?
Мгновенная нейрообратная связь (INeurofeedback)
Экспериментальные парадигмы современной нейронауки часто подразумевают замкнутый контур взаимодействия с головным мозгом, реализуемый посредством предъявления испытуемому сигнала обратной связи (ОС), отражающего текущую нейрональную активность. Предъявление сигнала ОС может осуществляться как посредством естественных органов чувств, так и при помощи воздействия на мозг с использованием методов прямой кортикальной стимуляции. Как правило в качестве информативного сигнала, отражающего активность мозга выступают динамически меняющиеся мгновенная фаза и мощность ритмической активности головного мозга. В современных системах и подавляющем большинстве реализаций экспериментальных парадигм замкнутого контура задержка между изменением информативного нейронального сигнала и моментом предъявления сигнала обратной связи превышает 500 мс, что существенно снижает эффективность процесса оперантного обучения (Belinskaya et al., 2020). Задержки, близкие к нулю, потенциально могут индуцировать естественные эффекты нейропластичности, работающие в коротком временном окне длительностью порядка нескольких десятков миллисекунд. Мы реализовали алгоритмы фильтрации с малой задержкой cFIR (Smetanin et al., 2020) и SSPE (Wodeyar, 2021), которые обеспечивают оценку параметров ритмов с близкой к нулю задержкой на операционной системе энцефалографа NVX52 (ООО МКС), что позволило сократить технические задержки и довести полную задержку в оценке огибающей до 50 мс, а в оценке фазы 12 мс. Получаемые временные ряды, несущие информацию о мгновенных параметрах огибающей и фазы ритмов мозга, могут быть использованы в системах нейрообратной связи нового поколения. Оценки эффективности парадигм нейрообратной связи в ряде терапевтических приложений должны быть пересмотрены с учетом зависимости эффективности обучения от величины задержки нейрообратной связи, продемонстрированной в (Belinskaya et al., 2020) и с использованием разработанных нами программно-аппаратных средств технологии мгновенной обратной связи (iNeurofeedback). Область применимости разработанного решения не ограничивается системами нейрообратной связи, но также может быть использована в парадигмах состояниезависимой ТМС стимуляции головного мозга, а также в экспериментах с использованием транскраниальной стимуляции переменным током для привязки фазы стимулирующего сигнала к фазе ритмической активности мозга