт математических проблем биологии РАН – филиал Института прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, Пущино, Россия
Аннотация. Найдены трехмерные структуры распределения источников, генерирующих основные ритмы электрической активности мозга. Рассмотрены полосы частот следующих ритмов: дельта (1–4 Гц), тета (4-8 Гц), альфа (8-13 Гц), бета (13-35 Гц), и гамма (35-49 Гц). Рассматривались экспериментальные данные, полученные на 275-канальных магнитных энцефалографах в Университете Макгилла и в Монреальском университете. Магнитные энцефалограммы спонтанной активности мозга регистрировались в течение 5 минут в магнитоизолированном помещении. Пространственное положение всех элементарных источников активности мозга было вычислено методом функциональной томографии, основанным на детальном спектральном анализе многоканальных данных магнитной энцефалографии и на решении обратной задачи для локализации элементарных осцилляций на каждой частоте. Объединение данных о местоположении и мощности источников всех частот, входящих в рассматриваемый ритм, порождает облако точек, которое является источником данного ритма. Для каждого ритма показано облако точек в пространстве эксперимента, рассчитаны статистические характеристики распределения источников. Предложенный метод может быть использован для детального количественного изучения активности мозга.
Ключевые слова: основные ритмы активности мозга, магнитная энцефалография, функциональная томограмма, распределение источников в пространстве, облако точек, статистические характеристики облака точек