Автоматизированная система для предсказания эпилептических приступов по многоканальным записям электрической активности мозга

Аннотация

Постановка проблемы: большой интерес к изучению процессов, протекающих в головном мозге, с использованием частотно-временных паттернов на регистрируемых электроэнцефалографических данных, связан с возможностью разработки на основе электроэнцефалограмм интерфейсов мозг-компьютер. Основой функционирования интерфейсов мозг-компьютер является детектирование в реальном времени характерных паттернов на многоканальных электроэнцефалограммах и преобразование их в команды для управления внешними устройствами. Одной из важных сфер применения интерфейсов мозг-компьютер является контроль патологической активности головного мозга, что востребовано, в частности, для различных форм эпилепсии, не поддающихся медикаментозному лечению. Цель: разработка методики детектирования характерных паттернов нейронной активности, предшествующих возникновению эпилептического приступа. Результаты: с использованием многоканальных электроэнцефалограмм исследована динамика таламо-кортикальной сети головного мозга, предшествующая возникновению эпилептического приступа. Разработана методика, позволяющая предсказывать возникновение эпилептического приступа. Методика реализована в виде нейроинтерфейса, который испытан in vivo на животной модели абсанс-эпилепсии. Практическая значимость: результаты исследования свидетельствуют о возможности предсказания эпилептических приступов по многоканальным электроэнцефалограммам. Полученные результаты могут быть использованы при разработке нейроинтерфейсов для предсказания и предотвращения приступов различных типов эпилепсии у человека.