close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Исследование пространственной синхронности вызванной биоэлектрической активности мозга человека на акустические стимулы методом вейвлет-анализа

код для вставкиСкачать
ФИО соискателя: Романов Андрей Сергеевич Шифр научной специальности: 03.03.01 - физиология Шифр второй научной специальности: 03.03.06 - нейробиология Шифр диссертационного совета: Д 501.001.93 Название организации: Московский государственный универ
На правах рукописи,
Романов Андрей Сергеевич
Исследование пространственной синхронности вызванной
биоэлектрической активности мозга человека на
акустические стимулы методом вейвлет-анализа
<?0<?0<=,/,физиология,
<?0<?0<8,/,нейробиология,
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
МОСКВА – 2012
Работа выполнена в Лаборатории общей и клинической нейрофизиологии ИВНД и
НФ РАН Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института
Высшей Нервной Деятельности и Нейрофизиологии РАН (директор – чл.-корр. РАН,
доктор биологических наук П.М. Балабан)
доктор биологических наук
Елена Васильевна Шарова
доктор биологических наук, профессор
Александр Яковлевич Каплан
Научные руководители:
Официальные оппоненты:
Ведущая организация:
доктор биологических наук
Георгий Алексеевич Иваницкий
доктор биологических наук
Ирина Сергеевна Лебедева
НИИ Нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН.
Защита состоится «12» ноября 2012 года в 15 часов 30 минут на заседании
диссертационного совета Д 501.001.93 при Московском государственном
университете им. М.В. Ломоносова, по адресу: Москва, Ленинские горы, МГУ, д. 1,
корпус 12, Биологический факультет, аудитория М-1.
С диссертацией можно ознакомиться в Фундаментальной библиотеке МГУ им. М.В.
Ломоносова
Автореферат разослан 12 октября 2012 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
доктор биологических наук
Б.А. Умарова
2
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы
Анализ характера и системной организации церебральных реакций на внешние
воздействия способствует адекватной оценке функциональных и адаптивных
возможностей человека в норме и патологии.
Общеизвестна значимость и информативность методики вызванных
потенциалов (ВП) – кратковременных изменений электрической активности
головного мозга, возникающих в ответ на сенсорную стимуляцию различной
модальности. Он выделяется из фоновой ЭЭГ посредством суммации и усреднения
(когерентного накопления с синхронизацией от момента подачи стимула) ответов
мозга на большое число (от десятков до сотен) стимулов с помощью
специализированных приборов. Усредненный ВП представляет собой полифазный
комплекс, отдельные компоненты которого имеют определенные амплитудные
соотношения и значения пиковой латентности.
К числу признанных информативных индикаторов высшей нервной
деятельности человека в норме и патологии относят длиннолатентные (когнитивные)
компоненты акустического вызванного потенциала (АВП) с латентностью более 50
мс (Наатанен Р. с соавт., 2003; Гнездицкий В.В., 1997; Голимбет В.Е. с соавт., 2010;
Korczak P. et al, 2012). При этом компонент N100 (с пиковой латентностью на
интервале 70-120 мс) рассматривается преимущественно как коррелят
непроизвольного внимания, N200 (200-250мс) – перехода от непроизвольного
восприятия к произвольному, а P300 (250-500мс) – в связи с произвольным
вниманием (Гнездицкий В.В., 1997; Наатанен Р., 1998; Alho K. Et al, 1999; Gray H.M.
et al, 2004; Petel S.H. et al, 2005).
Традиционная оценка вызванных потенциалов включает выявление
позитивных и негативных пиков, их амплитудно-временную характеристику,
топографическое картирование и определение локализации эквивалентных
дипольных источников, реже – частотный Фурье-анализ (Гнездицкий В.В.,
.Шамшинова А.М., 2001). Вместе с тем, в научных школах М.Н. Ливанова (Ливанов
М.Н., 1972) и В.С. Русинова (Русинов В.С.,1987; Русинов В.С. с соавт., 1975) в
качестве важнейшего показателя интегративной деятельности мозга была определена
синхронизация биопотенциалов, оцениваемая на основе корреляционного или
когерентного анализа. В ходе многочисленных исследований было установлено, что
функционирование мозга здорового человека характеризуется сбалансированной
структурой межцентральных отношений и оптимальным уровнем сочетанности
биопотенциалов, нарушаемых при разных формах церебральной патологии (Русинов
В.С., 1987; Гриндель О.М., 1980, 1985, 1988; Болдырева Г.Н. с соавт., 2000, 2003;
Иванов Л.Б. с соавт., 2009; Иванов Л.Б., 2011; Шарова Е.В. с соавт., 2009; Мисюк
Н.Н., 2011 и др.). Это касается в частности, пациентов с черепно-мозговой травмой,
3
сопровождаемой длительным угнетением сознания, лечение которых представляет
актуальную и очень сложную медико-социальную проблему.
Следует отметить, что в ряде исследований у пациентов с посттравматическим
угнетением сознания была показана диагностико-прогностическая значимость
анализа амплитудно-временных и топографических особенностей длиннолатентных
компонентов АВП (прежде всего, Р300) (Герит Ж.М., 1999; Окнина Л.Б. с соавт.,
2006, 2011; Шарова Е.В. с соавт., 1998, 2008; Cavinato M et al, 2012; Friedman D et al,
2011). Вместе с тем, представляющаяся перспективной оценка их пространственной
синхронизации на основе традиционного Фурье-анализа затруднена малой
длительностью процесса. Имея лучшее, по сравнению с Фурье-методом, временное
разрешение, вейвлет-анализ позволяет рассчитывать разные формы синхронизации
вызванной биоэлектрической активности. Исследования по оценке синхронности ВП,
в особенности усредненных, единичны. Они касаются по большей части анализа
кратковременных фрагментов ЭЭГ (Николаев А.Р. с соавт., 2000; Nikolaev A.R. et al,
2005; Teplan M et all. 2009). В связи с этим развитие данного методического подхода
видится перспективным и актуальным.
В настоящей работе предложен новый метод для расчета синхронности
поведения коротких биологических сигналов (в частности, отдельных компонентов
усредненных ВП), основанный на аппарате вейвлет-анализа, и проведен клиникофизиологический анализ результатов применения метода. Принципиально новым
является способ оценки синхронности по интегральному коэффициенту вейвлетсинхронности (ИКВС), который отображает согласованность поведения фаз двух
сигналов. Для сигналов ВП это, в свою очередь, коррелирует с величиной сдвига
пиков одинаковых компонентов в разных отведениях друг относительно друга.
Цели и задачи исследования
Цель работы состояла в разработке метода оценки синхронности
кратковременных биоэлектрических сигналов мозга на основе вейвлет-анализа, а
также в определении возможностей применения такого подхода для анализа разных
форм кратковременных реактивных изменений ЭЭГ на акустические стимулы разной
сложности в норме и при посттравматическом угнетении сознания.
