ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2014, № 11 · БИОМЕДИЦИНСКАЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКА

Оценка частотно-временной организации эпилептических разрядов коры головного мозга при разных формах эпилепсии

Ю.В. Обухов1, Г.Д. Кузнецова2, А.В. Габова2, А.Б. Шацкова2, В.В. Гнездицкий3

1 ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, Москва, Россия
2 Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Россия
3 Научный центр Неврологии РАН, Россия
Полный текст УДК 004. 93.11 EDN TMZXJL

Аннотация

С помощью модифицированного вейвлета Морле была проанализирована частотно-временная структура эпилептических разрядов коры головного мозга разного типа у человека и у животных с генетической или экспериментально созданной эпилепсией. Обнаружено, что существует не менее трех типов абсансного статуса, различающихся по частотно-временной динамике судорожной активности и сделано предположение о существовании нескольких механизмов, обеспечивающих длительную пароксизмальную ритмическую активность при данном виде эпилепсии. Определены характерные особенности частотно-временной структуры разрядов нескольких видов неконвульсивной эпилепсии у крыс, соответствующих разным типам эпилепсии у человека (типичные абсансные разряды, окципитальные неконвульсивные разряды, эпилептические разряды de novo пожилого возраста). Данные анализа частотно-временной структуры разрядов, полученные с помощью модифицированного вейвлет преобразования Морле, могут быть полезными при дифференциальной диагностике различных видов эпилепсии.

  • вейвлет преобразование
  • частотно-временная структура
  • эпилептическая активность мозга человека и животных
Abstract (in English)

The version of modified wavelet transform was developed for the time-frequency analysis of epileptic brain discharges. The analysis of different types of discharges in patients and animal models of genetic and experimental epilepsy was performed. Not less than three types of absence status different in time-frequency dynamics of seizure activity were revealed. The assumption about the existence of a few mechanisms supported longer paroxysmal rhythmical activity for these epilepsy types was made. In rats some types of nonconvulsive epilepsy similar to different types of human epilepsy (typical spike-wave discharges of absence epilepsy, occipital nonconvulsive discharges and nonconvulsive de novo discharges for elderly people). The results of time-frequency discharges structure analysis by modified wavelet transform can be useful for the differential diagnostics of different types of epilepsy.

Для цитирования

Обухов Ю.В., Кузнецова Г.Д., Габова А.В., Шацкова А.Б., Гнездицкий В.В. Оценка частотно-временной организации эпилептических разрядов коры головного мозга при разных формах эпилепсии // Журнал радиоэлектроники. – 2014. – № 11.

Литература

  1. Adeli H., Zhau Z., Dadmehr N. Analysis of EEG records in an epileptic patients using wavelet transform. // J. Neurosci. Methods. 2003; 123: 69-87.
  2. Blanko S., Quian-Quiroga R., Rosso O., Serrano E. Time-frequency analysis of electroencephalogram series. III. Wavelet packets and information cost function. // Phys.Rev. E.1998; 57: 932-940.
  3. Siff S., Aldroubi A., Unser M. Fast wavelet transformation in EEG. // EEG Clin. Neurophysiol. 1994; 91: 442-445.
  4. Короновский А.А., Макаров В.А., Павлов А.Н. и др. Вейвлеты в нейродинамике и в нейрофизиологии. // Москва. «Физматлит», 2013, 269
  5. Ситникова Е.Ю., Короновский А.А. Храмов А.Е. Анализ электрической активности головного мозга при эпилепсии: прикладные аспекты нелинейной динамики. // Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика. 2011; 19: 173-180.
  6. Bosnyakova D., Obukhov Yu. Extraction of dominant features in biomedical signals. // Pattern Recogn. Image Anal. 2005; 15; 513-515.
  7. Габова А.В., Боснякова Д.Ю., Босняков М.С. и др. Частотно-временная структура разрядов пик-волна генерализованной absence-эпилепсии. // Доклады РАН, 2004; 396: 557-560.
  8. Bosnyakova D., Gabova A., Kuznetsova G. et al. Time-frequency analysis of spike-wave discharges using the modified wavelet transform. // J. Neurosci. Methods, 2006; 165: 80-85.
  9. Bosnyakova D., Gabova A., Zharikova A. et al. Some peculiarities of time-frequency dynamics of spike-wave discharges in human and rats. // Clin. Neurophysiol, 2007; 118; 1736-1743.
  10. Габова А.В., Кузнецова Г.Д., Гнездицкий В.В. и др. Анализ частотно-временных характеристик типичных и атипичных разрядов неконвульсивной эпилепсии. // Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2009: 3, № 4: 37-42.
  11. Габова А.В. Кузнецова Г.Д., Самотаева И.С. и др. Одновременное существование двух типов разрядов неконвульсивной эпилепсии у пациентов и у генетической модели абсансной эпилепсии у животных (крысы линии (WAG/Rij).// Биомедицинский журнал medline.ru. 2012; 13: 291-308. http://www/medline.ru/public/art/tom13/art25.html
  12. Соколов М.Е. Кузнецова Г.Д., Нуйдель И.В., Яхно В.Г. Симулятор динамических процессов преобразования сигналов в таламо-кортикальных сетях. // Прикладная нелинейная динамика Изв. высших учебн. заведений. 2011; 6: 177-185.
  13. Meern H., Pijn J., van Luijnelaar G. et al. Cortical focus drives widespread cortico-thalamic networks during spontaneous absence seizures in rats. // J.Neurosci. 2002; 22: 1480-1405.
  14. Drinkenburg W., Coener A., Vosstn J., van Luijtelaar E. Sleep deprivation and spike-wave discharges in epileptic rats. // Sleep. 1995; 18: 252-256.
  15. Van Luijntlaar G., Coenen A., Genetic animal models of absence epilepsy: a review of the WAG/Rij strain of rats. // Behav/Genet. 2003; 33: 635-655.
  16. Коломийцев И.Г., Левшина И.П., Новикова М.Р. Последствия черепно-мозговой травмы у крыс разного возраста. Гистологические исследования. // 2014, (в печати).
  17. Зенков Л.Р. Клиническая эпилептология.// Москва, МИА, 2010, 405 с.
  18. Сараджашвили П.М., Геладзе Т.Ш. Актуальные вопросы клинической эпилептологии. // В кн.: «Актуальные вопросы неврологии и психиатрии». Тбидиси 1996, 54-60.
  19. Van Rijn C.T., Gaetani S., Gabova A. et al. Absence prone, genetically epileptic WAG/Rij rats show a reduced expressionof type-1 canabinoid (CB1) receptors in thalamic nuclei and respond to the CB1 receptor agonist, WIN 55,212-2, with a reduced incidence of spike-wave discharges. // Epilepsia, 2010; 51: 1511-1521.
  20. Карлов В.А. Судорожный эпилептический статус. // Москва, «МЕДпресс-информ», 2003, 165 стр.