Оценка направлений элементарных источников альфа-ритма методом функциональной томографии мозга человека по данным магнитной энцефалографии

Предложен новый метод анализа данных магнитной энцефалографии, позволяющий преобразовать многоканальные временные ряды в пространственную структуру активности головного мозга. Задачей данной работы было дальнейшее развитие метода с целью определения преимущественного направления электрических источников активности мозга в каждой точке расчетной сетки. Рассмотрены экспериментальные данные, полученные на трех 275-канальных магнитных энцефалографах: в Нью-Йоркском университете, в Университете Макгилла и в Монреальском университете. В качестве модельного объекта было выбрано явление альфаритма человека. Магнитные энцефалограммы спонтанной активности мозга регистрировались в течение 5–7 минут в магнитоизолирующем помещении. Было выполнено преобразование Фурье полных временных рядов, что позволило получить детальные многоканальные спектры. Для всех спектральных компонент была решена обратная задача в приближении элементарного токового диполя и была построена функциональная структура активности мозга в изучаемой полосе частот 8–12 Гц. Для оценки локального направления активности, в каждой точке расчетной сетки был выбран вектор решения обратной задачи с наибольшей спектральной мощностью. Это позволило построить трехмерную карту векторного поля активности мозга — направленную функциональную томограмму. Такие карты были построены для 15 субъектов, были найдены общие закономерности в направлениях элементарных источников альфа-ритма. Метод может быть использован для изучения локальных свойств активности мозга в любом спектральном диапазоне и в любой части мозга.