________________  ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА  ________________

3D КРОСС-КОРРЕЛЯТОРЫ СИГНАЛОВ ЭЛЕКТРО-МАГНИТОЭНЦЕФАЛОГРАММ В ДИАГНОСТИКЕ И ТЕРАПИИ ЭПИЛЕПСИИ  Исследование частично выполнено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (№ 12-02-31044)

Эпилепсия является одним из наиболее распространенных хронических неврологических заболеваний человека и состоит в предрасположенности организма к внезапному возникновению судорожных приступов. Поскольку судорожные припадки могут возникать при различных патологиях головного мозга и центральной нервной системы, точная диагностика эпилепсии представляет достаточно сложную задачу.

Цель настоящего исследования состояла в разработке принципов ранней диагностики эпилепсии, в том числе фоточувствительной (ФЧЭ), на основе МЭГ и ЭЭГ оцифрованных данных коры головного мозга человека.

Для этого был проведен анализ двумерных и трехмерных изображений кросс-корреляторов сигналов-откликов электро- и магнитоэнцефалограмм. Основанием для выполнения работ по проекту стала рабочая гипотеза о связи неврологических (ФЧЭ) заболеваний и психиатрических (склонность к шизофрении у детей/подростков) расстройств с нарушениями частотно-фазовой синхронизации между определенными для каждой патологии участками коры головного мозга человека. Для извлечения информации о характере нарушений частотно-фазовой синхронизации применялись методы фликкер-шумовой спектроскопии (ФШС) и формализма функций памяти (ФФП) с двухпараметрическими кросс-корреляторами, рассчитываемыми на основе оцифрованных сигналов на разных отведениях.

В проекте были использованы данные, предоставленные Prof. J. Bhattacharya (Goldsmiths College, University of London, UK),  по регистрации МЭГ-сигналов при помощи СКВИД-сенсоров.

Ключевые публикации

1. Timashev, S.F. Analysis of biomedical signals by flicker-noise spectroscopy: Identification of photosensitive epilepsy using magnetoencephalograms / S.F. Timashev, Yu.S. Polyakov, R.M. Yulmetyev, S.A. Demin, O.Yu. Panischev, S. Shimojo, J. Bhattacharya // Laser Physics. – 2009. –  Vol. 19, № 4. – P.  836–854.
2. Panischev, O.Yu. Cross-correlation markers in stochastic dynamics of complex systems / O.Yu. Panischev, S.A. Demin, J. Bhattacharya // Physica A: Statistical Mechanics and its Applications. – 2010. – Vol. 389. –  P. 4958–4969.
3. Timashev, S.F. Frequency and Phase Synchronization in Neuromagnetic Cortical Responses to Flickering-Color Stimuli / S.F. Timashev, Yu.S. Polyakov, R.M. Yulmetyev, S.A. Demin, O.Yu. Panischev, S. Shimojo, J. Bhattacharya // Laser Physics. – 2010. – Vol. 20, № 3. – P. 604–617.
4. Timashev, S.F. Analysis of cross-correlations in electroencephalogram signals as an approach to proactive diagnosis of schizophrenia / S.F. Timashev, O.Yu. Panischev, Yu.S. Polyakov, S.A. Demin, A.Ya. Kaplan // Physica A: Statistical Mechanics and its Applications. – 2012. – Vol. 391, № 4. – P. 1179–1194.
5. Панищев, О.Ю. Фазовая синхронизация в сигналах магнитоэнцефалограмм при фоточувствительной эпилепсии / О.Ю. Панищев, С.А. Дёмин, М.Р. Идиятова // Нелинейный мир. – 2012. – Т. 10, № 7. – С. 448–453.
6. Тимашев, С.Ф. Фликкер-шумовая спектроскопия как «прибор» для индивидуальной медицины будущего / С.Ф. Тимашев, С.А. Дёмин, О.Ю. Панищев, Ю.С. Поляков, А.Я. Каплан, Ю.А. Нефедьев // Ученые записки Казанского университета. Серия Физико-математические науки. – 2012. – Т. 154, Кн. 4. – С. 161–177.
7. Panischev, O.Yu. Use of Cross-Correlation Analysis of EEG Signals for Detecting Risk Level for Development of Schizophrenia / O.Yu. Panischev, S.A. Demin, A.Ya. Kaplan, N.Yu. Varaksina // Biomedical Engineering. – 2013. – Vol. 47, № 3. – P. 153–156.
8. Панищев, О.Ю. Исследование свойств патологической мозговой активности человека при световой стимуляции, вызывающей фоточувствительную эпилепсию / О.Ю. Панищев, С.А. Дёмин, И.А. Русанова // Медицинская техника. – 2015. – № 4. – C. 36–39.