ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЗГОВОЙ АКТИВНОСТИ ПО ПОРОГОВОГО УРОВНЯ МОЩНОСТИ ВЕЙВЛЕТ-СПЕКТРА ЭЭГ НА ОСНОВЕ ФУНКЦИЙ КРАВЧУКА

Аннотация

На основе анализа ЭЭГ был предложен метод определения множества временных параметров максимумов активности головного мозга в различных отведениях и в различных частотных диапазонах, которая определяет функциональную связность головного мозга. Для нивелирования разницы в мощностях для различных частот и людей с разной фоновой активацией было предложено процедуру нормализации мощностей вейвлет-спектров. Было обнаружено, что мощности нормализованных вейвлет-спектров на основе функций Кравчука для различных частотных диапазонов и для разных людей находятся в диапазоне 0.01 ... 0.9. Для определения порогового значения мощностей, выше которого соответствующий максимум мощности можно считать мозговой реакцией на внешний или внутренний стимул, было построено вейвлет-спектры ЭЭГ на основе функций Кравчука для 10 человек в возрасте 20-22 года, правши, студенты Киевского национального университета имени Тараса Шевченко. Для регистрации ЭЭГ использовался комплекс «Neuron-Spectrum-4 / EP» (NeuroSoft, Certificate of EUROCAT Institute for Certification and Testing, Quarat Center, Darmstadt, Germany) регистрация ЭЭГ проводилась с частотой оцифровки 500 Гц, использовалось 19 электродов, размещенных по международной системе «10/20». Длина записи ЭЭГ - 16000 точек, то есть 32 с. Методом SOM-Ward была проведена кластеризация полученных мощностей вейвлет-спектров по 171 атрибутом. В качестве атрибутов были использованы мощности вейвлетспектрив в 19 стандартных отведениях Fр1, Fр2, Fz, F3, F4, F7, F8, Cz, C3, C4, T3, T4, T5, T6, Pz, P3, P4, O1 и O2 для частот 0,5Hz, 1Hz, 2Hz, 4Hz, 8Hz, 16Hz, 31Hz, 63Hz та125Hz. В результате кластеризации было получено наименьшее количество кластеров - 3, а наибольшую - 5. Анализ мощностей вейвлет - спектров 10 обследуемых обнаружил, что максимальное значение средних мощностей вейвлет - спектров для кластеров, которые можно отнести к фоновой активности, равна 0,012, а минимальное значение средних мощностей вейвлет - спектров для кластеров, которые можно отнести к мозговой реакции равен 0,033. Таким образом, выявлено пороговое значение мощности вейвлет-спектра, а именно 0,033, выше которого соответствующий максимум мощности можно считать мозговой реакцией на внешний или внутренний стимул.