ИЗМЕНЕНИЯ ПАТТЕРНОВ СЕНСОМОТОРНЫХ РИТМОВ ЭЭГ ПРИ ДВИГАТЕЛЬНОМ ВООБРАЖЕНИИ


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель - выявление общих и индивидуальных особенностей в паттернах сенсомоторных ритмов ЭЭГ при воображении движений в верхних и нижних конечностях человека. Материалы и методы. В исследовании приняли участие 20 студентов-правшей Самарского государственного медицинского университета в возрасте 18-20 лет, подписавшие информированное согласие. ЭЭГ регистрировалась монополярно с помощью 128-канальной системы записи ЭЭГ (BP-010302 BrainАmpStandart 128) в состоянии покоя, при воображении моновекторных движений в 4-х конечностях (сгибание пальцев правой руки, сгибание пальцев левой руки, тыльное сгибание правой стопы, тыльное сгибание левой стопы), при воображении трехвекторных движений в доминантной руке (сгибание пальцев, сгибание в локтевом суставе, ротация кисти). В процессе обработки ЭЭГ использовались такие программы и методы, как анализ независимых компонентов, частотно-пространственная фильтрация, LORETA, MatLab, IBM SPSS Statistics 22. Результаты. Обнаружена высокая значимость альфа2- и бета2- частотных диапазонов ЭЭГ в формировании контралатерального очага активации при воображении движений в конечностях. ERD/ERS в ритмах ЭЭГ были более выражены при воображении движений в доминантных конечностях (правой руке и в правой ноге), чем в недоминантных. Кроме общих тенденций изменений ЭЭГ при воображении моновекторных движений в 4-х конечностях нами обнаружена и индивидуальность ответов сенсомоторных ритмов ЭЭГ. Не установлена значимость изменений мощности сенсомотор-ных ритмов ЭЭГ для дифференцирования 3-х степеней свободы при воображении движений в одной конечности. Заключение. Связанная с воображением движения вызванная реакция десинхронизации/синхронизации (ERD/ ERS) сенсомоторных ритмов ЭЭГ имеет индивидуальные особенности, классификация которых позволит существенно увеличить количество степеней свободы при создании и реализации системы ИМК. Ключевые слова: ЭЭГ, интерфейс «мозг-компьютер», сенсомоторные ритмы, вызванные реакции десинхронизации/синхронизации, двигательное воображение.

Об авторах

В Ф Пятин

ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: pyatin_vf@list.ru
Центр прорывных исследований «IT в медицине» СамГМУ. ap. 85, 59 Fadeev st., Samara

А В Колсанов

ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: avkolsanov@mail.ru
Центр прорывных исследований «IT в медицине» СамГМУ. ap. 85, 59 Fadeev st., Samara

М С Сергеева

ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: marsergr@yandex.ru
Центр прорывных исследований «IT в медицине» СамГМУ. ap. 85, 59 Fadeev st., Samara

Е С Коровина

ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: korovina_ekateri@mail.ru
Центр прорывных исследований «IT в медицине» СамГМУ. ap. 85, 59 Fadeev st., Samara

А В Захаров

ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: zakharov1977@mail.ru
Центр прорывных исследований «IT в медицине» СамГМУ. ap. 85, 59 Fadeev st., Samara

Список литературы

  1. Пятин В.Ф., Колсанов А.В., Сергеева М.С., Захаров А.В., Антипов О.И., Коровина Е.С., Тюрин Н.Л., Глазкова Е.Н. Информационные возможности использования мю- и бета-ритмов ЭЭГ доминантного полушария в конструировании нейрокомпьютерного интерфейса. Фундаментальные исследования. 2015;2(5):975-978
  2. Хивинцева Е.В., Сергеева М.С., Пятин В.Ф., Колсанов А.В., Захаров А.В., Антипов О.И., Коровина Е.С. Динамика сенсомоторной активности коры головного мозга при интенции движения. Нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2016;(6):40-43
  3. Gao Q, Duan X, Chen H. Evaluation of effective connectivity of motor areas during motor imagery and execution using conditional Granger causality. Neuroimage. 2011;54(2):1280-1288.
  4. McFarland DJ, Sarnacki WA, Wolpaw JR. Effects of training pre-movement sensorimotor rhythms on behavioral performance. J Neural Eng. 201 5; 1 2(6):066021.
  5. La Fleur K, Cassady K, Doud A, Shades K, Rogin E, He B. Quadcopter control in three-dimensional space using a noninvasive motor imagery-based brain-computer interface. Journal of Neural Engineering. 2013; 10(4): 1 - 15.
  6. Plow EB, Arora P, Pline MA, Binenstock MT, Carey JR. Withinlimb somatotopy in primary motor cortex-revealed using fMRI. Cortex. 2010;46(3):310-321.
  7. Пятин В.Ф., Сергеева М.С., Королев В.В., Коровина Е.С., Лавров О.В. Увеличение мощности дельта-ритма ЭЭГ после физической нагрузки на тренажере Power Plate. Вестник ТвГУ. Серия Биология и экология. 2012;(28):7-21
  8. Пятин В.Ф., Сергеева М.С., Коровина Е.С., Шалдыбина Ю.Э., Меркулова С.В. Активация проприоцептивной сенсорной системы уменьшает проявления психологического стресса у студентов. Современные проблемы науки и образования. 2014;(6)
  9. Сергеева М.С, Пятин В.Ф., Колсанов А.В., Захаров А.В., Антипов О.И., Коровина Е.С. Модуляция сенсомоторных ритмов ЭЭГ. Биомедицинская радиоэлектроника. По материалам XII Международного междисциплинарного конгресса и Научной школы «Нейронаука для медицины и психологии. Новейшие разработки в фундаментальных и прикладных нейроисследованиях и психологии». 2016;5(2):28-30

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Пятин В.Ф., Колсанов А.В., Сергеева М.С., Коровина Е.С., Захаров А.В., 2016

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).