Инновационные технологии биофизической наркологии. Часть 3: сингулярная энергоденситометрия ЭЭГ – ин

Глушко А.А., Брюн Е.А., Копоров С.Г.

ГБУЗ "Московский научно-практический центр наркологии ДЗМ», Москва, Россия

Автор для корреспонденции: Глушко Анатолий Александрович; e-mail: gaa.glu@mail.ru

Innovative technologies of biophysical narcology. Part 3

Singular EEG energy densitometry is an innovative technology of neuroimaging the global function of the brain, invariant patterns of reactivity and toxic encephalopathy

Glushko AA, Bryun EA, Koporov SG

Moscow Research and Practical Centre for Narcology of the Department of Public Health,

Moscow, Russia

For correspondence: Glushko Anatoly; e-mail: gaa.glu@mail.ru

В электроэнцефалограмме (ЭЭГ) выделяют генетически детерминированные стабильные, метастабильные и стохастические, неустойчивые графоэлементы. К стабильным и жестко детерминированным элементам ЭЭГ в состоянии покоя или «холостого хода» относят среднюю амплитуду и частоту, которые рассчитываются из фрагмента ЭЭГ, равного 2-3 эпохам (20-30 сек. исследования).

Формирование стабильных параметров ЭЭГ (амплитуда и частота импульсов) осуществляется в процессе онтогенеза в соответствии с инвариантными паттернами реактивности мозга. Формирование токсической энцефалопатии при болезнях зависимости приводит к образованию жестко детерминированных инвариантных паттернов реактивности мозга, что позволяет осуществлять раннюю диагностику поражений мозга посредством расчета и интерпретации плотности энергии ЭЭГ-волн и нейровизуализации глобальной функции мозга.

Цель исследования: разработка технологии сингулярной энергоденситометрии (СЭД-ЭЭГ анализ) – в качестве метода определения удельной и совокупной плотности энергии ЭЭГ-волны для нейровизуализации инвариантных паттернов реактивности и глобальной функции мозга, позволяющей осуществлять скрининг и мониторинг токсической энцефалопатии при болезнях зависимости.

Объект и методы исследования. Исследовано 34 здоровых лиц и 214 больных на разных этапах течения синдрома зависимости по программе «EEG-studio» и «WIN-EEG». Производился расчет удельной плотности энергии ЭЭГ волны (Wt=1 -ЭЭГ) находящейся в единичном объеме (V=1), проходящей через единицу площади (S=1) и в единицу времени (t=1) осуществлялся по адаптированной формуле Умнова - Пойтинга, где Wt=1 –ЭЭГ равна W(Е) = А2∙F2/2k. Расчеты проводились на основании квадратичной прямоугольной матрицы, элементами которой были средние величины амплитуд и частот за 2-3 эпохи.

Результаты: количественная удельная и суммарная плотность энергии ЭЭГ-волны коррелировала с давностью и стадией течения синдрома зависимости, а также с типом психоактивного вещества, тяжестью острой и хронической интоксикации, выраженностью и вариантом течения токсической и органической энцефалопатии.

Распределение количественных показателей плотности энергии ЭЭГ волны (W) с качественными графоэлементами ЭЭГ позволило выделить несколько энергетических уровней нейрональной активности, отражающих паттерны инвариантной электрокинетической активности мозга – главной функции мозга.

- предельное снижение электрогенеза мозга с доминированием

низкоамплитудной медленной активности c паттернами «вспашка - подавление» , «burst- suppression», что находится ниже ≤ 1х642= 4096 W, условных единиц (уе) плотности энергии, W(Е). N- 5 (2,34%). 2) Редукция - преобладание медленной дельта-тета активности, 4х642 (4096 -16384) W, N-29 (13,55%). 3) Инверсия – преобладание медленной тета- и полиморфной альфа активности,16х 642 (16384- 65 536) W , N- 34 (15,89%). 4) Спонтанность – доминирование синусоидальной и полиморфной, дезорганизованной альфа активности, 64х 642 (65 536- 262 144) W=1, N-52 (24,30%). 5) Сензитивность – альфа, бета-1 и мю активность с заострением волнового спектра 4х 643 (262 144 – 4 194 304) W N- 49 (22.90%). 6) Потенциация - синхронизация дельта-, тета-, альфа-, бета-спектра, (не)-эпилептиформная пароксизмальная активность 16х644 (4194 304 – 16777216) W N- 37 (17.30%). 7) Регуляризация – предельное увеличение электрогенеза мозга с гиперсинхронизацией нейрональной непароксизмальной и эпилептиформной активности, ≥ 644 (≥ 16777216) , W N- 12 (5.60%).