В число задач работы входили:
1) Разработка, отладка и применение программного аппарата для количественной
оценки и визуализации величин показателя вейвлет-синхронности отдельных
длиннолатентных компонентов АВП (методическая задача).
2) Разработка методических подходов к статистическому сопоставлению
показателей вейвлет-синхронности АВП при разных состояниях внимания, а также с
фоновыми характеристиками (методическая задача).
4
3) Покомпонентный
анализ
синхронности
АВП
в
норме
и
при
посттравматическом угнетении сознания на основе разработанного программного
аппарата ее визуализации и количественной оценки.
4) Применение
разработанного
подхода
к
анализу
синхронности
кратковременных (порядка 1 с) реактивных изменений ЭЭГ на простые и сложные
акустические стимулы при малом числе усреднений.
Научная новизна
В настоящей работе пространственная синхронность оценивается на
сравнительно коротких интервалах времени (~100 мс), что стало возможным
благодаря привлечению метода вейвлет-анализа. Новизна предлагаемого подхода
заключается в адаптации существующего метода вейвлет-анализа к оценке столь
малых изменений в сигналах, как сдвиги фазы отдельных пиков. Это достигается при
помощи усовершенствования формулы расчета вейвлет-фазы сигнала, что является
принципиальной новизной настоящей работы.
Впервые такой подход применен к покомпонентному анализу усредненных
АВП. Были впервые получены опорные нормативные показатели и выявлены их
изменения при посттравматическом угнетении сознания. Принципиальные
методические новации работы заключаются также 1) в сопоставлении показателей
синхронности ВП с реализациями фона, усредненными в случайном порядке (как
развитие идеи И.Н. Пигарева – (Levichkina E.V. et al, 2006; Pigarev I. N., 2004); 2) в
оценке случайной составляющей фоновой и реактивной синхронизации – по методу,
разработанному в лаборатории А.Я.Каплана (Каплан А.Я., 1999, A.Ya. Kaplan, 2005).
Теоретическая и практическая значимость
Работа вносит значимый вклад в изучение характеристики синхронности
коротких реализаций биопотенциалов как информативного показателя интегративной
деятельности головного мозга.
Применение разработанного в настоящей работе подхода к покомпонентному
анализу синхронности АВП позволило выявить ряд новых фактов, касающихся
системной организации мозга на разных этапах переработки слуховой информации в
норме. Выявленные различия покомпонентной топографии паттерна синхронности
при прослушивании звуков и счете значимых отражают специфику типа внимания
(непроизвольное или произвольное) и могут выступать в качестве их маркеров.
Выявлены выраженные и статистически значимые отличия от нормы
покомпонентной топографии ИКВС АВП у пациентов с посттравматическим
угнетением сознания в форме мутизма. Причем различия, обнаруженные между
пациентами с обратимой и хронической формами угнетенного состояния, могут
иметь важное диагностическое значение.
5
Показана также эффективность применения нашего подхода для анализа
покомпонентной синхронности АВП при различных лечебных воздействиях – на
примере ритмической транскраниальной магнитной стимуляции.
Выявленные специфические особенности топографии синхронности ЭЭГ,
сопровождающие разные формы оценки информации (логической или
эмоциональной) указывает на возможную перспективность привлечения метода к
задачам “интерфейс мозг-компьютер”.
Положения, выносимые на защиту
1) Предложен новый математический метод и разработан программный
аппарат для визуального и количественного анализа пространственной организации
вызванных ответов мозга на афферентные стимулы (как усредненных ВП, так и
реактивных изменений ЭЭГ) на основе интегрального коэффициента вейвлетсинхронности (ИКВС) и непараметрической статистики.
2) Выявлены особенности ИКВС длиннолатентных (N100, N200, P300)
компонентов усредненного акустического вызванного потенциала, характерные для
разных состояний внимания здорового человека: достоверное повышение по
сравнению с фоном при прослушивании и, особенно, при счете значимых стимулов.
3) Показаны отличия от нормы и покомпонентные специфические
особенности ИКВС усредненного АВП у пациентов с обратимым и хроническим
бессознательным состоянием после тяжелой травмы мозга (в виде уменьшения
синхронностей компонентов АВП N200 для обеих групп патологий и уменьшение
синхронности P300 для группы с хроническим бессознательным состоянием, а также
различия в локализации измененных связей), что может иметь прогностическое
значение при посттравматическом угнетении сознания.
Апробация работы
Результаты работы были доложены на Конференциях Молодых ученых в
ИВНД и НФ РАН (Москва, 2008, 2009 и 2010 г.г.); II Всероссийской научнопрактической конференции «Количественная ЭЭГ и нейротерапия» (СанктПетербург, 2009 г.); XXI съезде Физиологического общества им. Павлова (Калуга,
2010 г.); Всероссийской конференции с международным участием “современные
направления исследований функциональной межполушарной асимметрии и
пластичности мозга (Москва, 2010); Научной сессии НИЯУ МИФИ-2011 (Москва);
XIX международной конференции “Новые информационные технологии в медицине,
биологии, фармакологии и экологии” (Украина, Гурзуф, 2011 г.); Всероссийской
конференции “Функциональная диагностика-2011” (Москва); IV Европейском
Конгрессе по клинической нейрофизиологии (Италия, Рим, 2011 г.); IX Всемирном
Конгрессе по нейротравме (Великобритания, Эдинбург, 2012г.); на Третьей
Международной Конференции “Фундаментальные и прикладные аспекты
6
восстановления сознания после травмы мозга: междисциплинарный подход (Москва,
2012); на 16 Всемирном Конгрессе по Психофизиологии (IOP), (Пиза, Италия , 2012).
Публикации
Основное содержание диссертации отражено в 13 печатных работах, в их числе
5 статей в рецензируемых журналах из списка ВАК.
Объем и структура диссертации
Работа состоит из следующих основных разделов: введение, обзор литературы,
материалы и методы исследования, результаты применения разработанного
алгоритма к исследованию биоэлектрических сигналов и их обсуждение, заключение,
выводы. Список литературы содержит 202 источника (77 отечественных, 123
иностранных и 2 ссылки на электронный ресурс). Диссертация изложена на 137
страницах, содержит 9 таблиц и 35 рисунков.
МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Характеристика испытуемых
Исследования выполнены в нескольких группах наблюдений – однократно у
каждого испытуемого.
Группу нормы составили 37 здоровых добровольцев с неотягощенным
анамнезом в возрасте 18-28 лет (21 мужчин и 16 женщин). Все испытуемые были
правшами, не имели черепно-мозговых травм, неврологических и психических
нарушений в анамнезе и обладали нормальным слухом.
