大脑信号不规则可能理解癫痫过程提供线索

趟车部门的研究人员信息和通信技术(DTIC)提出一个新的方法来区分信号和癫痫重点从这些记录在大脑的其他部分没有出现癫痫发作。这种技术可以帮助检测epilepsy-induced功能比传统分析技术从这些信号更快。结果已发表在《华尔街日报》物理评论E。

大约1%的世界人口患有癫痫、神经系统障碍引起癫痫发作。在这些癫痫发作,一群神经元显示异常的大脑神经活动过度。

但9%的癫痫患者患有被称为pharmacoresistant focal-onset癫痫。在这些患者中,不能被药物控制癫痫发作。对他们来说,一个潜在的治疗是大脑的神经外科切除癫痫发作开始的地方。

然而,必须执行各种诊断技术来定位这个重点。通过测量脑电活动的脑电图,技术使用电极收集脑电图仪的信号(EEG信号)。在这项工作中,信号记录使用颅内电极(见图),直接连接到大脑的表面,记录病人的脑电活动,从而找到重点。

但是,本研究试图准确定位在大脑癫痫癫痫发作开始吗?阿奈Espinoso,博士研究员“非线性时间序列分析”(NTSA)研究小组UPF和发表的第一作者,解释说,“这不是工作的目标,癫痫病灶的信号有不同的动态从那些不直接来自焦点。我们研究这些动力学和我们想要达到最佳的技术强调两种类型的信号之间的差异。”

出于这个原因,他们研究了信号由五个病人患有pharmacoresistant focal-onset癫痫。他们EEG信号分析技术应用于相位同步和不规则等各个方面,概念上简单而有效的方法来描述患者癫痫的脑电图仪的记录。Espinoso解释说,“许多研究脑电图仪的信号应用复杂的技术,鼓励大量患者的分析。此外,这些研究直接分析信号,但这可以通过生理改变工件或在信号采集过程中。”

“这是一个简单而有效的方法,可以分析各种信号非常快,你也不必等待人遭受癫痫发作时得到的结果。遭受健康会导致许多问题的患者,如癫痫、不随意肌运动,意识丧失,等等。因此,没有癫痫信号增益的重要性时补充诊断”

由于这个原因,在这项研究中,作者获得信号的瞬时相位。“获得阶段无非是考虑到信号的动态振荡围成一圈每隔一定的时间在这个圆,表明其地位在每一个点的时候,”拉尔夫·格雷戈尔Andrzejak解释说,主任NTSA组和出版的作者之一。“因此,信号分析技术来区分癫痫病灶的信号(焦信号)别人的记录在大脑的不同部位(non-focal信号)直接分析这个阶段。”

结果表明,震源信号比non-focal同步信号。至于相不均匀性,这种技术还使区分两种类型的信号,”焦信号违规行为比non-focal的少,没有这些违规行为诱导的癫痫过程本身,“Espinoso仍在继续。“在高度简化,大脑信号参与癫痫往往更容易同步和更普通。”

技术问题,作者指出,量化的不规则阶段获得的信号。Espinoso解释说,“不规则可以是由于几个原因:噪声、非线性、信号相位的特性转化和non-stationarity。”

Andrzejak评论,他们先前研究这些信号与其他分析技术和没有实现这样一个高水平的差异。

这种方法有几个优点。“这是一个简单而有效的方法,可以分析各种信号非常快,你也不必等待人遭受癫痫发作时得到的结果。遭受健康会导致许多问题的患者,如癫痫、不随意肌运动,意识丧失,等等。因此,信号没有癫痫发作时获得重要补充诊断,”他们总结道。

开放科学的概念的想法科学研究应该每个人都能够理解的,免费的。出于这个原因,本文的作者发表在公共存储库吗在这项研究中获得的结果和规范。因此,Espinoso说,“可以更快地促进癫痫的研究在其他研究人员的帮助下。”

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