Мультифрактальный анализ в исследовании биоэлектрической активности мозга

Abstract

Разработана методика оценивания ЭЭГ с позиций мультифрактального анализа для изучения масштабных свойств ЭЭГ в норме, при патологии и измененных состояниях. Предложено использовать ширину мультифрактального спектра, которая может служить индикатором измененных состояний мозга или патологии. Состояние той или иной области коры головного мозга или подкорковой структуры предложено оценивать по величине смещения спектра сингулярностей при переходе от одного состояния к другому. Анализ значений экспонент Гёльдера дает диагностический инструмент и позволяет провести содержательную интерпретацию процессов, протекающих в головном мозге.

Розроблено методику оцінювання ЕЕГ з позицій мультфрактального аналізу для вивчення масштабних властивостей ЕЕГ в нормі, при патології та змінених станах. Запропоновано використовувати ширину мультифрактального спектру, яка може служити індикатором змінених станів мозку або патології. Стан тієї чи іншої області кори головного мозку або підкоркової структури запропоновано оцінювати за величиною зсуву спектру сингулярностей при переході від одного стану до іншого. Аналіз значень експонент Гёльдера дає діагностичний інструмент і дозволяє провести змістовну інтерпретацію процесів, що протікають в головному мозку.

The purpose of work is to create a method of objective quantitative assessment of parameters of multifractal summary bioelectric activity (EEG); to study EEG multifractality in healthy volunteers, subjects in altered states of conscious and pathologic EEGs. For the qualitative estimation of the multifractality of the EEG signal, the use of multifractal spectrum width, which can serve as an indicator of altered and pathologic brain states, is proposed. The state of different brain areas can also be assessed according to the offset value of a singularity spectrum of the transposition between different states. Analysis of Hölder exponents can provide an exact diagnostic tool and allow substantial interpretation of different processes in the brain.