В группу патологии вошли 18 пациентов с тяжелой черепно-мозговой травмой
(ТЧМТ) (12 мужчин и 6 женщин) в возрасте от 20 до 60 лет, перенесших тяжелую
черепно-мозговую травму с последующим затяжным (от нескольких месяцев до трех
лет) угнетением сознания на стадии акинетического мутизма. (Это состояние
характеризуется акинезией и мутизмом с возможностью фиксации взора и слежения,
завершается появлением эмоциональных реакций). У 12 пациентов бессознательное
состояние стало хроническим (ХБС), остальные вышли из него с разной степенью
успешности психического восстановления (ОБС). Согласно результатам
предварительных специальных исследований (Матюшина Н. А., 2002 г., Окнина Л.Б.
с соавт. 2006 г.), изменения характеристик АВП у этих больных в виде снижения
амплитуды и увеличения латентности существенно (в разы) и значимо превосходят
изменения, связанные с возрастом в норме.
Методика эксперимента
У 27 здоровых испытуемых и у всех пациентов с ТЧМТ исследовали
усредненные АВП на простые звуковые стимулы. Запись АВП проводили по
классической методике "необычности" стимула или oddball paradigm. Звуки
7
интенсивностью 60 Дб, частотой 1000 Гц (низкие, “целевые”) и 2000 Гц (высокие,
“стандартные”) с их соотношением 3:7 соответственно предъявлялись в
псевдослучайном порядке с межстимульным интервалом 1 с через наушники,
одновременно на оба уха. Всего подавалось 100 звуковых сигналов. В норме
применяли как пассивную модификацию методики (прослушивание звуков), так и
активную (с инструкцией считать значимые стимулы). У пациентов, из-за отсутствия
контакта, ограничивались пассивной модификацией.
Еще у 10 здоровых испытуемых исследовали усредненные реактивные
изменения ЭЭГ на сложные акустические стимулы. В качестве стимулов
использовались отрывки музыкальных мелодий двух категорий, подбираемые с
учетом предпочтений испытуемого: инструментальные мелодии («музыка»), а также
музыкальный аккомпанемент в сочетании с голосовым сопровождением («песня»).
Музыкальные отрывки подавались в случайной последовательности отдельными
блоками с периодом отдыха между ними в 7-10 сек. Каждый блок содержал 5
мелодий и включал хотя бы одну узнаваемую мелодию, и одну, вызывающую
положительные эмоции. Число повторений одной мелодии – 11 раз, длительность
предъявления - 4 с. Эпоха анализа составляла от 100 мс до момента предъявления
стимула до 5,4 с после момента предъявления стимула, длительность предъявления –
4 сек. Усреднялись и анализировались лишь безартефактные реактивные реализации
ЭЭГ на идентичные стимулы. В связи с чем, число усредняемых фрагментов
варьировало от 6 до 11. Основываясь на словесном отчете испытуемых, сравнивались
ответы на: 1) мелодии с голосом или без голоса; 2) узнанные или неузнанные
стимулы; 3) понравившиеся и непонравившиеся стимулы.
Исследования проводили примерно в одинаковое (вечернее) время. Все
звуковые стимулы (простые и сложные) подавались одновременно в оба уха.
Разработка методов оценки и анализа вейвлет-синхронности АВП на
простые звуковые стимулы
Предобработка сигналов. Улучшение соотношения сигнал/шум
Согласно литературе (Гнездицкий В.В., 1997), при выделении АВП с
амплитудой 2 мкВ из фоновой ЭЭГ амплитудой 20 мкВ соотношение сигнал/шум при
30 предъявлениях относительно невелико: С = 2 мкВ × 30 = 0.55
Ш
20 мкВ
Для улучшения этого соотношения АВП вычисляли при помощи методики
усреднения по группе однородных наблюдений (GrandMean) Это позволило
увеличить число усреднений до величины 30N, где N – число испытуемых.
Проведенные расчеты показывали, что для достижения минимально допустимого
соотношения сигнал/шум, равного 1, необходима группа минимум из 4 испытуемых.
При достижения удовлетворительного соотношения сигнал/шум в выделенных АВП
определяли положение пиков N100, N200 и P300 и временные интервалы их
8
нахождения в экспериментальных ситуациях “прослушивание” и “счет” в группах
нормы и пациентов с ТЧМТ.
Расчет и отображение ИКВС
Синхронность АВП по конвекситальной поверхности коры оценивали по
разработанному показателя ИКВС применительно к каждому из его длиннолатентных
компонентов: N100, N200 и Р300. ИКВС рассчитывали для всех возможных пар
отведений на соответствующих компонентам временных интервалах.
В качестве частотного диапазона был взят интервал от 0,55 Гц до 15 Гц, т.к.
согласно Фурье-спектру, внутри него находится 81% мощности всего сигнала. Для
расчета вейвлет-коэффициентов выбраны следующие частоты: 0,55 0,6 0,7 0,8 0,9 1
1,3 1,5 1,8 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 10 11 12 13 15 . В качестве базисной
функции использован вейвлет Морле с параметры Rd?= и R?=,из-за его сходства с
анализируемым сигналом.
В результате расчета величин ИКВС для 18- канальной записи АВП получали
153 значения, соответствующие всем возможным парам отведений. Они
отображались в виде цветных линий, соединяющих соответствующие отведения на
схеме головы, в соответствии с разработанной шкалой, где цвет соответствует
величине ИКВС. Для улучшения визуального восприятия данных в ряде
исследований ограничивались отображением 30 максимальным значениям ИКВС.
Суть показателя ИКВС и модификация метода его расчета
Расчет ИКВС производился на основе вейвлет-анализа по формуле 1, где
φ12*c.d+ – разница вейвлет-фаз двух сигналов в определенный момент времени (d) и на
определенной частоте (c).
gJ =
cos j 12 (c, d)
2
c ,d
+ sin j 12 ( c, d)
2
c ,d
(1)
Для двух тестовых сигналов с одинаковой частотой, равной 10 Гц, и
одинаковой начальной фазой, но разными амплитудами этот коэффициент
оказывается равным 1. Вейвлет-фаза каждого из сигналов будет меняться от
p
величины –π до π. Для двух сигналов с разностью начальных фаз, равной
и с
2
одинаковой частотой, равной 10 Гц, разность вейвлет-фаз в каждый момент времени
p
3p
будет, равняется, либо , либо - . В результате все косинусы разностей будут
2
2
равны 0, а все синусы разностей фаз равны 1. В результате формула 1 даст результат,
равный 1.
Полученные результаты не позволяют нам использовать показатель ИКВС для
анализа малых сигналов, таких как АВП, тем более компонентов АВП, поскольку
этот показатель не будет чувствителен к фазовым сдвигам пиков компонентов, а
будет чувствителен только к частотным составляющим сигнала.
