Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Epileptické onemocnění mozku je spojeno se změnou aktivity neuronových center. Analýza konektivity mozku se zabývá statistickou závislostí aktivity neuronových center. Předchozí studie ukazují na změnu konektivity mozkové tkáně v okolí epileptického ložiska. Příčiny změn v konektivitě a její charakteristika v interiktálních záznamech však není zcela známa. V této práci jsou analyzována data z intrakraniálních EEG elektrod, umístěných uvnitř a v bezprostředním okolí epileptického ložiska. Změna konektivity v epileptickém ložisku a jeho okolí byla sledována pomocí metody nelineární korelace. Byl detekován pokles konektivity v epileptickém ložisku během delta spánku na frekvencích nad 80 Hz. Dále byl zjištěn pokles konektivity na rozhraní epileptického ložiska a zdravé tkáně. Pozorované jevy byly navíc zvýrazněny během spánku. Zároveň bylo zjištěno, že konektivita na rozhraní epileptického ložiska projevuje nelineární charakter. Z výsledků tedy vyplývá, že fyziologické procesy během spánku ovlivňují konektivitu v blízkosti epileptického ložiska a redukce konektivity v jeho okolí může souviset s nelinearní závislostí aktivit neuronů uvnitř a vně něj. Práce potvrzuje hypotézy předchozích studií a odkrývá nové skute čnosti o konektivitě epileptického ložiska z pohledu nelineárních dějů. Navazující studium těchto poznatků může vést k přesnější lokalizaci epileptického ložiska a k lepšímu pochopení procesů, které způsobují epileptické záchvaty.Epileptic disease is connected with change in activity of neuronal clusters. Brain connectivity analysis deals with statistic interdependencies between different neuronal centres. Earlier studies show that changes in connectivity can be seen near primary epileptic site. What is changing connectivity and its characteristic in interictal recordings are yet to be fully known. In this thesis are analyzed data from intracranial EEG electrodes, positioned in and neighboring areas of epileptic site. Changes in connectivity of epileptic site and its surroundings are observed by nonlinear correlation method. Decrease in connectivity of epileptic site during slow wave sleep was detected on frequencies above 80 Hz. Reduced connectivity was measured on the border of epileptic zone and normal tissue. Observed features are accentuated during sleep. It was also found out that connectivity at the border of epileptic zone apears to have nonlinear property. The results show that physiological processes during sleep are influencing connectivity near epileptic site and decrease in connectivity may be related to nonlinear dependence of neuronal activity at the border of epileptic zone. This study confirms hypothesis of the earlier studies and reveals new facts about connectivity of epileptic site from the perspective of nonlinear processes. Consequent study based on this findings might lead to more precise delineation of epileptic site and to better understanding of processes, which are causing epileptic fits.
