Источник-локализационное картирование ЭЭГ: практический обзор этапов анализа

Электроэнцефалография (ЭЭГ) — одна из старейших технологий регистрации нейронной активности головного мозга человека. Она имеет неоспоримую ценность в клинической диагностике, особенно, хотя и не исключительно, при выявлении эпилепсии и расстройств сна, а также при оценке нарушений в сенсорных проводящих путях. С развитием цифровых технологий анализ ЭЭГ вышел за рамки простого визуального анализа амплитудных и частотных колебаний во времени и стал включать всестороннее изучение временных и пространственных характеристик регистрируемых сигналов. Сегодня ЭЭГ признается мощным инструментом для оценки функции мозга с уникальным преимуществом — возможностью регистрировать нейронные процессы в тот временной интервал, в котором они происходят, то есть в субсекундном диапазоне. Однако общепринято, что ЭЭГ обладает низким пространственным разрешением, из-за чего трудно судить о локализации областей мозга, генерирующих нейронную активность, регистрируемую с поверхности головы. Это побудило целое сообщество биомедицинских инженеров предложить решения, позволяющие более точно и надежно локализовать источники ЭЭГ-активности. Теперь существуют системы высокоплотной ЭЭГ в сочетании с точными данными об анатомии головы и сложными алгоритмами локализации источников, которые превращают ЭЭГ в полноценный метод нейровизуализации. Благодаря этим инструментам и тому факту, что ЭЭГ по-прежнему остается универсальным, недорогим и портативным методом, электрическая нейровизуализация стала широко используемой технологией для изучения функций как патологического, так и здорового мозга человека. Однако для перехода от записи ЭЭГ к трехмерным изображениям нейронной активности требуется несколько этапов. В этом обзоре объясняются эти различные этапы и они иллюстрируются на полном аналитическом конвейере, реализованном в отдельном свободно доступном академическом программном обеспечении Cartool. Описание того, как различные этапы выполняются в Cartool, приведено только в качестве примера. Другое программное обеспечение для источник-локализационного анализа ЭЭГ может использовать сходные или иные подходы к различным этапам.