Определение степени синхронности перемежающейся фазовой синхронизации по данным электроэнцефалограмм лабораторных животных

Явление перемежаемости встречается вблизи границ различных типов хаотической синхронизации. В данной работе представлены результаты исследования перемежающейся фазовой синхронизации в реальной нейрофизиологической системе. В случае электроэнцефалограмм головного мозга как исследуемой системы именно перемежающаяся фазовая синхронизация может указать на существование и развитие патологий, например, наличие эпилептических припадков. Создание и введение новейших методов для анализа различных типов динамики головного мозга являются одной из наиболее востребованных и активно развивающихся сфер в нейрофизиологии. В качестве исследуемых объектов были выбраны экспериментальные данные нейрофизиологической природы - сигналы электоэнцефалограмм, снятые с головного мозга специальной лабораторной крысы линии WAG/Rij, генетически предрасположенной к приступам эпилепсии. Исследуемая крыса рассматривалась в двух состояниях: под влиянием лекарственного препарата клонидин (способствует усилению эпилептических приступов в течение первых 6-12 часов, но не оказывает влияния на продолжительность пик-волновых разрядов) и без него. Для оценки степени перемежающегося поведения был выбран метод, основанный на расчете условного нулевого показателя Ляпунова. Найдено отношение условных показателей Ляпунова для разности фаз двух различных каналов головного мозга животного в случае воздействия лекарственных препаратов и в их отсутствие. Построены графики зависимости исследуемой величины от номера пик-волнового разряда. Обнаружено, что пик-волновые разряды лучше синхронизированы при действии лекарства. Результаты данной работы могут найти непосредственное применение в медицине для диагностики и выявлений заболеваний, связанных с патологической активностью головного мозга.