9
Для преодоления данного препятствия мы считаем вейвлет-фазу сигнала
несколько иным способом. Пусть c*c.d+ – комплексное значение вейвлеткоэффициента в определенный момент времени d и на определенном масштабе c.
Тогда c*c.d+ можно представить в виде:
c*c.d+,?,c|*c.d+,-,",c"w*c.d+,
где c|*c.d+.,c"w*c.d+,O реальная и мнимая части комплексного числа.
Фаза данного числа будет считаться по следующей формуле:
ì
ïïc|c
j 12 (c, d) = í
ï
îï
æ c"w (c, d) ö
çç
÷÷
è c| (c, d) ø
p
2
, если c| (c, d) ¹ 0
(2)
, если c| (c, d) = 0
p
p
до значения ,
2
2
а разность вейвлет-фаз двух тестовых сигналов всегда будет принимать одно из
p
p
значений: - или . В результате все косинусы разностей в формуле 1 будут равны
2
2
0, а все синусы разностей фаз будут равны либо -1, либо 1. При усреднении синусов
получится величина, стремящаяся к 0. В результате формула 1 даст результат, равный
0.
На рисунке 1 представлена зависимость величины ИКВС от начальной разницы
фаз сигналов, представленных одной волной периодической функции. Из
приведенного рисунка можно сделать вывод, что методика расчета ИКВС хорошо
работает также и для компонентов АВП.
Посчитанная по формуле 2 фаза будет меняться от значения -
10
Рис0,=0,Зависимость величины ИКВС,*γ+,от разницы фаз сигналов,*Δφ+.,
представленных в виде одного периода колебания0,
,
Определение случайной величины синхронности
При определении ИКВС фоновых реализаций ЭЭГ мы исходили из того, что
они могут содержать и случайную составляющую. Для оценки величины этой
случайной синхронности был использован метод, разработанный в лаборатории
А.Я.Каплана (Каплан А.Я., 1999; Kaplan, A.Ya. et al., 2005). Для этого составляли
искусственную реализацию ЭЭГ, содержащую в каждом канале данные разных
испытуемых. Затем на ней делали 30 произвольных меток и производили усреднение
сигналов длительностью 600 мс. В результате получали усредненные сигналы (некие
аналоги ВП). Вычисленные для них величины ИКВС отведений отражали величины
случайной синхронности, которые учитывались в наших дальнейших исследованиях,
в виде исключения из рассмотрения величин синхронностей, не превышающих
максимальную случайную величину.
Определение фоновой величины синхронности
Сравнение величин ИКВС в группах испытуемых проводилось не только
между двумя экспериментальными ситуациями “прослушивание” и “счет”, но также
между фоном (Levichkina E.V. et al, 2006; Pigarev I. N., 2004) и каждой из них.
Вычисление величины фоновой ИКВС проходило по алгоритму
11
1) В фоновой записи ЭЭГ (состояние спокойного бодрствования с закрытыми
глазами) отбирались 30 произвольно расположенных отрезков времени
длительностью, соответствующей реализациям АВП (500 мс).
2) Производили вычисление сигнала методом усреднения выбранных в
случайном порядке 30 отрезков, получая некий аналог АВП.
3) Вычисляли ИКВС полученных сигналов во всех возможных парах
отведений, обозначая эти величины как “фонM.
Статистические внутри- и межгрупповые сопоставления ИКВС
Выбора
критерия
оценки
достоверности
(параметрический
или
непараметрический) зависит от характера распределения оцениваемых показателей.
Тест по критерию Жака-Бера (Jarque C.M., 1987) на нормальность распределения
величины ИКСВ в определенной паре отведения в исследованных группах
испытуемых показал ненормальность распределения этой величины. По этой причине
для определения степени достоверности реактивных изменений ИКВС относительно
фона либо при разных экспериментальных ситуациях тест Стьюдента (Student, 1908)
был отвергнут, а непараметрический критерий Манна-Уитни (Mann H. B., Whitney D.
R., 1947) принят.
Для оценки достоверных изменений в настоящей работе использовались
левосторонний и правосторонний варианты теста Манна-Уитни для сравнения двух
состояний (состояние 1 и состояние 2). Для выбранного доверительного интервала,
например α = 0.05, проверялось p-значение. При р ≤ α происходит отклонение
нулевой гипотезы в пользу альтернативной. Доверительный интервал варьирует в
зависимости от количества выявленных отличий. При отклонении основной гипотезы
левостороннего теста принимали гипотезу о возрастании медианы величины во
втором состоянии относительно первого. В тоже время отклонение основной
гипотезы правостороннего теста свидетельствовало о достоверном уменьшении
величины во втором состоянии относительно первого.
Оценка и анализ биоэлектрических ответов на сложные звуковые стимулы
Биоэлектрические ответы на сложные звуковые стимулы (музыка или речь)
имеют более сложную, по сравнению с АВП, структуру. Компоненты,
характеризующиеся временными интервалами и пиками с определенными
латентностями, могут отсутствовать - особенно в случаях церебральной патологии.
Поэтому в этих задачах улучшение соотношения сигнал/шум было неактуальным.
Расчет ИКВС проводился в диапазоне частот 1-15 Гц, т.к. 1) по Фурье-спектру на
этом диапазон приходится около 80% мощности АВП на простые стимулы; 2) нижняя
фильтрация на уровне 1 Гц отсекает медленные артефактные колебания,
обусловленные КГР и окулограммой, а верхняя на уровне 15 Гц позволяет исключить
из анализа высокочастотные мышечные колебания, которые очень часто
присутствуют в патологии.
12
Проводили усреднения ЭЭГ-ответов на сложные стимулы, соответствующих
одной из исследуемых ситуации (например, понравилась музыка). Затем, аналогично
исследованию ответов на простые стимулы, вычисляли и отображали величины
ИКВС при сложных стимулах на выбранном интервале (от 100 мс до момента
предъявления и до 5,4 с после момента предъявления стимула). Проводили групповое
сравнение ИКВС ЭЭГ-ответов для разных экспериментальных ситуаций
(прослушивание музыки – прослушивание песни; не понравилось – понравилось, не
узнал – узнал) по критерию Манна-Уитни, с доверительным интервалом от p=0.01 до
p=0.05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗРАБОТАННОГО АЛГОРИТМА К
ИССЛЕДОВАНИЮ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ И ИХ
ОБСУЖДЕНИЕ
АНАЛИЗ ВЕЙВЛЕТ-СИНХРОННОСТИ УСРЕДНЕННЫХ АВП НА
ПРОСТЫЕ СТИМУЛЫ
Покомпонентная оценка ИКВС АВП у здоровых испытуемых
Усредненные по группе испытуемых АВП на простые звуковые стимулы (при
прослушивании звуков и счете целевых), а также временные интервалы,
соответствующие исследуемым компонентам N100, N200, P300 (определяемые от
пика предшествующего компонента до пика последующего) приведены на рисунке 2.
