Журнал экспериментальной и экспериментальной фармакологии

Абстрактный

Спектральный и спектральный анализ высших порядков временных рядов тремора

Маленка Мадер *, Джулиана Клатт, Флориан Амтаж, Бернхард Хеллвиг, Вольфганг Мэдер, Линда Соммерлейд, Бьёрн Шелтер

Цели: Целью данного исследования было изучение линейных и нелинейных свойств временных рядов тремора. С этой целью мы применили линейный (второго порядка) и нелинейный (высшего порядка) спектральный и кросс-спектральный анализ к 58 записям электроэнцефалографического (ЭЭГ) и электромиографического (ЭМГ) тремора семи пациентов с основным и пяти с паркинсоническим тремором. Методы: Спектральный анализ второго и третьего порядка был выполнен на двух типах данных. Во-первых, данные были смоделированы с помощью модели, имитирующей нелинейные свойства временных рядов тремора. Ограничения линейного спектрального анализа второго порядка проиллюстрированы в этих симуляциях. Эти ограничения могут быть преодолены с помощью нелинейного спектрального анализа третьего порядка. Во-вторых, записи тремора из дрожащей руки и контралатеральной двигательной области мозга пациентов с тремором были проанализированы как с помощью спектрального анализа второго, так и третьего порядка. Результаты: Линейный спектральный анализ показал нелинейность динамики и взаимодействия процессов, измеренных с помощью ЭЭГ и ЭМГ. Применяя биспектральный анализ, эти нелинейности были исследованы. Мы обнаружили, что мера нелинейности, основанная на биспектрах, была значимой для большинства записей ЭМГ, а также для взаимодействия ЭЭГ и ЭМГ. Выводы: Линейный спектральный анализ является мощным инструментом при оценке спектральных свойств временных рядов. Однако линейные методы не позволяют выявить нелинейные связи. При применении нелинейного спектрального анализа к временным рядам тремора мы показали, что динамика мышц руки, а также взаимодействие мышц руки и мозга регулируются нелинейностями.