НОВЫЕ ПОДХОДЫ К ПОИСКУ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММ Д.Ю. Боснякова 1), Ю.В.Обухов 1), Ф.А.Дикарев 1), Г.Д.Кузнецова 2), А.В.Габова. - презентация

1 НОВЫЕ ПОДХОДЫ К ПОИСКУ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММ Д.Ю. Боснякова 1), Ю.В.Обухов 1), Ф.А.Дикарев 1), Г.Д.Кузнецова 2), А.В.Габова 2), А.В.Жарикова 3) 1) Институт радиотехники и электроники РАН, Москва, Моховая 11/7, +7(495) , 2) Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва, Бутлерова, +7(495) , 3) Факультет фундаментальной медицины МГУ

2 Нестационарность SWD разрядов при абсансной эпилепсии Чувствительность нестационарных характеристик к лекарствам Схожесть характеристик SWD припадков у WAG/Rij крыс и у людей ЭЭГ признаки раннего паркинсонизма (предварительные результаты)

3 Пик-волновые разряды (SWD) ЭЭГ WAG/Rij крыс и людей с абсансной эпилепсией

4 Типичный SWD припадок при абсансной эпилепсии

5 Непрерывное вейвлет преобразование Морле ЭЭГ припадка при абсансной эпилепсии

6 Фурье преобразование вейвлета Морле (слева) и модифицированного вейвлета (справа)

7 Спектрограммы ЭЭГ при припадке

8 Графики зависимости частоты хребта от времени для 5 спонтанных припадков различной длительности у WAG/Rij крыс

9 Серии коротких припадков у крыс после введения 0.5 mg/kg haloperidol. Калибровка 2, 5 s, 500 µV

10 Длинный припадок после введения 1.0 mg/kg haloperidol. Калибровка 500 µV

11 Влияние кетамина 15 mg/kg на припадок

12 Пациент # 6

13 Пациент 14

14 Пациент 17

15 SWD припадок у пациента 5 (F3) и у WAG/Rij крысы (координаты A 0; L 5)

16 Частотно-временной анализ электрической активности мозга при паркинсонизме. Обследовано более 20 пациентов на ранней стадии

17

18 Вейвлет преобразование Morlet ЭЭГ здорового человека. Трехмерный график отражает динамику доминирующего альфа ритма во времени

19 Вейвлет преобразование Morlet ЭЭГ пациента на ранней стадии болезни Паркинсона Трехмерный график отражает динамику доминирующего альфа ритма и усложнение его частотного состава О1

20 Вейвлет преобразование Morlet ЭЭГ пациента на поздней стадии болезни Паркинсона. Трехмерный график отражает дезорганизацию альфа ритма.

21 Вейвлет преобразования ЭЭГ, отфильтрованной в бета диапазоне. Фронтальная и окципитальная области коры. Пациент на ранней стадии болезни Паркинсона

22 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Обнаружена нестационарность ЭЭГ при абсансной эпилепсии. Предложен и реализован метод выделения хребтов вейвлет спектрограмм Экспериментально показано сходство частотной динамики хребтов спектрограмм при абсансной эпилепсии у пациентов и у WAG/Rij крыс Экспериментально обнаружена чувствительность динамики частоты хребта к фармакологическому воздействию

23 Анализ с помощью преобразования wavelet Morlet показал, что на ранних стадиях болезни Паркинсона усложняется частотный состав доминирующего альфа диапазона. Обнаружена дезорганизация частотно- временной динамики ЭЭГ у больных болезнью Паркинсона на ранних и поздних стадиях.

24 Основные публикации Bosnyakova D, Obukhov Yu. Extraction of dominant feature in biomedical signals. Pattern Recogn Image Anal. 2005; 15: Bosnyakova D, Gabova A, Kuznetsova G, Obukhov Yu, Midzyanovskaya I, Salonin D, van Rijn C, Coenen A, Tuomisto L, van Luijtelaar G. Time- frequency analysis of spike-wave discharges using modified wavelet transform. J. Neurosci. Methods 2006; 154: Bosnyakova D.; Gabova A.; Zharikova A.; Gnezditski V; Kuznetsova G.; van Luijtelaar G. SOME PECULARITIES OF TIME-FREQUENCY DYNAMICS OFSPIKE-WAVE DISCHARGES IN HUMANS AND RATS. Clinical Neurophysiology 2007; v. 118, pp

25 Благодарности Авторы выражают благодарность Российскому фонду фундаментальных исследований (проекты , , ) Программе «Фундаментальные науки – медицине» Президиума РАН