Именно на этих интервалах проводили вычисление и визуализацию величин ИКВС.
Полученные результаты отражены на рисунке 3.
Рис0,>0,Определение положения и временных интервалов для компонентов,P=<<.,P><<,
и,R?<<,в усредненном АВП по группе нормы,(N= 21),
При сравнении распределения фоновых, случайных и достоверных величин
ИКВС в двух исследуемых экспериментальных ситуациях (прослушивание и счет
звуков) видно следующее (рис. 3, таб. 1):
13
· При прослушивании звуков компоненты АВП характеризуются
наибольшими вейвлет-связями в лобных и центральных отделах с левосторонним
превалированием для N100 и N200 и симметричными связями – для P300. При этом
самые высокие значения ИКВС присущи компоненту N100 (в среднем 0,67),
наименьшие (в среднем 0,52) - N200. ИКВС компонента P300 достигают в среднем
значения 0,65.
· При счете значимых стимулов величины ИКВС всех компонентов
повышаются и концентрируются в ассоциативных корковых областях (лобные,
центральные и теменные) – между полушариями (зачастую диагонально), или с
левосторонним превалированием. Усиливается синхронность симметричных областей
обоих полушарий – как в лобных, так и в затылочных корковых зонах.
· Как и в ситуации прослушивания, N100 характеризуется наибольшими
значениями ИКВС (в среднем 0,74), однако повышаются величины ИКВС компонента
N200 на фоне других компонент до величин, сопоставимых с P300 (в среднем до
0,66).
Таким образом, визуальный анализ топографии покомпонентной синхронности
АВП выявляет определенные различия между двумя экспериментальными
ситуациями, касающиеся, прежде всего локализации связей и величины ИКВС.
Отмечается покомпонентное нарастание ИКВС при счете по сравнению с
прослушиванием (рис.3).
Рис0,?0,Сравнение достоверных ИКВС длиннолатентных компонентов АВП в,
экспериментальных ситуациях,LсчетM,и,LпрослушиваниеM,в группе здоровых,
испытуемых,*P?>=+0,
14
,
Последнее
находит
подтверждение
при
сравнении
усредненных
количественных показателей ИКВС ответов в двух экспериментальных ситуациях
(табл.1).
Таблица,=0,Статистические характеристики величин ИКВС в группе здоровых,
испытуемых,*P,?>=+,
Среднее значение
Максимальное значение
Минимальное значение
Прослушивание
N100 N200
P300
0,67
0,52
0,65
0,95
0,88
0,92
0,31
0,12
0,41
N100
0,74
0,95
0,54
Счет
N200
0,66
0,88
0,42
P300
0,66
0,85
0,44
Фон
Случайные
0,46
0,76
0,32
0,42
0,61
0,25
Сравнение величин ИКВС в группе нормы проводилось между двумя
экспериментальными ситуациями “прослушивание” и “счет” и между “фоном” и
каждой из них (рис. 4). Было установлено, что покомпонентная синхронность АВП
достоверно усиливается по сравнению с фоном при активизации внимания, при счете
больше, чем при прослушивании. Динамичной является и топография ИКВС. Если
при прослушивании нарастание синхронности затрагивает преимущественно
передние отделы полушарий (лобные, центральные, передне-височные), то при счете
оно носит более распространенный характер. Обращает на себя внимание усиление
межполушарных симметричных связей компонентов N200 и P300. Покомпонентное
сопоставление ИКВС между разными состояниями внимания (счет и прослушивание)
позволяет лучше понять топографическую последовательность изменений мозга,
сопровождающих обработку слуховой информации. На стадии восприятия
(компонент N100) усиливаются меж- и внутри-полушарные вейвлет-связи височных
областей правого полушария, что согласуется с результатами ранних исследований
Э.А. Костандова (Костандов Э.А., 1977) о последовательности этапов обработки
информации в мозге. На этапе N200, связанном с непроизвольным восприятием,
преимущественно усиливаются симметричные межполушарные связи (Михайлова
Е.С. с соав, 2007), а также диагональные межполушарные связи правой височной
доли. На этапе обработки информации (Р300) усиливается синхронность задних
отделов полушарий (затылочные, теменные и задневисочные) между полушариями и
в пределах левого. Это может быть связано с вовлечением в процесс теменных
областей как а) ассоциативных и б) активизации теменной системы внимания по
М.Познеру (Posner M.I. et al, 1990).
15
Рис0,@0Статистические сопоставления величин ИКВС длиннолатентных,
компонентов АВП в группе здоровых испытуемых0,
Покомпонентная оценка ИКВС АВП у пациентов с посттравматическим
угнетением сознания
У пациентов с посттравматическим угнетением сознания в форме мутизма
АВП регистрировали лишь при пассивном прослушивании звуков. Для оценки
вейвлет-синхронности применяли алгоритм, описанный в методическом разделе.
АВП, полученные на основе усреднения ответов по группам с обратимым
бессознательным состоянием (ОБС, N=6) с хроническим бессознательным
состоянием (ХБС, N=12), а также временные интервалы анализа компонентов N100,
N200 и P300 представлены на рис. 5.
16
Рис0,A0,Определение положения и временных интервалов компонентов,P=<<.,P><<,и,
R?<<,в усредненном АВП у пациентов с посттравматическим угнетением сознания0,,
Сравнение 30 максимальных значений достоверных величин ИКВС АВП,
превышающих случайный уровень, при прослушивании звуков в норме, при ОБС и
ХБС (рис.6, табл. 2) выявило определенные различия, как в топографии, так и в
степени синхронности ответов.
Рис0,80,Величины ИКВС длиннолатентных компонентов АВП на редкий,*целевой+,
стимул при прослушивании звуков в группах здоровых испытуемых,*P?>=+,,и,
пациентов с посттравматическим угнетением сознания,*ОБС<,P,?,A.,ХБС<,P,?,8+0,
17
Таблица,>0,Статистические характеристики величин ИКВС АВП у пациентов с,
посттравматическим угнетением сознания,
Среднее значение
Максимальное значение
Минимальное значение
Обратимое состояние
N100 N200 P300
Фон
0,55
0,40
0,48
0,57
0,86
0,76
0,84
0,89
0,26
0,18
0,27
0,34
Хроническое состояние
N100
N200
P300
Фон
0,53
0,42
0,46
0,50
0,89
0,76
0,81
0,83
0,24
0,19
0,25
0,24
Случ.