Сингулярный энергоденситометрический потенциал W(Е), отражающий удельную плотность переноса энергии ЭЭГ- волны в единицу времени, может быть использован как универсальный показатель нейровизуализации спонтанной и вызванной нейрональной активности, отражающей глобальную функцию мозга, представленную в континууме инвариантных паттернов реактивности мозга: 1. Спонтанность; 2. Сензитивность (габитуация); 3. Потенциация (генерализация); 4. Регуляризация (стабилизация); 5. Инверсия; 6. Редукция; 7.Рефрактерность (аспонтанность), конечные состояния.

Выводы: Кластеризация электрогенеза мозга по удельной и суммарной плотности энергии ЭЭГ волны в виде инвариантных паттернов реактивности с сингулярным преобразованием амплитудно-частотного спектра носит универсальный характер, что может быть использовано в исследовании сознания и мышления, а также в нейрокомпьютеринге, создании сильного искусственного интеллекта и робототехники.

На основании скрининговых ЭЭГ исследований разработаны ЭЭГ паттерны инвариантной реактивности мозга и типология токсической энцефалопатии при болезнях зависимости. Совместно с ООО «Медицинские Компьютерные Системы» (РФ, Зеленоград) разработана «Программа определения паттернов нейровегетативной реактивности организма человека». Получено Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2016617442 от 06.07.2016г. В соответствии с техническим заданием для производителя (ООО «МКС») разрабатывается отечественный медицинский аппарат «Нейровизор» - с модулем «детектор ЭЭГ паттернов реактивности». Установка не имеет аналогов в мире и предназначена для проведения скрининга и мониторинга биоэлектирической активности мозга при болезнях зависимости, включая диагностику токсических энцефалопатий и вегетопатий.

Формула сингулярной омнипотентности, ΔΩ=1•2δ/ω, принцип энергетического минимума при отрицательной удельной энтропии (-δS) позволяют создать физико-математический базис и графы нейросетевой матрицы феномена сознания как интегральной функции мозга.

Физико-математический базис науки о мозге, разработанный на новых физических принципах, включая паттерны инвариантной реактивности мозга, позволит моделировать психическую активность в норме и при патологии. Нейробиология обретет реальную сущность в отличие от доминирующих в настоящее время, декларативных, не подкрепленных физико-математическим алгоритмом, умозрительных представлений в теориях мозга, изобилующих неологизмами в виде «когнитом» и «ког». По нашему мнению, понятия «Когнитом» и «Ког», развиваемые школой К.В. Анохина, являются ничем иным, как механистическим переносом термина «геном» и «ген», которые должны выполнять функцию «квантов» мышления и сознания, составляя принцип антропной (разумной) эволюции - принцип энергетического минимума. Однако, поскольку концепция когнитома, претендующая на статус теории мозга, по мнению ее авторов, позволит раскрыть тайны мозга в ближайшие 7 лет, то очевидно, что без дискретного и инвариантного исследования «больного мозга», страдающего широким спектром психических расстройств, включая болезни зависимости, невозможно создать теорию «здорового мозга».

