Назва статті

ВИЗНАЧЕННЯ МОЗКОВОЇ АКТИВНОСТІ ЗА ПОРОГОВИМ РІВНЕМ ПОТУЖНОСТІ ВЕЙВЛЕТ-СПЕКТРУ ЕЕГ НА ОСНОВІ ФУНКЦІЙ КРАВЧУКА

Номер віснику

23

DOI:

10.36994/2707-4110-2019-2-23-19

Автори

Філімонова Н.Б., к.ф.-м.н., Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна. filimonova@univ.kiev.ua Забара С.С., д.т.н., проф., Відкритий міжнародний університет розвитку людини «Україна», Київ, Україна. staszabara37@gmail.com

Ключові слова

мозкова синхронізація, вейвлет — перетворення, функції Кравчука.

Анотація

На основі аналізу ЕЕГ було запропоновано метод визначення множини часових параметрів максимумів активності головного мозку в різних відведеннях та в різних частотних діапазонах, яка визначає функціональну зв*язність головного мозку. Для нівелювання різниці в потужностях для різних частот та людей з різною фоновою активацією було запропоновано процедуру нормалізації потужностей вейвлет-спектрів. Було виявлено, що потужності нормалізованих вейвлет-спектрів на основі функцій Кравчука для різних частотних діапазонів та для різних людей знаходяться в діапазоні 0.01… 0.9. Для визначення порогового значення потужностей, вище якого відповідний максимум потужності можна вважати мозковою реакцією на зовнішній або внутрішній стимул, було побудовано вейвлет-спектри ЕЕГ на основі функцій Кравчука для 10 осіб віком 20–22 роки, правші, студенти Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Для реєстрації ЕЕГ використовувався комплекс «Neuron-Spectrum-4/EP» (NeuroSoft, Certificate of EUROCAT Institute for Certification and Testing, Quarat Center, Darmstadt, Germany); реєстрація ЕЕГ проводилась із частотою оцифровки 500 Гц, використовувалось 19 електродів, розміщених за міжнародною системою «10/20». Довжина запису ЕЕГ — 16000 точок, тобто 32 с. Методом SOM-Ward було проведено кластерізацію отриманих потужностей вейвлет-спектрів за 171 атрибутом. В якості атрибутів було використано потужності вейвлет-спектрів в 19 стандартних відведеннях Fр1, Fр2, Fz, F3, F4, F7, F8, Cz, C3, C4, T3, T4, T5, T6, Pz,P3, P4, O1 та O2 для частот 0,5Hz,1Hz,2Hz,4Hz,8Hz,16Hz,31Hz,63Hz та125Hz. В результаті кластерізації було отримано найменшу кількість кластерів — 3, а найбільшу — 5. Аналіз потужностей вейвлет — спектрів 10 обстежуваних виявив, що максимальне значення середніх потужностей вейвлет — спектрів для кластерів, які можна віднести до фонової активності, дорівнює 0,012, а мінімальне значення середніх потужностей вейвлет — спектрів для кластерів, які можна віднести до мозкової реакції дорівнює 0,033. Таким чином, виявлено порогове значення потужності вейвлет-спектру, а саме 0,033, вище якого відповідний максимум потужності можна вважати мозковою реакцією на зовнішній або внутрішній стимул.

  • Регистрация
  • Авторизация