Обнаружение синхронизации в сигналах на основе синхросжатого вейвлетного преобразования

В настоящей работе ставилась цель - определить характерные закономерности в структуре паттернов электроэнцефалограммы человека с артериальной гипертензией и изменения в структуре этих паттернов, возникающие при появлении умеренных когнитивных расстройств, методами непрерывного вейвлет - анализа. Задачи исследования: 1. Изучить современные методы анализа нестационарных временных рядов, позволяющие выявлять динамические изменения в структуре сложных нестационарных сигналов и оценивать их частотно-временные характеристики (метод аналитического сигнала, основанный на преобразовании Гильберта, метод разложения сигнала на функции типа «эмпирических мод» и метод вейвлет-анализа). 2. Применить синхросжатое вейвлет-преобразование паттернов ЭЭГ для оценки биоэлектрической активности мозга человека в двух группах пациентов с артериальной гипертензией (без и с начальными проявлениями умеренных когнитивных расстройств) и оценить возможности этого метода различать ответы в этих двух группах пациентов. Объект исследования: электрическая активность мозга (ЭЭГ), регистрируемая с поверхности головы в виде электроэнцефалограммы Теоретическая значимость работы: Обосновано применение теории методов вейвлет-анализа для обнаружения различий в способности мозга человека с сосудистой патологией в виде артериальной гипертензии без и с начальными проявлениями умеренных когнитивных расстройств к различному воспроизведению ритмического светового стимула определенной частоты. Практическая значимость работы: Состоит в возможности создания на основе рассмотренных алгоритмов системы экспресс-диагностики функционального состояния мозга. Научная новизна состоит в том, что показана возможность применения вейвлетных характеристик паттернов ЭЭГ для оценки степени лабильности головного мозга к воспроизведению ритмического светового стимула определенной частоты при отсутствии и наличии у человека начальных проявлений умеренных когнитивных расстройств. Структура и содержание работы: работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованных источников. В первой главе изложены методы анализа нестационарных временных рядов (метод аналитического сигнала, основанный на преобразовании Гильберта, метод разложения сигнала на функции типа «эмпирических мод» и метод непрерывного вейвлет-преобразования сигнала, включая синхросжатое вейвлет-преобразования с последующей оценкой мгновенных фаз и частот сложного сигнала). Во второй главе представлен анализ паттернов ЭЭГ, который доказывает, что различные нарушения функционального состояния нервной системы в результате артериальной гипертензии проявляют себя как особенности мозга различным образом отвечать на определенную функциональную нагрузку (ритмическую фотостимуляцию). Приведено сравнение результатов синхросжатого вейвлет-преобразования и оценки мгновенных фаз и частот у двух групп пациентов с артериальной гипертензией и выявлена различная степень синхронизации светового стимула и реакции мозга.