ПРОБЛЕМА ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОГО РЕФЕРЕНТА ПРИ РЕГИСТРАЦИИ ЭЭГ
Аннотация
Исследованы топографические различия средних амплитуд спектра электроэнцефалограммы альфа-диапазона в отведениях системы 10–20% пробы “закрытые глаза”, обусловленные использованием 13 референтных схем: верх и низ подбородка (П1, П2), нос (Н), верх и низ шеи сзади (Ш1, Ш2), верх спины (С), объединение электродов спереди и сзади основания шеи (2Ш), объединенные, ипсилатеральные и отдельные ушные электроды (А12, Sym, А1, А2), вертекс (Cz), усредненный референт (AR). Выполнено 6 экспериментов для каждого из 10 испытуемых при заземленном и незаземленном состояниях трех удаленных базовых референтов П2, С, 2Ш. Попарные оценки топографической согласованности 13 референтных схем осуществлялись по предложенному комплексу из трех независимых показателей и основанному на них оценочному критерию с последующей разделяющей кластеризацией референтных схем и ее дискриминантной верификацией. В результате установлено: 1) наиболее высокосогласованную топографию обеспечивают референты: А12, П1, П2, Sym; 2) референты A1, Ш2, A2, Ш1, AR, Cz характеризуются индивидуально различной топографией, что может приводить к противоречивости выводов, полученных при их использовании; 3) не выявлено оснований для предпочтения заземленного (нейтрального) состояния референтов, что снижает актуальность задачи поиска или конструирования бесконечно удаленного нейтрального референта.
Об авторе
А. П. Кулаичев
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
Россия
докт. биол. наук, вед. науч. сотр. кафедры высшей нервной деятельности биологического ф-та МГУ. Тел. 8-495-939-50-05
Список литературы
1. Nunez P.L. Electric fields of the brain: the neurophysics of EEG. NY.: Oxford Univ. Press, 1981. 640 p.
2. Teplan M. Fundamentals of EEG mesurement // Meas. Sci. Rev. 2002. Vol. 2, Sect. 2. P. 1–11.
3. Schiff S.J. Dangerous phase // Neuroinformatics. 2006. Vol. 3. N 4. P. 315–318.
4. Stephenson W.A., Gibbs, F.A. A balanced non-cephalic reference electrode // Electroenceph. Clin. Neurophysiol. 1951. N 3. P. 237-240.
5. Wolpaw J.R, Wood C.C. Scalp distribution of human auditory evoked potentials. Evaluation of reference electrodesites // Electroenceph. Clin. Neurophysiol. 1982. Vol. 54. N 1. P. 15–24.
6. Hu S., Cao Y., Chen S., Kong W., Zhang J., Li X., Zhang Y. Independence verification for reference signal under neck of human body in EEG recordings // Proceedings of the 31-th Chinese Control Conference, Hefei (July 25-27, 2012). 2012. P. 4038-4042.
7. Geselowitz D.B. The zero of potential // IEEE Eng. Med. Biol. Mag. 1998. Vol. 17. N 1. P. 128–132.
8. Yao D. A method to standardize a reference of scalp EEG recordings to a point at infinity // Physiol. Meas. 2001. Vol. 22. N 4. P. 693–711.
9. Madhu N., Ranta R., Maillard L., Koessler L.A. Unified treatment of the reference estimation problem in depth EEG recordings // Med. Biol. Eng. Comput. 2012. Vol. 50. N 10. P. 1003–1015.
10. Hu S., Cao Y., Chen S., Zhang J., Kong W., Yang K., et al. A comparative study of two reference estimation methods in EEG recording // Proc. Brain. Inspir. Cogn. Syst. 2012. P. 321–328.
11. Hjorth B. An on-line transformation of EEG scalp potentials into orthogonal source derivations // Electroencep. Clin. Neurophys. 1975. Vol. 39. N 5. P. 526–530.
12. Carvalhaes C.G, Suppes P. A spline framework for estimating the EEG surface Laplacian using the Euclidean metric // Neural. Comput. 2011. Vol. 23. N 11. P. 2974–3000.
13. Lepage K.Q., Kramer M.A., Chu C.J. A statistically robust EEG re-referencing procedure to mitigate reference effect // J. Neurosci. Methods. 2014. Vol. 235. N 30. P. 101–116.
14. Kayser J., Tenke C.E. In search of the Rosetta Stone for scalp EEG: Converging on reference-free techniques //Clin. Neurophysiol. 2010. Vol. 121. N 12. P. 1973–1975.
15. Ng S.C., Raveendran P. Comparison of different montages on to EEG classification // 3rd Kuala Lumpur international conference on biomedical engineering 2006, Biomed 2006, 11–14 December 2006 Kuala Lumpur, Malaysia. Springer Berlin Heidelberg, 2007. P. 365–368.
16. Alhaddad M.J. Common average reference (CAR) improves P300 speller // Int. J. Eng. Technol. 2012. Vol. 2. N 3. P. 451–463.
17. Qin Y, Xu P, Yao D. A comparative study of different references for EEG default mode network: the use of the infinity reference // Clin. Neurophysiol. 2010. Vol. 121. N 12. P. 1981–1991.
18. Wang B., Wang X., Ikeda A., Nagamin T., Shibasaki H., Nakamuraea M. Automatic reference selection for quantitative EEG interpretation: Identification of diffuse/localised activity and the active earlobereference, iterative detection of the distribution of EEG rhythms // Med. Eng. Phys. 2014. Vol. 36. N 1. P. 88– 95.
19. Tenke C.E., Kayser J. Reference-free quantification of EEG spectra: combining current source density (CSD) and frequency principal components analysis (fPCA) // Clin. Neurophysiol. 2005. Vol. 116. N 12. P. 2826–2846.
20. Marzett L., Nolte G., Perrucci M.G., Romani G.L., Del Gratta C. The use of standardized infinity reference in EEG coherency studies // Neuroimage. 2007. Vol. 36. N 1. P. 48–63.
21. Essl M., Rappelsberger P. EEG cohererence and reference signals: experimental results and mathematical explanations //Med. Biol. Eng. Comput. 1998. Vol. 36. N 4. P. 399–406.
22. Hagemann D., Naumann E., Thayer J.F. The quest for the EEG reference revisited: A glance from brain asymmetry research // Psychophysiol. 2001. Vol. 38. N 5. P. 847–857.
Рецензия
Для цитирования:
Кулаичев А.П. ПРОБЛЕМА ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОГО РЕФЕРЕНТА ПРИ РЕГИСТРАЦИИ ЭЭГ. Вестник Московского университета. Серия 16. Биология. 2016;(3):38-43.
For citation:
Kulaichev A.P. THE PROBLEM OF CHOICE OF OPTIMUM REFERENT FOR EEG REGISTRATION. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 16. Biologiya. 2016;(3):38-43. (In Russ.)
Просмотров:
274
Послать статью по эл. почте 