Русская версияEnglish version   
Том 14   Выпуск 2   Год 2019
Изучение синдрома дефицита внимания и гиперактивности методом функциональной томографии по данным магнитной энцефалографии

Устинин М.Н. , Рыкунов С.Д., Бойко А.И., Маслова О.А., Панкратова Н.М.

Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша Российской академии наук, Москва, Россия
 
Аннотация. Предложен новый метод анализа данных магнитной энцефалографии, позволяющий преобразовать многоканальные временные ряды в пространственную структуру активности головного мозга. Задачей данной работы было применение метода к анализу магнитоэнцефалограмм субъектов с синдромом дефицита внимания и гиперактивности. 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. 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 электрической активности мозга в широкой полосе частот 0.3–50 Гц. Изучались спектральные и энергетические характеристики источников, генерирующих частоты, соответствующие стандартным ритмам энцефалографии, от дельта-ритма до гамма-ритма. Было найдено, что соотношения между спектральными характеристиками магнитоэнцефалограммы субъекта различны в разных экспериментах. Для характеристики соотношений между ритмами было предложено использовать суммарную электрическую мощность, производимую источниками в данной полосе частот. Был подробно рассмотрен дельта-ритм в полосе частот от 0.3 до 4 Гц. Найдено, что большинство дипольных источников дельта-ритма локализуются вне мозга, а их спектр соответствует гармоникам сердечного ритма. Сделан вывод о том, что в рассмотренных экспериментах дельта-ритм отражает сосудистую активность кровеносной системы головы субъекта. Для изучения пространственного распределения источников всех ритмов от тета до гамма были рассчитаны парциальные спектры основных разделов мозга. Парциальный спектр включает частоты, произведенные дипольными источниками, расположенными в области мозга, выделенной на магниторезонансной томограмме субъекта. Метод может быть применен для изучения энцефалограмм при различных психических расстройствах.
 

Ключевые слова: синдром дефицита внимания, гиперактивность, магнитная энцефалография, спектральный анализ, решение обратной задачи, парциальная спектроскопия мозга человека, ритмы электрической активности мозга. 

Содержание Оригинальная статья
Мат. биол. и биоинф.
2019;14(2):517-532
doi: 10.17537/2019.14.517
опубликована на рус. яз.

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

 

  Copyright ИМПБ РАН © 2005-2019