Индекс фазового лага: оценка функциональной связанности по многоканальным данным ЭЭГ и МЭГ с уменьшенным смещением, обусловленным общими источниками

ЦЕЛЬ: Для решения проблемы объемной проводимости и активных референтных электродов при оценке функциональной связанности мы предлагаем новый показатель количественной оценки фазовой синхронизации — индекс фазового лага (PLI) — и сравниваем его характеристики с хорошо известной фазовой когерентностью (PC) и мнимой частью когерентности (IC). МЕТОДЫ: PLI характеризует асимметрию распределения разностей фаз между двумя сигналами. Характеристики PLI, PC и IC исследовали в следующих условиях: (i) модель 64 глобально связанных осцилляторов; (ii) ЭЭГ при абсансном приступе; (iii) набор данных ЭЭГ 15 пациентов с болезнью Альцгеймера и 13 контрольных участников; (iv) два набора данных МЭГ. РЕЗУЛЬТАТЫ: В модели PLI и PC были более чувствительны, чем IC, к повышению уровня истинной синхронизации. PC и IC сильнее, чем PLI, зависели от ложных корреляций, обусловленных общими источниками. Все показатели выявляли изменения синхронизации во время абсансного приступа. В отличие от PC, на PLI и IC выбор различных монтажей практически не влиял. PLI и IC превосходили PC при выявлении изменений связанности в бета-диапазоне у пациентов с болезнью Альцгеймера. Наконец, PLI и IC выявляли в данных МЭГ пространственный паттерн функциональной связанности, отличный от наблюдаемого при использовании PC. ВЫВОДЫ: PLI был как минимум не менее эффективен, чем PC, при выявлении истинных изменений синхронизации в модельных и реальных данных; одновременно, подобно IC, он значительно меньше зависел от влияния общих источников и активных референтных электродов.