Топографическая сегментация ЭЭГ

Д. Леман (D.Lehmann) предложил особый метод для сегментации многоканальных записей ЭЭГ, основанный на сравнении между собой карт мгновенного распределения электрического потенциала по скальпу, последовательно анализируемых в моменты максимумов мощности поля потенциалов (показателя "global field power"). В этом методе, получившем название "топографической" или "пространственно-ориентированной" сегментации, граница сегмента проводится в случае, если очередная карта потенциала отличается от предыдущей больше, чем на некоторое пороговое значение. В качестве меры сходства между картами используется расстояние между глобальными экстремумами или центроидами (Lehmann et al., 1987; Lehmann, 1987; Wackermann et al., 1993). Как и в случае адаптивной сегментации одноканальных записей с использованием моделей (см. выше), в дополнение к основному алгоритму предлагалась проводить классификацию получаемых сегментов (Wackermann et al., 1993), а также была сделана попытка ввести вместо него сегментацию на основе объединения отдельных карт (аналогов эпох фиксированной длины в методе Янсена), попавших в один и тот же класс (Pasqual-Marqui et al., 1995).

Способность данного метода делить ЭЭГ на сегменты очень малой длительности - порядка сотен миллисекунд и даже короче - позволило использовать его не только в анализе спонтанной ЭЭГ, но и - в несколько модифицированном виде - в анализе мозговых потенциалов, связанных с событиями (Lehmann, Skrandies, 1984; Brandeis, Lehmann, 1986, 1989; Michel, Lehmann, 1993; Koenig, Lehmann, 1996; и др.). Получаемые с помощью этого метода показатели сегментарной структуры, прежде всего длина сегментов, оказались высоко чувствительны к различным факторам, влияющим на активность мозга: к различным заболеваниям (Merrin et al., 1990; Ihl et al., 1993; Strik et al., 1995; Stevens et al., 1996), к медикаментозной терапии (Merrin et al., 1990), к приему единичных доз различных психотропных препаратов (Lehmann et al., 1993b; Kinoshita et al., 1995), к спонтанно изменяющимся состояниям сознания, характеризующимся появлением зрительных образов или абстрактных мыслей (Lehmann et al., 1994). Это свидетельствует не только об эффективности данного метода, но и, в более широком смысле, о том, что пространственно-временная структура ЭЭГ высоко чувствительна к различным аспектам функционирования мозга.

Однако методу топографической сегментации свойственны два существенных ограничения. Во-первых, он отслеживает только некую глобальную динамику микросостояний мозга. С его помощью нельзя следить за происходящим в отдельных областях коры и как следствие, в частности, нельзя изучать координацию активности отдельных корковых систем. Во-вторых, он, как и методы сегментации, рассмотренные в предыдущем разделе, не включает в себя статистически обоснованные процедуры для точного определения моментов перехода от одного сегмента к другому.