|
Но нельзя сказать, что вопросы оценки функциональной значимости ЭЭГ изучены в настоящее время исчерпывающе. Исключительная изменчивость объекта исследования налагает принципиальные ограничения на повторяемость экспериментальных данных. Отсутствие адекватной математической модели ЭЭГ не позволяет сделать полностью обоснованный выбор параметров и метода анализа подобных сигналов. Современные исследования биопотенциалов мозга базируются на модели [39], в рамках которой ЭЭГ принято рассматривать как сумму реализации нестационарного случайного процесса и определенной квазипериодической составляющей. В этом случае, на небольших интервалах времени — до 10 секунд (иногда до 20-40 секунд) ЭЭГ можно интерпретировать, как стационарный эргодический случайный процесс. В ряде случаев этот процесс или его отдельные составляющие можно полагать гауссовскими [102]. Сигнал, отвечающий так называемой фоновой активности, является наиболее стабильной частью ЭЭГ. Он представляет собой нерегулярный колебательный (случайный) процесс в диапазоне частот от 0.3 до 80 Гц. Этот диапазон принято разбивать на ряд участков, выделяя отдельные характерные ритмы ЭЭГ [54]. Наиболее интересны а-ритм, p-ритм, медленные низкоамплитудные компоненты 5-ритм и 0-ритм (рисунок-1.1 и таблица 1.1) Такие составляющие ЭЭГ как, волны патологического характера (так называемые пароксизмы) и переходные феномены — спайки, островершинные волны (часто свидетельствующие об эпилепсии), а так же последовательности волн, называемые веретенами, не имеющими патологического характера [53] являются нестабильными. 17 |
2.2. Основные методы электроэнцефалографии и характеристики исследу мых сигналов 2.2.1. Электроэнцефалография представляет собой метод исследования электрической активности головного мозга. В наиболее распространенном варианте соответствующие электрические потенциалы снимаются с помощью специальных датчиков с поверхности черепа и регистрируются на бумажной ленте [3]. Наблюдаемый сигнал (ЭЭГ) принято считать физическим процессом (функцией времени), порожденным биологическими процессами, происходящими на уровне клеток организма и их мембран. Механизмы калиево-натриевого обмена сквозь мембрану клетки порождают ионные токи, которые и преобразуются с помощью датчиков в наблюдаемое изменение потенциалов между парами электродов [79]. С точки зрения медицинской диагностики полезным является то, что нарушение функционирования мозга в подавляющем большинстве случаев ведет к нарушению механизмов ионного обмена клеток, и, следовательно, к изменению наблюдаемых записей биоэлектрической активности. ЭЭГ широко используется в диагностике и локализации черепно-мозговых поражений (опухолей, нейроинфекционных заболеваний, травм, сосудистых нарушений), в выявлении дефектов развития центральной нервной системы, причин психических изменений и нарушений поведенческих реакций, эндокринных расстройств и нарушений обмена веществ. ЭЭГ также используется для общего контроля состояния больных с поражениями, не обязательно затрагивающими ЦНС, для наблюдения за глубиной наркоза при хирургических операциях. Анализ эффективности лекарственных препаратов и медикаментозного лечения, прогнозирование действия лекарственных средств также зачастую можно осуществлять с помощью электроэнцефалографии. Вместе с тем нельзя сказать, что вопросы оценки функциональной значимости ЭЭГ изучены в настоящее время исчерпывающе. Исключительная изменчивость объекта исследования налагает принципиальные ограничения на повторяв-ч мость экспериментальных данных. Отсутствие адекватной математической модели ЭЭГ не позволяет сделать полностью обоснованный выбор параметров и метода анализа подобных сигналов. 2.2.2. Большинство современных исследований биопотенциалов мозга базируются на модели [34, 42], в рамках которой ЭЭГ принято рассматривать как сумму реализаций нестационарного случайного процесса с определенной квазипериодической составляющей. При этом на небольших интервалах времени до 10 секунд (иногда до 20-40 секунд) ЭЭГ можно интерпретировать, как стационарный эргодический случайный процесс. В ряде случаев этот процесс или егоI* отдельные составляющие можно полагать гауссовскими [79]. Наиболее стабильной частью ЭЭГ является сигнал, отвечающий так называемой фоновой активности. Он представляет собой нерегулярный колебательный (случайный) процесс в диапазоне частот от 0,3 до 80 Гц. Этот процесс принято разбивать на ряд участков, выделяя отдельные характерные ритмы ЭЭГ [39]. Здесь же уместно рассмотреть разбиение ритмов ЭЭГ по уровням диагностиче55 |