метод дисперсионного картирования альфа

Российская инновационная энциклопедия
МЕТОД
ДИСПЕРСИОННОГО
(ДКА)
ДЛЯ
РАННЕЙ
КАРТИРОВАНИЯ
ДИАГНОСТИКИ
АЛЬФА-РИТМА
ПСИХИЧЕСКИХ
РАССТРОЙСТВ – это метод основанный на определении степени
нарастания функциональной энтропии (меры беспорядка) нейронной сети
головного мозга человека путем математической обработки спектра
мощности альфа-ритма ЭЭГ. Пригоден для всего диагностики широкого
спектра психических расстройств, начиная с ранних стадий их развития.
Ключевые слова: дисперсионное картирование альфа-ритма, новый
метод
количественной
электроэнцефалографии,
диагностика
психических заболеваний
Автор метода «ДКА»: Росман С.В., г.Тверь, Россия
Фото, видео прибора ДКА:
Производитель:
ООО
«Медицинские
компьютерные
системы»,
г.Зеленоград, Россия
Обсуждение: Суть этого подхода (метода) основана на том, что нормальный
альфа-ритм взрослого человека должен характеризоваться не только
определенной частотой (9–12 Гц), но и мономодальностью – значительным
Российская инновационная энциклопедия
доминированием определённой частоты в этом интервале. Внешне
на
спектре мощности это проявляется отсутствием расщеплённости альфадиапазона, наличием одиночного пика. Прежде это свойство пытались
оценить качественно, выделяя моно-, би- и полимодальный типы спектра
мощности альфа-ритма, что являлось субъективной качественной оценкой, и
унификация её у многих авторов натолкнулась на технические трудности[5].
Дисперсия амплитудно-частотных характеристик альфа-ритма (далее –
дисперсии),
представляет
электроэнцефалографические
собой
попытку
изменения
не
математически
в
выразить
абсолютных,
а
в
приведенных(интенсивных) показателях свойств альфа-ритма, отражающих
структурно-качественные его изменения[9]. Теоретически коэффициенты
дисперсии отражают степень разброса мощности колебаний альфа-ритма
вокруг модального значения, что, по всей видимости, характеризует уровень
нарастания функциональной энтропии нейронной сети. На материале 2200
исследований было показано, что значение коэффициентов дисперсии
статистически достоверно коррелируют со степенью ЭЭГ нарушений, а те, в
свою очередь – со степенью клинических нарушений. Добавление к этой
методике дисперсионного картирования – графического представления
пространственного
распространения
дисперсии,
позволило
наглядно
представить себе распределение этих изменений по всей поверхности
головного мозга[6]. В реальном времени определяются изменения спектра
альфа-ритма, патогномоничные органическим поражениям головного мозга.
Кроме того, усвоение огромного объёма информации спектра ЭЭГ сводится к
клиповому, знаковому восприятию психопатологических изменений. Это
ведёт к созданию единой системы синдромологии в клинической психиатрии
и возможности контролировать динамику этих изменений в процессе лечения
и развития заболевания.
О генезе альфа-ритма существует множество гипотез [1]; не вдаваясь в их
перечисление, рискнём изложить собственную их интерпретацию. Вероятно,
альфа-ритм действительно является «ритмом холостого хода», как это пи-
Российская инновационная энциклопедия
сали некоторые исследователи. (Adrian, Matthews, 1934; Гусельников, Изнак,
1983) и при этом отражает не функциональную способность нейронной сети,
а готовность её к функциональной деятельности, а именно афферентного
сигнала
от
рецепторов
(афферентному
обработке
синтезу
по
П.К.Анохину).
Вероятно, альфа-ритм отражает механизм дискретизации афферентной
информации, а точнее, её степень, о чём впервые заговорил Н.Винер. Не зря
он сравнивал частоту альфа-ритма с частотой развёртки телевизионного
сигнала для передачи движущегося изображения на экран[3]. Выдающийся
математик,
он
чувствовал
связь
этого
явления
с
обеспечением
информационного процесса в головном мозге. Вместе с тем, характер кривой,
регистрируемой
при
записи
альфа-ритма,
приводит
нас
к
автокорреляционным графикам, которые записываются при периодических
процессах.
В
тканях
головного
мозга
действительно
происходят
автоколебательные периодические биохимические процессы - окислительновосстановительные реакции Белоусова-Жаботинского[2]. Возможно, главная
задача этого процесса - обеспечение механизма временно́й развёртки
афферентной информации, поскольку именно развёртка во времени
позволяет наиболее полно отразить свойства афферентного сигнала в
пространственно-временном континууме. Чем выше частота этой развёртки,
тем выше способность головного мозга к детализации исследуемого объекта
и, соответственно, повышения степени адекватной оценки его. Клинически
доказано, что замедление альфа-ритма приводит к снижению когнитивных
способностей человека, а ускорение – к повышению.
