3.2.1. Качественные решения.
3.2.1. Качественные решения.
Идея о возможном решении обратной задачи в отношении ЭЭГ была высказана
М. Бреже еще в 1949 г. при анализе электрических полей определенных электрографи-
ческих феноменов (сигма-ритм, волны сна). Позднее Гейслер и Герштейн (1961) каче-
ственно проанализировали проблему соотношения ЭЭГ и ее источников и показали,
что та или иная форма распределения потенциалов может быть обусловлена и связана
с определенной ориентацией и глубиной залегания источника дипольного типа. Про-
цедура этих решений была качественной и состояла в том, что сравнивались модельные
и реальные распределения потенциалов как ЭЭГ, так и некоторых ВП (Kavanagh, 1972).
3.2.2. Количественные решения.
Первые количественные результаты по локализации мозговых источников на
основе решения ОЗЭЭГ были получены в 1970 г. М. Шнейдером, французским
нейрофизиологом и биофизиком из неврологического центра в г. Лион (Schneider,
Gerin, 1970). В его подробной работе (1972) описан последовательный многошаго-
вый процесс дипольной локализации источников для некоторых видов разрядной
активности (Schneider, 1972).
С 1975 г. появились первые сообщения о локализации различных ВП на основе
дипольной модели, учитывающей неоднородность в проведении электрических по-
тенциалов различных слоев мозга (обзор представлен Fender, 1987). В последнее
время число работ, посвященных локализации источников, стало расти в связи
с интересом к анализу как электрических, так и магнитных полей мозга (Romani,
1987- Scherg, 1990, 1992- Stefan et al., 1997). Установлено, что во многих случаях ха-
рактер этих распределений действительно соответствует предположению, что они
генерируются одним, реже несколькими источниками дипольного типа (Гнездиц-
кий с соавт., 1980- Elul, 1962- Schneider, Gerin, 1970- Wood, 1982- Scherg, 1985- Fender,
1987 и другие). Поэтому наиболее обоснованным для решения ОЗЭЭГ является ме-
тод дипольной локализации (МДЛ), в котором в качестве возможных источников
выбирается один или несколько диполей, при этом удается получить численное ре-
шение ОЗЭЭГ итерационными методами (Гнездицкий с соавт., 1980- Schneider,
1972- Wood, 1982- Scherg, 1985- Fender, 1987 и другие).
В электроэнцефалографическом исследовании доступным для измерения явля-
ется потенциал внеклеточного поля, которое порождается, как и внутриклеточное
поле, мембранными биоэлектрическими источниками и существует во всем объеме
мозга и на его поверхности (Гутман, 1980). Обычным для ЭЭГ-исследования явля-
ется измерение потенциалов как раз на поверхности головы. Внеклеточное элект-
рическое поле определяется собственными потенциалами мозга и свойствами про-
водящей среды, в которой они расположены (Фролов, Пономарев, 1988- Ary et al.,
1981). Для вычисления потенциалов на поверхности используются уравнения, в ко-
торых предполагается пассивное распространение потенциала в мозге как в объем-
ном проводнике (Гутман, 1980- Wilson, Badley, 1950- Schneider, 1972).
Все эти условия, естественно, сужают класс задач, которые могут решаться этим
методом. В литературе до сих пор существуют противоречивые данные как о возмож-
ном представлении в виде диполей источников потенциалов, ответственных за их рас-
пределение на поверхности (Barlow, 1979- Niedermeyer, Lopes da Silva, 1982), так и о на-
личии пассивного проведения потенциалов как альтернативы или дополнения к рас-
пространению по путям (Cooper et al., 1965, 1978- Lopes da Silva, Van Rotter dar, 1982).
Практически генераторы в мозгу никогда не бывают чисто точечными, единичными,
поэтому при рассмотрении обратных задач вводится понятие эквивалентного генера-
тора (источника) (Титомир, 1980- Гуэрре, Маженес, 1983- Фролов, Пономарев, 1988-
Kavanagh et al., 1978- Darcey et al., 1980- Ryding, 1980- Wood, 1985). Эквивалентные ге-
нераторы — это такие генераторы, которые в общем случае могут не совпадать с ис-
тинными источниками тока, недостаточно полно отражают их свойства и связаны
с ними какими-либо соотношениями непосредственно и (или) посредством распреде-
ления потенциала поля (Титомир, 1980- Ryding, 1980). Понятием эквивалентного ге-
нератора (источника) широко пользуются в электрофизиологии (Белоусов, 1969- Ти-
томир, 1980- Гусельников, Изнак, 1983- Буреш, 1984- Rogers, Pilkington, 1968- Barnard
et al., 1976- Grandori, 1986). Причем существуют два критерия эквивалентности. Один
требует, чтобы в области точек измерения на поверхности головы потенциал эквива-
лентного генератора с заданной точностью аппроксимировал потенциал истинного
генератора. Другой критерий требует достаточно точного совпадения характеристик
генератора с некоторыми интегральными характеристиками пространственного рас-
пределения источников, образующих истинный генератор. Большинство авторов
считает за эквивалентность лишь достаточно точную аппроксимацию потенциала на
всей поверхности головы, исчерпывая тем самым информацию, получаемую от непо-
средственных измерений (Титомир, 1980- Darcey et al., 1980).
Рассматривая различные подходы к решению обратных задач в электроэнцефало-
графии, Каванаж с соавт. (Kavanagh et al., 1978) подчеркивает, что в целом неоднознач-
ность локализационных задач не дает оснований считать, что они принципиально не
могут решаться, так как число произвольных параметров в модели может быть умень-
шено (ограничено), и, таким образом, можно получить практические результаты при
реальных условиях измерения со всеми вытекающими из них ограничениями.
см.далее