0,43
0,60
0,24
В целом, величины ИКВС у пациентов с ТЧМТ имеют более низкие значения и
более диффузное (неупорядоченное) распределение. ИКВС компонента N100
наиболее отличны от нормы при ХБС (рис. 6 В), в то время как при ОБС (рис. 6 Б) его
пространственное распределение имеет сходство с нормой (рис. 6 А). Т.е. по
величине и концентрации вейвлет-связи преобладают в лобных и центральных
отделах с левосторонним превалированием. Отличительной особенностью
компонента N200 является снижение величин ИКВС по сравнению с другими
компонентами в обеих группах пациентов с посттравматическим угнетением
сознания – до значений, не превышающих случайную составляющую. ИКВС
компонента P300 АВП при ОБС имеет максимальные значения в левых затылочных,
теменных и лобных областях, в то время как при ХБС характеризуется малым числом
хаотически распределенных вейвлет-связей.
Статистическое сопоставление с фоном ИКВС АВП состояния прослушивания
звуков в норме и патологии (рис. 7) подтвердило ряд выявленных “находок” их
качественной оценки. В первую очередь примечательно то, что при ОБС наиболее
схожие с нормой по топографии изменений ИКВС в лобных отделах характерны для
N100 и P300, в то время как при ХБС эти компоненты характеризуются более
диффузным усилением связей по поверхности скальпа. Это указывает на вероятное
отсутствие или отличный от нормы характер пофазной специфической переработки
информации у этих пациентов. Максимальная реакция наблюдается для компонента
N100 (непроизвольное восприятие). Сходный результат был получен ранее в работах
Л.Б. Окниной при топографическом картировании мощности P300 (Окнина Л.Б.,
2001; Окнина Л.Б. с соавт, 2011): изолированная реактивность на звуковые стимулы
передних (передне-височных и лобно-полюсных) регионов правого полушария при
ареактивности других корковых зон была расценена в качестве неблагоприятного
прогностического признака при посттравматическом бессознательном состоянии. В
ранних работах Э.А. Костандова (Костандов Э. А., 1977) было показано, что в
здоровом мозге имеет место полушарная последовательность анализа звуковых
стимулов: первичное восприятие правым полушарием с последующим вовлечением в
анализ и левого. Наши данные показывают, что при ХБС полноценный анализ
звуковых стимулов отсутствует; процесс ограничивается лишь восприятием звуков в
специфических височных областях правого полушария.
Еще одной характерной особенностью является преимущественное снижение
ИКВС по сравнению с фоном в обеих группах пациентов для компонента N200, в то
18
время как в норме наблюдаются минимальные отличия от фона с нарастанием связей
в центральных областях.
Покомпонентная оценка ИКВС усредненного АВП у пациентов с
посттравматическим угнетением сознания в форме мутизма выявило характерные для
этого состояния особенности пространственной синхронности компонента N200:
наблюдаемое в норме усиление межполушарной вейвлет-синхронности и
преимущественное снижение при бессознательном состоянии. Т.к. N200 связывают с
осознанием стимула, то, возможно, направленность и топография ИКВС именно
этого компонента АВП может выступать в качестве маркера процесса осознания,
возможно, отсутствующего или значительно ослабленного при посттравматическом
мутизме.
,
,
Рис0,90,Статистическое сопоставление с фоном величин ИКВС АВП в группах,
здоровых испытуемых и пациентов с посттравматическим угнетением сознания0,,
,
С одной стороны, полученные данные о распределении ИКВС по поверхности
скальпа в норме и при посттравматическом угнетении сознания соответствуют
представлениям C. Stam, работающего на моделях нейронных сетей, согласно
которым в норме и патологии (болезни Паркинсона и Альцгеймера) на разные
19
стимулы могут активироваться разные нейронные сети, при этом в патологии их
количество существенно меньше (Ingeborg Bosma et al., 2009; Smits L.L. et al, 2011).
Другими
словами,
получаемые
нами
показатели
вейвлет-синхронности,
различающиеся у здоровых людей и пациентов с посттравматическим угнетением
сознания на идентичные стимулы, могут адекватно отражать особенности
формирования нейронных сетей мозга, необходимых для определенных видов
деятельности.
Другим объяснением различий ИКВС в норме и патологии может быть
предположение о том, что функциональная система генерации каждого компонента
АВП состоит из нескольких разных источников, и состав ее может быть разным в
норме и патологии. Это объясняет наличие задержек сигналов по фазе, и,
соответственно, отличия от 1 значений ИКВС, а также неидентичность топографии
ИКВС в норме и при патологии. Такие представления подтверждаются более
ранними исследованиями эквивалентных дипольных источников Р300 АВП в норме и
при посттравматическом угнетении сознания (Шарова Е.В. с соавт., 1998; Окнина
Л.Б. с соавт., 2001, 2006). В них было показано, что если в норме в генерацию Р300
вовлечены корковые, стволовые и лимбические образования, то у пациентов с
угентением сознания уменьшается доля участия в ответе стволовых и лимбических
систем. По мнению авторов, отсутствие на стадии акинетического мутизма
стволовых, а в ряде случаев - и височных источников при ХБС и ОБС может быть
обусловлено ослаблением кортикофугальных влияний, что делает невозможным
осознание поступающей информации. Вовлечение в генерацию Р300 стволовых и
лимбических структур на стадии мутизма с пониманием речи у пациентов с
обратимым бессознательным состоянием, вторичное по отношению к лобным
отделам, является необходимой предпосылкой для осознания стимула.
Наконец,
прямым
подтверждением
реальности
существования
функциональных связей как отражения активации их морфологического субстрата,
необходимых для переработки слуховой информации – в особенности
межполушарных лобных и передне-височных – являются данные нового метода
нейровизуализации – диффузионно-тензорной трактографии. Согласно данным,
полученным в НИИ нейрохирургии РАМН (Захарова Н.Е., Потапов А.А. с соавт.,
2010), для пациентов с хроническим бессознательным состоянием характерна
дегенерация трактов мозолистого тела (вплоть до полного “облысения”) и
кортикоспинальных трактов наряду с повреждением ствола. У пациентов с
последующим восстановлением сознания отмечается частичная сохранность трактов
мозолистого тела, в частности в его передних отделах (в колене).
20
АНАЛИЗ ВОЗМОЖНЫХ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ
ПРИМЕНЕНИЯ РАЗРАБОТАННОГО МЕТОДА В ИЗУЧЕНИИ
БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА
Использование ИКВС длиннолатентных компонентов АВП в
исследованиях эффектов ритмической транскраниальной магнитной
стимуляции
Ритмическая транскраниальная магнитная стимуляция (рТМС) довольно
широко используется в неврологической клинике при диагностике и лечении
различных форм церебральной патологии (George M.S. et. аll, 1999; Shimamoto H. et.
аll, 2001; Никитин С.С., Куренков А.Л. 2006 и другие). Она относится к числу
перспективных лечебных воздействий активирующего характера при затяжном
посттравматическом угнетении сознания (Шарова Е.В. с соавт., 2001, 2006, 2010).
