Решение обратной задачи в многодипольной модели источников магнитоэнцефалограмм методом независимых компонент

Настоящая работа посвящена изучению функциональных зон головного мозга человека. Функциональное картирование коры головного мозга является чрезвычайно сложной задачей, возникновение которой обусловлено современным уровнем развития методов неинвазивного исследования головного мозга. Магнитоэнцефалография (МЭГ), один из таких современных неинвазивных методов, — очень мощный инструмент, обладающий научным и прикладным медицинским потенциалом. Результатом проведения МЭГ являются большие массивы данных, несущие информацию о процессах, происходящих в головном мозге. В ходе обработки этих данных перед исследователем ставится некорректная обратная задача, заключающаяся в пространственной реконструкции источников МЭГ-сигналов в коре головного мозга человека с заданной точностью. На настоящий момент не существует универсальных инструментов для точного в достаточной степени решения такой обратной задачи при анализе МЭГ-сигналов. Одному и тому же распределению потенциалов на поверхности головы могут соответствовать различные зоны активности коры головного мозга. Однако при некоторых предположениях: источники потенциала дискретные, относятся к различным функциональным областям мозга, располагаются относительно неглубоко, — задача имеет однозначное решение. В данной работе предполагается, что МЭГ-сигнал представляет собой суперпозицию сигналов мультидиполей. Решение обратной задачи в таком случае называется многодипольным приближением. Нахождение источников активности проходит в два этапа: на первом методом независимых компонент производится декомпозиция исходных МЭГ-сигналов на конечное число независимых компонент; на втором по аналитической формуле рассчитываются координаты однодипольного источника активности для каждой отдельной независимой компоненты.