Насколько хаотичны электрические сигналы вашего мозга, может показать, находитесь ли вы в сознании или без сознания, согласно новому исследованию. Ученые обнаружили, что мера, называемая пермутационной энтропией, примененная к динамике фаз ЭЭГ, может надежно различать сознательные и бессознательные состояния мозга, а также состояния с открытыми и закрытыми глазами.
Исследование
Исследователи из Кореи и США проанализировали сигналы ЭЭГ из двух наборов данных: протокол общей анестезии (измерение уровней сознания) и записи в состоянии покоя у здоровых людей и лиц с ADHD невнимательного типа. Вместо сырой ЭЭГ они сосредоточились на главной моде фазовой динамики, отражающей поток информации от передних к задним отделам, и количественно оценили беспорядок с помощью пермутационной энтропии.
Они обнаружили, что распределения пермутационной энтропии зависели от состояния мозга. В сознательных состояниях, при ADHD невнимательного типа и в состоянии с закрытыми глазами средняя пермутационная энтропия была ниже, а стандартное отклонение больше. При обучении моделей классификации с использованием пермутационной энтропии в качестве признака они смогли надежно различать сознательные и бессознательные состояния в наборе данных анестезии, а также различать состояния с открытыми и закрытыми глазами. Однако классификация между здоровыми контролями и пациентами с ADHD невнимательного типа не была четкой, что указывает на то, что анализ порядковых паттернов может упускать критическую информацию в сыром сигнале для обнаружения ADHD.
Почему это важно
Это исследование подчеркивает потенциал пермутационной энтропии как простого и надежного маркера сознания. Он может помочь в мониторинге глубины анестезии, обнаружении измененных состояний сознания или даже оценке здоровья мозга. Ограничение с ADHD показывает, что ни одна мера не является достаточной — сложные состояния могут требовать множества аналитических подходов.
Что вы можете сделать
Хотя вы не можете измерить пермутационную энтропию своего мозга дома, вы можете поддерживать гибкость и адаптивность мозга с помощью когнитивных задач. Занятия новыми видами деятельности, изучение новых навыков и практика осознанности могут способствовать когнитивной гибкости и общему здоровью мозга.
Источник: arXiv q-bio.NC
Интересует ваш мозг? Пройдите наш бесплатный адаптивный IQ-тест или попробуйте 306 уровней тренировки мозга.