Решение обратной задачи ЭЭГ при помощи динамики с предварительным распределением

Аннотация

В данной работе мы поставили цель найти одно из возможных решений обратной задачи электроэнцефалографии с помощью построения цифрового двойника головного мозга человека в виде реконструкции трехмерного динамического распределения нервной активности по тканям на основании их плотности. В качестве основного предположения мы приняли, что плотность нейронов, которая может быть получена с помощью метода магнитно-резонансной томографии (МРТ), в определенной зоне мозга в большей мере обуславливает степень возможной вырабатываемой активности нейронов в ходе естественного процесса. Мы рассмотрели основные принципы работы нейронов головного мозга, ознакомились с существующими методами исследования мозга человека, и на основании этого построили теорию решения обратной задачи ЭЭГ – задачи по локализации источников мозговой активности, приводящим к регистрации потенциала на поверхности головы. В ходе работы мы разработали методику синхронизации активности модельного мозга с образцовой электроэнцефалограммой (ЭЭГ), взятой у реального человека, и полученная погрешность воспроизведения образцовой ЭЭГ модельным мозгом составила не более 9%. Помимо этого, была проиллюстрирована динамика импульсов нейронов, которая происходит во время возникновения сигналов электроэнцефалографии. В ходе выполнения работы разработанные программные продукты были оформлены в виде объектов интеллектуальной собственности: двух свидетельств о государственной регистрации программы для ЭВМ; также результаты были представлены в виде стендового доклада на XI международной молодежной научной конференции физико- технологического института.