Наскільки безладними є електричні сигнали вашого мозку, може показати, чи ви свідомі, чи ні, згідно з новим дослідженням. Вчені виявили, що міра, яка називається ентропією перестановок, застосована до фазової динаміки ЕЕГ, може надійно розрізняти свідомі та несвідомі стани мозку, а також стани з відкритими та закритими очима.
Дослідження
Дослідники з Кореї та США проаналізували сигнали ЕЕГ з двох наборів даних: протокол загальної анестезії (вимірювання рівнів свідомості) та записи стану спокою у здорових людей та осіб з неуважним типом СДУГ. Замість сирої ЕЕГ вони зосередилися на головному режимі фазової динаміки, що відображає потік інформації від передніх до задніх відділів, і кількісно оцінили безлад за допомогою ентропії перестановок.
Вони виявили, що розподіли ентропії перестановок залежали від стану мозку. У свідомих станах, неуважному типі СДУГ та станах із закритими очима середня ентропія перестановок була нижчою, а стандартне відхилення більшим. Коли вони навчали класифікаційні моделі, використовуючи ентропію перестановок як ознаку, вони могли надійно розрізняти свідомі та несвідомі стани в даних анестезії, а також розрізняти стани з відкритими та закритими очима. Однак класифікація між здоровими людьми та пацієнтами з неуважним типом СДУГ не була чіткою, що свідчить про те, що аналіз порядкових патернів може пропускати критичну інформацію в сирому сигналі для виявлення СДУГ.
Чому це важливо
Це дослідження підкреслює потенціал ентропії перестановок як простого та надійного маркера свідомості. Це може допомогти у моніторингу глибини анестезії, виявленні змінених станів свідомості або навіть оцінці здоров'я мозку. Обмеження з СДУГ показує, що жодна міра сама по собі не є достатньою - складні стани можуть вимагати кількох аналітичних підходів.
Що ви можете зробити
Хоча ви не можете виміряти ентропію перестановок свого мозку вдома, ви можете підтримувати мозок гнучким та адаптивним за допомогою когнітивних викликів. Залучення до нових видів діяльності, навчання нових навичок та практика усвідомленості можуть сприяти когнітивній гнучкості та загальному здоров'ю мозку.
Джерело: arXiv q-bio.NC
Цікаво дізнатися про свій мозок? Пройдіть наш безкоштовний адаптивний IQ-тест або спробуйте 306 рівнів тренування мозку.