Методы частотно-временного анализа и их применение к ЭЭГ-данным в онтогенезе

Электроэнцефалография позволяет получать богатую характеристику мозговой активности, которую можно описывать как нейронные осцилляции. Однако в большинстве работ по ЭЭГ в онтогенезе до настоящего времени анализ данных ограничивался вызванными потенциалами или оценкой мощности на основе преобразования Фурье.

Хотя эти подходы оказались полезными, они не используют всю информацию, содержащуюся в ЭЭГ-сигнале. В частности, при анализе вызванных потенциалов игнорируются не привязанные к фазе сигналы, а при оценке мощности на основе преобразования Фурье — временная информация. Частотно-временные методы позволяют точнее охарактеризовать осцилляции, содержащиеся в ЭЭГ-данных. Разделяя информацию о мощности и фазе в разных частотных диапазонах, частотно-временные показатели дают более близкое к нейрофизиологическим механизмам представление, облегчают сопоставление между дисциплинами нейрофизиологии и позволяют выявлять процессы, не видимые при анализе вызванных потенциалов или методах, основанных на преобразовании Фурье, например функциональную связанность.

Несмотря на эти уникальные возможности, обзор литературы в этом журнале показывает, что частотно-временной анализ ЭЭГ в области когнитивной нейронауки развития пока не получил широкого распространения. В этой работе представлено концептуальное введение в частотно-временной анализ для исследователей, изучающих развитие. Чтобы облегчить использование таких методов, авторы включили обучающий материал с доступными сценариями, основанными на работе Cohen (2014), для расчета частотно-временной мощности (силы сигнала), межпробной фазовой синхронизации (согласованности сигнала) и двух типов фазовой связности (межканальной фазовой синхронизации и взвешенного индекса фазовой задержки).