Вместе с тем системные церебральные реакции при рТМС исследованы
недостаточно, электрофизиологические критерии оценки результатов чётко не
определены.
Один из разделов настоящего исследования был посвящен изучению влияния
рТМС на количественные характеристики и пространственную организацию
длиннолатентных компонентов АВП здорового человека – для уточнения
функциональных эффектов и объективных электрофизиологических критериев
эффективности этой стимуляции.
Исследования выполнены у 5 здоровых добровольцев – мужчин правшей 22–28
лет с неотягощенным анамнезом в двух экспериментальных сериях:
1) Анализ эффекта плацебо с полным воспроизведением рТМС воздействия,
но без стимуляции.
2) Исследование эффекта рТМС сагиттальных отделов премоторной коры как
проекции передней системы внимания по М. Познеру (Posner M.I. et al, 1990).
рТМС подавали от стимулятора “Нейро-МС” (Россия), применяемого в
клинике для диагностической локальной стимуляции коры при оценке состояния
двигательной системы. Мощность рТМС – подпороговая (70-80% моторного порога),
частота – 1-2 Гц, длительность – 5 мин.
Методика регистрации АВП соответствовала классической oddball paradigm.
Традиционные методы анализа ВП (амплитудно-временной анализ и
картирование амплитуды компонентов АВП) показали индивидуальную
вариабельность получаемых результатов, что затрудняет интерпретацию и
статистический анализ данных.
Покомпонентная статистическая оценка динамики вейвлет-синхронности
ответов в разных задачах выявила, что наиболее специфичными для рТМС являются
пространственные изменения ИКВС в задаче счета целевых стимулов: достоверное
усиление внутри- и межполушарных функциональных связей левой лобной области
для компонента Р300, а также диффузное увеличения межполушарных ИКВС
21
компонента N200 через час после рТМС по сравнению с исходными значениями в
день исследования (рис. 8). В задаче прослушивания после рТМС усиливаются
вейвлет-связи правой височной области для компонента Р300.
Рис0,:0,Статистически значимые по группе испытуемых изменения показателей,
ИКВС компонентов АВП до и после воздействия в разных,
экспериментальных ситуациях,*z,>,<0<A+0,
Таким образом, было установлено, что специфические особенности
исследуемых воздействий (плацебо или рТМС) наиболее отчетливо выражены в
характере пространственной организации АВП по данным покомпонентного
топографического картирования вейвлет-синхронности. Характерные для рТМС
изменения АВП выявлены в задаче счета значимых стимулов в форме усиления
внутри- и межполушарных функциональных связей левой лобной области, а также
диффузного увеличения межполушарных ИКВС компонента N200. Эти данные
свидетельствуют об улучшении при рТМС функции произвольного внимания и
перспективности применения этого лечебного воздействия при посттравматическом
угнетении сознания.
Результаты исследования указывают на перспективность привлечения
разработанного нами показателя в оценке эффективности и анализе механизмов
различных церебральных лечебных воздействий в клинических исследованиях,
базирующихся на анализе биоэлектрической активности головного мозга.
22
Анализ синхронности вызванной биоэлектрической активности при малом
числе усреднений
Весьма актуальным, но и проблемным направлением разного рода
психофизиологических, а также клинических исследований является анализ динамики
формирования реактивных перестроек мозга на различные внешние или внутренние
события.
Разрабатываемый нами методический подход позволяет анализировать
особенностей повременных изменений распределения величин ИКВС по мере
повторного предъявления стимулов. Для подтверждения этих возможностей мы
проводили вычисление ИКВС АВП на значимый звуковой стимул при малом числе
усреднений у трех испытуемых: здорового человека, пациентов с ОБС и ХБС.
Каждому испытуемому при записи ЭЭГ предъявлялось 25 значимых звуковых
стимулов. Усреднение ответов проводилось последовательно по 5 стимулам, и таким
образом получили 5 распределений для каждой экспериментальной ситуации каждого
человека. Поскольку при столь малом числе усреднений выделения АВП не
происходит, мы анализировали вызванную усредненную ЭЭГ активность,
рассчитывая ИКВС на всем временной интервале от 0 до 500 мс относительно
предъявления стимула. Применения такого подхода к анализу ЭЭГ-ответов здорового
человека (рис. 9) показало, что прослушивание звуков сопровождается постепенным
переходом активности из правого полушария (заднее-височные отделы) в передневисочные отделы левого. При счете в реакцию в большей степени вовлекаются
симметричные отделы полушарий с переходом активности из задних корковых зон в
передние (больше слева).
Рис0,;0,ИКВС при малом числе усреднений,
Идентификация топографических паттернов синхронизации,
специфичных для определенных видов церебральной деятельности.
У 10 здоровых испытуемых проводилась сравнительная оценка изменений
ИКВС при предъявлении музыкальных фрагментов длительностью порядка 4 сек без
23
(музыка) и с наличием голосового сопровождения (песня). При последующем
анкетировании были выделены группы однородных стимулов, квалифицируемых как
“узнал” – “не узнал”, “понравилось” – “не понравилось”. На рисунке 10 представлены
пространственные распределения связей, построенные для 10 испытуемых, у которых
выявлялись все из анализируемых категорий сравнения.
При статистическом анализе достоверных (по критерию Манна-Уитни)
пространственных изменений величин ИКВС в указанных задачах (рис.10) были
выявлены топографические особенности синхронности, которые характерны, прежде
всего, для типа решаемой задачи: эмоциональная оценка или анализ стимула.
При
эмоциональной
оценке
мелодии
(категория
«понравилось/не
понравилось») образуется большее количество измененных связей, чем при
распознавании мелодии (категория «узнал/не узнал») при одинаковом доверительном
интервале. Изменения касаются межполушарных, прежде всего диагональных связей
в лобно-центрально-височных корковых областях. При распознавании мелодии в
большей степени выражены внутриполушарные связи, касающиеся височных и задневисочных регионов правого полушария.
Рис0,=<0,Сравнительная оценка ИКВС вызванной активности на сложные звуковые,
стимулы у здоровых испытуемых,*P?=<+,*z><0<A+,
24
Эти данные указывает на возможную перспективность
разрабатываемого метода к задачам “интерфейс мозг-компьютер”.
привлечения
ВЫВОДЫ
1) Разработан информативный метод сравнительной статистической оценки
изменений вейвлет-синхронности длиннолатентных компонентов АВП по сравнению
с фоном или разными состояниями внимания на основе непараметрического критерия
Манна-Уитни с визуализацией результатов.
