Пространственное распределение и асимметрия мощности биопотенциалов в исследовании ЭЭГ у лиц с высокими уровнями импульсивности и самоконтроля
Authors: А.А. Митрофанов , М.Н. Русалова 
Published: November 2024

В работе проведено сопоставление пространственного распределения мощности (SDP) и асимметрия мощности у испытуемых с высокими показателями импульсивности (группа 1) и высоким уровнем самоконтроля (группа 2). Для распределения испытуемых по этим группам использовался русский компьютерный вариант опросника темперамента STQ-77. Регистрация ЭЭГ осуществлялась по международной схеме 10–20 % от 16 отведений в состоянии «спокойного бодрствования» с закрытыми глазами 20–30 сек. При сравнении SDP по критерию Манна–Уитни с поправкой Холма–Бонферрони на множественность тестирования у лиц группы 2 с высоким уровнем самоконтроля отмечено преобладание мощности дельта ритма над другими частотами ЭЭГ в группе 1. Для выявления показателя SDP, вносящих наибольший вклад в различение (дискриминацию) классов «Импульсивность» и «Самоконтроль», а также для поиска линейной дискриминантной функции (ЛДФ) с нормализованными показателей SDP в качестве предикторов при помощи программного комплекса «Brainsys» был проведен быстрый автоматизированный дискриминантный анализ с пошаговым включением предикторов, представляющих собой приведенные к нормальному распределению показатели SDP. Исходные выборки обоих классов были разделены случайным образом на обучающий, подтверждающий и тестирующий наборы в пропорции 50 %, 25 % и 25 %, чтобы избежать эффекта «переобучения» при оценке качества ЛДФ и получить оценку обобщающей способности линейной дискриминантной функции. Была получена ЛДФ с оценкой чувствительности 80 % и специфичности 80 % с шестью предикторами в виде нормализованных показателей SDP.

The present paper compares the spatial distribution of EEG power (SDP) in subjects with high impulsivity (group 1) and a high level of self-control (group 2). To divide the subjects into these groups, the Russian digital version of the STQ-77 temperament questionnaire was used. EEG registration was performed according to the international scheme of 10–20% of 16 leads in subjects in a state of "calm wakefulness" with their eyes closed for 20–30 seconds. When comparing SDP using the Mann-Whitney test with the Holm-Bonferroni correction for multiple testing, in the group 2 – individuals with a high level of self-control. In group 1, the predominance of delta-rhythm power over other EEG frequencies was noted. Using the software package Brainsys, we also carried out fast automated discriminant analysis with the stepwise inclusion of predictors, which is a given to a normal distribution by taking the normalized (transformed to normal distribution) SDP, to identify normalized SDP making the greatest contribution to the discrimination and search the linear discriminant function (LDF) with a normalized SDP as predictors to distinguish between two classes ("impulsivity" and "self-control"). The initial samples of both classes were randomly divided into training, validation and test sets in the proportions of 50%, 25%, and 25% to avoid the "overfitting" effect when evaluating the quality of LDF and to get an estimate of the generalization performance of the linear discriminant function. LDF was obtained with a sensitivity score of 80% and specificity of 80% with six predictors in the form of a normalized SDP