hD, professor, Head of the Department of Physiology with the course of life safety and medicine of catastrophes SSMU, Head of the Department of Neurointerface and Applied Neurophysiology of the Center for breakthrough research «IT in Medicine» Russia, 443081.
Центр прорывных исследований «IT в медицине» СамГМУ.
PhD, professor, director of the Institute of innovative development of Samara State Medical University Russia, 443081.
Центр прорывных исследований «IT в медицине» СамГМУ.
PhD, associate professor of the Department of Physiology with the course of life safety and medicine of catastrophes SSMU, Head of the Laboratory of Applied Neurophysiology of the Center for breakthrough research «IT in Medicine Russia, 443081.
Центр прорывных исследований «IT в медицине» СамГМУ.
postgraduate student at the Department of Physiology with the course of life safety and medicine of catastrophes Russia, 443081.
Центр прорывных исследований «IT в медицине» СамГМУ.
PhD, associate professor of the Department of Neurology and Neurosurgery, Head of the Laboratory of Neurointerface of the Center for breakthrough research «IT in Medicine» Russia, 443081.
Центр прорывных исследований «IT в медицине» СамГМУ.
Aim - the determination of common and individual characteristics in patterns of sensorimotor rhythms of EEG during motor imagery in upper and lower limbs. Materials and methods. 20 right-handed students of Samara State Medical University at the age of 18-20 years took part in the investigation, signing informed consent. Monopolar EEG was recorded with the use of 128-channel EEG recording system (BP-010302 BrainАmpStandart 128) at rest and during the imagining of monovector movements in 4 limbs (bending fingers of the right hand, bending fingers of the left hand, dorsiflexion of the right foot, dorsiflexion of the left foot); and during the imagining of triple-vector movements in the dominant hand (fingers bending, elbow flexion, wrist rotation). The following programs and methods were used during the processing of EEG: MatLab, IBM SPSS Statistics 22, ICA (independent component analysis), CSP (Common Spatial Pattern), LORETA. Results. It was found out that alpha2- and beta2- EEG frequency bands are highly significant for the formation of contralateral activation focus during motor imagery in the 4 limbs. ERD / ERS of the EEG rhythms were more pronounced during imagining movements in the dominant limbs (right hand, right leg) than in non-dominant.We found individuality of responses of sensorimotor EEG rhythms in addition to the general trends of EEG changes during imagination of one-type movement in the 4 limbs. The significance of changes in the power of EEG sensorimotor rhythms for differentiating 3 degrees of freedom during motor imagery in one limb was not found. Conclusion. Event-related desynchronization/synchro-nization(ERD/ERS) of sensorimotor EEG rhythms related to motor imagery has individual characteristics and their classification will lead to the significant increase of the number of degrees of freedom in creation and implementation of BCI.
Цель - выявление общих и индивидуальных особенностей в паттернах сенсомоторных ритмов ЭЭГ при воображении движений в верхних и нижних конечностях человека. Материалы и методы. В исследовании приняли участие 20 студентов-правшей Самарского государственного медицинского университета в возрасте 18-20 лет, подписавшие информированное согласие. ЭЭГ регистрировалась монополярно с помощью 128-канальной системы записи ЭЭГ (BP-010302 BrainАmpStandart 128) в состоянии покоя, при воображении моновекторных движений в 4-х конечностях (сгибание пальцев правой руки, сгибание пальцев левой руки, тыльное сгибание правой стопы, тыльное сгибание левой стопы), при воображении трехвекторных движений в доминантной руке (сгибание пальцев, сгибание в локтевом суставе, ротация кисти). В процессе обработки ЭЭГ использовались такие программы и методы, как анализ независимых компонентов, частотно-пространственная фильтрация, LORETA, MatLab, IBM SPSS Statistics 22. Результаты. Обнаружена высокая значимость альфа2- и бета2- частотных диапазонов ЭЭГ в формировании контралатерального очага активации при воображении движений в конечностях. ERD/ERS в ритмах ЭЭГ были более выражены при воображении движений в доминантных конечностях (правой руке и в правой ноге), чем в недоминантных. Кроме общих тенденций изменений ЭЭГ при воображении моновекторных движений в 4-х конечностях нами обнаружена и индивидуальность ответов сенсомоторных ритмов ЭЭГ. Не установлена значимость изменений мощности сенсомотор-ных ритмов ЭЭГ для дифференцирования 3-х степеней свободы при воображении движений в одной конечности. Заключение. Связанная с воображением движения вызванная реакция десинхронизации/синхронизации (ERD/ ERS) сенсомоторных ритмов ЭЭГ имеет индивидуальные особенности, классификация которых позволит существенно увеличить количество степеней свободы при создании и реализации системы ИМК. Ключевые слова: ЭЭГ, интерфейс «мозг-компьютер», сенсомоторные ритмы, вызванные реакции десинхронизации/синхронизации, двигательное воображение.