Всплески в бета-диапазоне ЭЭГ не являются вторыми гармониками всплесков в мю-диапазоне у пациентов с болезнью Паркинсона

Abstract

Цель исследования – разработка нового метода анализа сигналов для детального изучения частотно-временной динамики электрической активности коры головного мозга. Идея метода заключается в том, что электроэнцефалограмма (ЭЭГ) рассматривается как набор «всплесков»; при этом мы рассматриваем всплеск не как особую разновидность сигналов ЭЭГ, а как типичный компонент ЭЭГ. В отличие от работ, посвящённых детектированию всплескообразной электрической активности одного или двух определённых типов, таких как альфа-веретёна и сонные веретёна, мы анализируем любые виды всплескообразной электрической активности мозга в широком диапазоне частот. Используя этот метод, мы выявили три интересных частотных диапазона, где были обнаружены отличия между группой пациентов с болезнью Паркинсона (БП) и контрольной группой испытуемых-добровольцев. Задача данной работы – проверить, являются ли закономерности ЭЭГ центральной области коры мозга в диапазонах частот 7.5…13.5 Гц (мю) и 18…30 Гц (бета-2) независимыми друг от друга, то есть, что бета-всплески, наблюдаемые в анализе, не являются вторыми гармониками мю-всплесков. Для решения этой задачи в алгоритме анализа было выполнено исключение из рассмотрения всех бета-всплесков, которые наблюдались одновременно с мю-всплесками. Анализ экспериментальных данных подтвердил, что нейрофизиологические закономерности, наблюдаемые в диапазоне бета, не являются прямым следствием особенностей, наблюдаемых в диапазоне мю.