Литература

Боголепова И.Н., Кротенкова М.В., Малофеева Л.И., Коновалов Р.Н., Агапов П.А. М.: Издательский холдинг «Атмосфера», 2010. 216 с.: ил.
Глушко А. А., Брюн Е. А., Копоров С. Г. Визуализация биоэлектрической реактивности мозга при синдроме зависимости: мониторинг «In situ» психотерапевтических интервенций. Материалы Первого Объединённого Евроазиатского конгресса по психотерапии (19 конгресс Европейской ассоциации психотерапии и 7 Паназиатский конгресс по психотерапии) «Психотерапия без границ: прошлое, настоящее и будущее». 5—7 июля, 2013 года, Москва, Россия. Профессиональная психотерапевтическая газета № 7 (127) июль –2013. С 25. С 31.
Глушко А.А., Брюн Е.А., Копоров С.Г., Забодаев С.В., Рыбкин Н.Н. «Программа определения паттернов нейровегетативной реактивности организма человека». Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2016617442 от 06.07.2016г. Федеральная служба по интеллектуальной собственности. Бережковская наб., 30, корп. 1, Москва, Г-59, ГСП-3, 125993.
Гнездицкий В.В., Пирадов М.А. Нейрофизиология комы и нарушения сознания (анализ и интерпретация клинических наблюдений). Иваново: ПресСто, 2015. - 528 с.
Гнездицкий В.В., Корепина О.С. Атлас по вызванным потенциалам мозга (практическое руководство, основанное на анализе конкретных клинических наблюдений). Иваново. Изд.-полигр. комплекс «ПресСто», 2011. 532 с.
Иллариошкин С.Н., Фокин В.Ф. М.: ФГБУ "НЦН" РАМН, 2012.
О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA. М.: МедиаСфера,, 2006 (III и IV изд.). 312 с.
Frei E., Gamma A., Pasqual-Marqui R., LehmannD., Heell nD., Vollenweider F.X.Localization ofMDMA – induced brain activityin healthy volunteers using low resolution brain electromagnetictomography (LORETA). Human Brain Mapping, 2001, v. 14, p. 152-165.
Pasqual-Marqui RD: Review of methods for solving the EEG inverse problem.International Journal of Bioelectromagnetism. 1999, v.1, p. 75-86.
Ваганов А. Теорию мозга создадут через семь лет. Независимая газета,НГ- НАУКА. 26.04.2016. с.9. с.14.

Bogolepova IN, Krotenkova MV, Malofeeva LI, Konovalov RN, Agapov PA Architectonics of the human cerebral cortex: MRT-atlas M .: Publishing holding "Atmosphere", 2010. 216 p .: ill.
Glushko AA, Bryun EA, Koporov SG. Visualization of bioelectric reactivity of the brain in the dependence syndrome: monitoring "In situ" of psychotherapeutic interventions. Materials of the First United Eurasian Congress on Psychotherapy (19th Congress of the European Association of Psychotherapy and 7 Pan-Asian Congress on Psychotherapy) "Psychotherapy without borders: past, present and future". July 5-7, 2013, Moscow, Russia. Professional psychotherapeutic newspaper № 7 (127) July -2013. P. 25. P. 31.
Glushko AA, Bryun EA, Koporov SG, Zabodaev SV, Rybkin NN "Program for determining patterns of neurovegetative reactivity of the human body". Certificate of state registration of the computer program No. 2016617442 of 06.07.2016. Federal Service for Intellectual Property. Berezhkovskaya nab., 30, building. 1, Moscow, G-59, GSP-3, 125993.
Gnezditsky VV, Piradov MA Neurophysiology of coma and impaired consciousness (analysis and interpretation of clinical observations). Ivanovo: Pressto, 2015. - 528 p.
Gnezditsky VV, Korepina OS Atlas for evoked potentials of the brain (a practical guide based on the analysis of specific clinical observations). Ivanovo. Ed.-Polygraph. Complex "Pressto", 2011. 532 p.
Illarionishkin SN, Fokin VF. Functional interhemispheric asymmetry and brain plasticity. Moscow: FGBU "NTSN" RAMS, 2012.
Rebrova O.Yu. Statistical analysis of medical data. Application of the STATISTICA software package. Moscow: MediaSfera, 2002 (I ed.), 2003 (II ed.), 2006 (3rd and 4th ed.). 312 p.
Frei E., Gamma A., Pasqual-Marqui R., LehmannD., Heell nD., Vollenweider F.X.LocalizationofMDMA – induced brain activityin healthy volunteers using low resolution brain electromagnetictomography (LORETA). Human Brain Mapping, 2001, v. 14, p. 152-165.
Pasqual-Marqui RD: Review of methods for solving the EEG inverse problem.International Journal of Bioelectromagnetism. 1999, v.1, p. 75-86.
Vaganov A. The theory of the brain will be created in seven years. 10. Independent newspaper, IN-SCIENCE. 04/26/2016. P.9. P.14.