Особенностями альфа-ритма, позволяющими выступать в качестве
маркера уровня энтропии нейронной сети, являются:
1) принадлежность к нормальным компонентом ЭЭГ, за исключением
некоторых аномалий частного порядка;
2) регистрация в процессе онтогенеза совершенно закономерных, чётко
определённых изменений:
Российская инновационная энциклопедия
- в возрасте 4-5 лет, после физиологического апоптоза нервной ткани,
начинается его ускорение почти с постоянной скоростью 1Гц/год; ускорение
это
длится
до
пубертатного
периода,
где,
в
основном,
частота
стабилизируется на уровне 10 Гц с возможным ускорением до 11,5 Гц;
- в молодом и зрелом возрасте частота его сохраняется с незначительными колебаниями с нарастанием при когнитивных нагрузках;
-
с началом инволюционных
возрастных
изменений
альфа-ритм
постепенно замедляется до 8 Гц и ниже;
3) было замечено, что при патологии головного мозга спектр альфа-ритма
«расщепляется», в нём появляются дополнительные пики вместо одного
доминирующего пика в норме, частота альфа-ритма обычно уменьшается[8].
При наличии подобных признаков можно уверенно считать, что альфаритм может выступать в качестве маркера изменений, в том числе и
патологических, в нейронной сети.
Однако, индивидуальные различия абсолютных амплитудно-частотных
характеристик альфа-ритма слишком вариабельны, чтобы стать маркерами
изменений в психопатологии. Однако выяснилось, что таковыми могут быть
интенсивные показатели спектра мощности.
Применение
этих
инновационных
методик
позволило
по-новому
взглянуть на нозологическую структуру психопатологии. В результате
анализа 3200 картограмм в сочетании с дисперсионными коэффициентами
при различных психических болезнях возникла возможность оценить по
достоинству попытки психиатров, начиная с середины XIX в. по настоящее
время, обосновать «теорию единого психоза»[8], выражающую динамику
патологического процесса от эмоциональных нарушений
к
нарастанию
дементных процессов при основных видах психических заболеваний и
сопровождающихся нарастанием энтропии нейронной сети в темпе,
опережающем естественный. Это так же позволило выявить роль в
психопатологии
явления
гипофронтальности,
давно
известного
клиницистам[4], но не выявляемого доступными средствами диагностики
Российская инновационная энциклопедия
(кроме
позитронно-эмиссионной
дисперсии
позволяет
фронтальности,
на
томографии).
ранних
стадиях
трансформирующееся
в
Применение
выявить
дементный
методики
явление
процесс
гипопри
несостоятельности компенсаторных механизмов и наблюдать это явление в
динамике нарастания.
Изучение дисперсионных процессов в нейронной сети позволит
вплотную подойти к неразрешимой в настоящее время проблеме механизма
морфогенеза и даже определить место генетической информации в процессе
создания живого организма[7].
Литература.
1. Базанова О.М. Современная интерпретация альфа-активности ЭЭГ. Материалы
конфереции «Функциональная диагностика в неврологии» 22.09.2011, г. Харьков
2. Белоусов Б.П. Периодически действующая реакция и её механизм. Сб.: Автоволновые процессы в системах с диффузией.— Горький: Изд-во ГГУ, 1951, с.76
3. Винер Н. Кибернетика, или управление и связь в животном и машине. – 2-е издание. – М.: Наука; Главная редакция изданий для зарубежных стран, 1983.
4. Голдберг Э. Управляющий мозг. Лобные доли, лидерство и цивилизация, изд.
Смысл, 2003 г., стр. 117-119
5. Иванов Л.Б. Прикладная компьютерная электроэнцефалография. – М.: Антидор,
2000. – 256 с.
6. Росман С.В. Применение дисперсионного картирования альфа-ритма в раннем
выявлении психических болезней// Врач. - 2013. - № 8. - С. 79-82.
7. Росман С.В., Волков В.П. Фрактальная теория деятельности центральной нервной
системы и морфогенез внутренних органов // Universum: Медицина и
фармакология:электрон.научн.журн.2015.№ 1 (14) .
8. Росман С.В., Животов А.Г. Современный взгляд на концепцию «единого
психоза»//Психиатрия.- 2015.-№5.-С.80-84.
9. Росман С.В., Шпак Л.В. Новые подходы к оценке полиморфизма альфа-ритма электроэнцефалограммы при психических заболеваниях // Психическое здоровье. - 2013. - №
2. - С. 39-44.