2) В группе здоровых испытуемых показано достоверное (р < 0,01)
увеличение ИКВС всех длиннолатентных компонентов АВП по сравнению с фоном, а
также при счете по сравнению с прослушиванием звуков. Выявлены специфические
особенности топографии ИКВС АВП при разных состояниях внимания: переход
латерализации ИКВС с право (N100) - на левополушарную (N200 и Р300), а также
усиление межполушарной синхронности компонента N200, связанного с осознанием,
при счете относительно прослушивания.
3) Показана эффективность применения этого метода при оценке
усредненных ответов на фоне применения лечебных воздействиях, таких как
транскарниальная ритмическая магнитная стимуляция лечебной направленности.
4) Применение метода для анализа динамики формирования суммарного
ответа (малое число усреднений) позволяет проследить последовательность
включения определенных отделов полушария в процессе переработки слуховой
информации.
5) Покомпонентная оценка ИКВС усредненного АВП у пациентов с
посттравматическим угнетением сознания в форме мутизма выявило характерные для
этого состояния особенности пространственной синхронности компонента N200:
наблюдаемое в норме усиление межполушарной вейвлет-синхронности и
преимущественное снижение при бессознательном состоянии. Т.к. N200 связывают с
осознанием стимула, то, возможно, этот феномен может выступать в качестве
маркера процесса осознания.
6) Выявленные покомпонентные особенности направленности изменений и
топографии ИКВС усредненного АВП в группах с обратимым и хроническим
посттравматическим угнетением сознания могут иметь прогностическое значение.
7) Показана информативность оценки ИКВС усредненной вызванной
активности на сложные музыкальные стимулы. Паттерны топографии изменений
ИКВС отличаются в ситуациях логического и эмоционального восприятия: узнавание
(неузнавание) песни или инструментальной мелодии сопряжено с изменениями
связей правой височной области и заднее-височной областей, в то время как
отношение к этим стимулам (понравилось – не понравилось) сопряжено с
диффузными изменениями диагональных межполушарных связей.
25
ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ
1) Романов А.С., Шарова Е.В., Окнина Л.Б. Применение вайвлет-анализа для оценки
пространственной организации длиннолатентных компонентов АВП здорового человека //
Тезисы II Всероссийской научно-практической конференции «Количественная ЭЭГ и
нейротерапия», Санкт-Петербург, 2009. с. 46.
2) Романов А. С., Шарова Е. В., Кузнецова О. А., Окнина Л. Б., Волынский П. Е., Щекутьев Г.
А. “Применение вейвлет-анализа для оценки пространственной организации длиннолатентных
компонентов акустического вызванного потенциала здорового человека” // Журнал высшей
нервной деятельности, 2010. 60( 6): 777–783
3) Романов А.С., Шарова Е.В., Окнина Л.Б. Фазовая вейвлет-синхронизация длиннолатентных
компонентов АВП здорового человека при разных формах внимания // Тезисы XXI Съезда
физиологического об-ва им. И.П.Павлова, Калуга, сентябрь 2010, с.520
4) Шарова Е.В., Романов А.С., Куликов М.А., Коробкова Е.В. , Окнина Л.Б. , Воронов В.Г., Зайцев
О.С. Изменения межполушарной ЭЭГ и ВП-синхронизации, сопровождающие активизацию
внимания в норме и при посттравматическом угнетении сознания // Материалы Всероссийской
Конференции с международным участием “Cовременные направления в исследовании
функциональной межполушарной асимметрии и пластичности мозга. Москва, Научный мир,
2010, с. 283-286.
5) Романов А.С. Применение вейвлет-анализа для исследования синхронизации кратковременных
процессов на примере изменений биопотенциалов. // Научная сессия НИЯУ МИФИ-2011
аннотации докладов.
6) Окнина Л.Б., Кузнецова О.А., Белостоцкий А.В., Нечаева Н.Л., Кутакова Е.В., Машеров Е.Л.,
Романов А.С. Амлитудно-временные параметры длиннолатентных компонентов АВП (N1, N2 и
P300) у здоровых испытуемых молодого и зрелого возраста при счете и прослушивании
звуков// Физиология человека, 2011 , т.37, №1, с49-56.
7) Романов А.С., Шарова Е.В., Воронов В.Г., Окнина Л.Б., Зайцев О.С. Оценка синхронности
длиннолатентных компонентов АВП в норме и при посттравматическом угнетении сознания на
основе вейвлет-анализа // Труды XIX Международной Конференции “Новые информационные
технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии”. Украина (Крым, Гурзуф), 2011, с.
270-272.
8) Романов А.С., Шарова Е.В., Окнина Л.Б. Оценка синхронности вызванной активности мозга
человека в норме и при посттравматическом угнетении сознания на основе вейвлет анализа //
Функциональная диагностика, 2011, №1, с. 47 (Материалы Всероссийской конференции
“Функциональная диагностика-2011”, Москва).
9) Окнина Л.Б., Купцова С.В., Романов А.С., Машеров Е.Л., Кузнецова О.А., Шарова Е.В.
Сравнительный анализ изменений коротких отрезков ЭЭГ при восприятии музыки на основе
методов вызванной синхронизации - десинхронизации и вайвлет-синхронности.// Физиология
человека, 2012, т. 38, №4, с 11-17
10) Romanov A. S., Sharova E. V., Kuznetsova O. A., Oknina L. B., Volynskii P. E., Shchekutiev G. A.
Potential of a Wavelet Synchronization Method for Assessing the Long-Latency Components of
Auditory Evoked Potentials in Healthy Humans// Neuroscience and Behavioral Physiology, 2012, т.42,
№6, с588-593.
11) Романов А.С., Шарова Е.В., Окнина Л.Б., Каплан А.Я.. “Оценка пространственной синхронности
длиннолатентных компонентов АВП в норме и при посттравматическом угнетении сознания на
основе вейвлет-анализа.” //Функциональная диагностика. В печати.
12) Окнина Л.Б., Шарова Е.В., Зайцев О.С., Машеров Е.Л., Захарова Н.Е., Романов А.С., Карелин
С.А. Когнитивные вызванные потенциалы в оценке восстановления психической деятельности
после длительного посттравматического бессознательного состояния // Материалы Третьей
Международной Конференции “Фундаментальные и прикладные аспекты восстановления
сознания после травмы мозга: междисциплинарный подход. Москва, НИИ нейрохирургии им.
акад. Н.Н.Бурденко РАМН, 2012, с. 52, 56.
13) Oknina L.B., Sharova E.V., Zaitsev O.S.,.Zakharova N.E , Masherov E.L., Romanov A.S. Prognostic
role of N100, N250, P300 components of the acoustic evoked potential (AEP) in successful mental
recovery after severe head injury // Int. J. of Psychophysiology, 20120, v.85, № 3 р. 385 (Proceedings of
the 16-th World Congress of Psychophysiology, Pisa, Italy).
26
Документ
Категория
Биологические науки
Просмотров
28
Размер файла
602 Кб
Теги
кандидатская
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа