Неинвазивное отображение активности локальных нейронных сетей у человека по данным многоканальной регистрации ЭЭГ

Аннотация

Предложен новый экспериментальный подход для изучения структуры и динамики когнитивных процессов, базирующийся на пейсмекерной гипотезе происхождения высокочастотных ритмов ЭЭГ. Для проверки гипотезы разработан метод микроструктурного анализа осцилляторной активности мозга, включающий узкополосную частотную фильтрацию потенциалов, связанных с событиями (ERP), вычисление по данным многоканальной ЭЭГ эквивалентных токовых диполей и наложение их на структурные томографические магнитно-резонансные срезы индивидуального мозга. Выделен новый электроэнцефалографический показатель активности локальных нейронных сетей в виде частотно-селективных гамма- или бета-генераторов, характеризующихся дискретностью их активности во времени и пространстве и отображающих активность пейсмекерных нейронов в локальных сетях. Частотно-селективные генераторы реализуют функцию интеграции локальных нейронных сетей в системы за счет синхронизации их активности на общей частоте при ее фазовой привязке к стимулу, а также в результате периодически возникающих вспышек совместной активности многих генераторов, работающих на разных частотах. Карты пространственной локализации эквивалентных дипольных источников активированных частотно-селективных генераторов выявляют типы взаимодействия локальных фокусов активности и их изменение во времени. При проекции локализованных диполей частотно-селективных генераторов на анатомические магнитно-резонансные томограммы индивидуального мозга точность картирования активированных участков мозга повышается. Возможности метода микроструктурного анализа осцилляторной активности мозга компенсируют недостатки томографических методов, связанные с их низким временным разрешением. Рассматривается продуктивность предлагаемого метода в выявлении активности локальных нейронных сетей мозга человека в рамках направления, ранее заложенного в нейродинамической концепции Е.И. Бойко.