Электроэнцефалография – чувствительный неинвазивный метод исследования функционального состояния головного мозга. По результатам проведенного ЭЭГ-обследования можно оценить функциональное состояние структур головного мозга, определить источники патологической электрической активности. Область использования ЭЭГ в медицинской клинической практике в настоящее время довольно обширна: от рутинных ЭЭГ-обследований в поликлинике до инвазивного ЭЭГ-видеомониторинга перед оперативным лечением головного мозга (опухоли, эпилепсия). Применяется ЭЭГ и в палатах интенсивной терапии, и в неонатальных отделениях для нейромониторинга новорожденных.
От количества используемых во время регистрации ЭЭГ-электродов зависит разрешающая способность данного метода обследования. В клинической практике в соответствии с российскими и международными рекомендациями применяется от 19-ти до 32-х ЭЭГ-электродов, расположенных на голове обследуемого по системе "10-20%".
Для наложения большего количества электродов используют систему "10-10%", в соответствии с которой можно наложить до 64 ЭЭГ-электродов:
Но иногда и этого оказывается недостаточно. В ряде случаев, как правило для научных исследований, необходимо регистрировать ЭЭГ с более высокой плотностью электродов на голове обследуемого. Это ЭЭГ высокого разрешения (High density EEG).
Для регистрации ЭЭГ высокого разрешения может быть использовано 128, 256 или даже 512 ЭЭГ-электродов. Понятно, что для наложения такого количества электродов требуется немало времени и усидчивости. Как правило, применяются специализированные электродные системы.
Для регистрации такого большого количества сигналов требуются и соответствующие усилители. Иногда для ЭЭГ высокого разрешения применяют не один, а сразу несколько ЭЭГ-регистраторов, объединенных между собой, чтобы работать, как единый механизм:
Для чего же может потребоваться регистрация такого большого количества ЭЭГ-кривых? Ведь даже визуальный просмотр таких обследований очень сложен, не говоря уже об анализе записанных данных.
Во-первых, такое количество ЭЭГ-кривых может применяться для более точной локализации источников патологической активности головного мозга с помощью специализированных программ:
Во вторых, большое количество электродов ЭЭГ часто необходимо для реализации интерфейса мозг-компьютер:
С помощью специализированных программ анализа, построенных на основе искусственного интеллекта, люди уже научились набирать текст на компьютере силой мысли при помощи ЭЭГ, а скоро, вероятно, научатся и управлять более сложными объектами, например, автомобилем.
Илон Маск, например, уже ведет подобные разработки с вживляемыми в мозг человека матрицами микроскопических ЭЭГ-электродов в рамках проекта NeuralLink.
В научных исследованиях ЭЭГ высокого разрешения уже применяют для адаптации в виртуальной реальности и управления виртуальными объектами с помощью мысли. Сейчас это кажется фантастикой, но через несколько лет эта технология войдет в повседневную практику.
Например, наши российские ученые уже разработали и внедряют систему, позволяющую людям с ограничениями с помощью мысли общаться в чате. Это проект Нейрочат.
Есть и другие интересные проекты, когда, например, с помощью ЭЭГ-электродов и силы мысли человек может управлять своим протезом.
И таких интересных проектов много. Например, многие исследования ведутся на моделях в платформе MathLab с передачей ЭЭГ в реальном времени по протоколу Lab Streaming Layer (LSL). Отлаживаются, оттачиваются и только потом переходят к исследованиям на человеке.
В будущем ЭЭГ высокого разрешения откроет для человечества новые возможности. Мы в компании Нейрософт с интересом следим за этим процессом и стараемся по мере возможности принимать участие в подобных исследованиях. Например, из нашей программы регистрации и анализа ЭЭГ "Нейрон-Спектр.NET" нативные кривые можно легко импортировать в сторонние программы обработки (Mathlab, Simulink, EEGlab, OpenVibe и др.) как в онлайн-режиме, с помощью протокола Lab Stream Layer (LSL), так и после окончания регистрации, с помощью формата European Data Format (EDF+).