Е.А. Юматов1, Л.Т. Сушкова2

1 Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П.К. Анохина РАН (Москва, Россия)

2 Институт информационных технологий и радиоэлектроники
Владимирского государственного университета имени А.Г. и Н.Г. Столетовых (г. Владимир, Россия)

Постановка проблемы. Головной мозг является уникальной системной организацией в живой природе, обладающей способностью к субъективной, психической деятельности, которая проявляется в сознании, мыслях, чувствах, эмоциях, т.е. в субъективном восприятии человека самого себя и окружающего мира.

Для раскрытия природы психической деятельности мозга необходима разработка принципиально новой информационной методологии, позволяющей расшифровать в нейрофизиологических процессах проявления (паттерны) психической деятельности мозга.

Цель работы – разработка информационной технологии, экспериментальных моделей и медицинской аппаратуры для выявления психической деятельности мозга человека на основе непрерывного вейвлетного анализа электроэнцефалограммы (ЭЭГ).

Результаты. С помощью непрерывного вейвлетного преобразования ЭЭГ установлена принципиальная возможность прямой объективной регистрации различных видов психической деятельности мозга человека: осознания смыслового содержания изображения, правдивых или лживых мысленных ответов, мысленного извлечения (воспоминания) информации из памяти.

Практическая значимость. Полученные данные открывают принципиальную возможность объективного выявления психической деятельности мозга человека на основе непрерывного вейвлет-преобразования и расчёта вейвлетной энергии ЭЭГ в отдельных структурах мозга. Раскрытие механизмов психической деятельности мозга является фундаментальной общебиологической, актуальной проблемой науки, решение которой открывает широкие возможности для разработки и практического использования принципиально новых информационных технологий и аппаратурных систем.

Юматов Е.А., Сушкова Л.Т. Принципиальная возможность объективной регистрации психической деятельности мозга человека на основе вейвлетного анализа электроэнцефалограммы // Технологии живых систем. 2023. T. 20. № 2. С. 27-33. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700997-202302-03

1. Нагель Т. Мыслимость невозможного и проблема духа и тела // Вопросы философии. 2001. № 10. С. 92–107.
2. Юматов Е.А. Психическая деятельность мозга – «ключ» к познанию // Вестник Международной академии наук. Русская секция. 2013. № 1. С. 35–45.
3. Yumatov E.A. To knowledge of the origin of the brain mental activity // World Journal of Neuroscience. 2014. V. 4. № 2. P. 170–182.
4. Yumatov E.A. The molecularly fielding psychophysical nature of the brain mental activity // J. Neuroscience and Medicine. 2019. V. 10. № 2. P. 55–74.
5. Юматов Е.А. Дистанционно-полевые проявления психической деятельности мозга // Биомедицинская радиоэлектроника. 2019. № 1. С. 5–13.
6. Yumatov E.A. Psychogenic theory of consciousness // J. Medical Research Archives. 2021. V. 9. № 5. DOI: https://doi.org/10.18103/mra.v9i5.2407
7. Павлов А.Н., Храмов А.Е., Короновский А.А., Ситникова Е.Ю., Макаров В.А., Овчинников А.А. Вейвлет-анализ в нейродинамике // Успехи физических наук. 2012. Т. 182(9). С. 905–939.
8. Грубов В.В., Ситникова Е.Ю., Короновский А.А., Павлов А.Н., Храмов А.Е. Автоматическое выделение и анализ осцилляторных паттернов на нестационарных сигналах ЭЭГ с использованием вейвлетного преобразования и метода эмпирических мод // Известия РАН. Сер. физическая. 2012. Т. 76(12). С. 1520–1523.
9. Короновский А.А., Макаров В.А., Павлов А.Н., Ситникова Е.Ю., Храмов А.Е. Вейвлеты в нейродинамике и нейрофизиологии. М.: Физматлит. 2013.
10. Nazimov A.I., Pavlov A.S., Nazimova A.A., Grubov V.V., Koronovskii A.A., Sitnikova E.Yu., Hramov A.E. Serial identification of EEG patterns using adaptive wavelet-based analysis // Eur. Phys. J. Special Topics. 2013. V. 222. P. 2713–2722.
11. Hramov A.E., Koronovskii A.A., Makarov V.A., Pavlov A.N., Sitnikova E.Yu. Wavelets in Neuroscience. Springer Heidelberg, New York, Dordrecht London, 2015. 318 p.
12. Grubov V.V., Sitnikova E.Yu., Pavlov A.S., Koronovskii A.A., Hramov A.E. Recognizing of stereotypic patterns in epileptic EEG using empirical modes and wavelets // Physica A. 2017. V. 486. P. 206–217.
13. Потапова О.В., Потапов В.Ю., Юматов Е.А. Информационно-программное обеспечение для электроэнцефалографического анализа психической деятельности мозга // Нейрокомпьютеры: разработка и применение. 2016. № 11. С. 45–50.
14. Yumatov E.A., Potapova O.V., Potapov V.Y., Glazachev O.S. Rajewski V.V. The experimental behavioral model and software to identify of mental activity of the brain // Psychology and Behavioral Science International Journal. 2017. V. 2. № 1. P. 1–4.
15. Юматов Е.А., Храмов А.Е., Грубов В.В., Глазачев О.С, Дудник Е.Н., Каратыгин Н.А. Исследование возможности распознавания психической деятельности мозга на основе вейвлетного анализа электроэнцефалограммы // Биомедицинская радиоэлектроника. 2018. № 4. С. 3–12.
16. Yumatov E.A., Hramov A.E., Grubov V.V., Glazachev O.S., Dudnik E.N., Karatygin N.A. Possibility for recognition of psychic brain activity with continuous wavelet analysis of EEG // Journal of Behavioral and Brain Science (JBBS). 2019. V. 9. № 3. P. 67–77.
17. Юматов Е.А., Потапов В.Ю., Каратыгин Н.А., Перцов С.С. Экспериментальная модель и программное обеспечение для распознания правдивых и ложных мысленных ответов на основе анализа электроэнцефалограммы // Биомедицинская радиоэлектроника. 2019. № 5. С. 38–44.
18. Yumatov E.A., Potapov V.Yu., Karatygin N.A., Dudnik E.N., Pertsov S.S. Experimental approach to the recognition of truthful and false mental responses based on the wavelet transform of the electroencephalogram // J. Trends in Med. 2019. V. 4. P. 19: DOI: 10.15761/TiM.1000199
19. Юматов Е.А., Каратыгин Н.А., Дудник Е.Н., Храмов А.Е., Грубов В.В., Перцов С.С. Распознание правдивого и лживого состояний мозга на основе вейвлетного анализа электроэнцефалограммы // Биомедицинская радиоэлектроника. 2021. Т. 24. № 1. С. 5–13. DОI: 10.18127/j15604136-202101-06
20. Юматов Е.А., Каратыгин Н.А., Дудник Е.Н., Глазачев О.С., Филипченко А.И., Сушкова Л.Т., Исаков Р.В., Аль-Хайдри В. А., Перцов С.С. Выявление лживого и правдивого состояния человека на основе вейвлет-преобразования электроэнцефалограммы разных структур мозга // Биомедицинская радиоэлектроника. 2022. Т. 25. № 2-3. С. 84–93. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604136-202202-09
21. Юматов Е.А., Потапов В.Ю., Дудник Е.Н., Каратыгин Н.А., Перцов С.С. Экспериментальная модель и программное обеспечение для выявления процессов воспроизведения памяти на основе вейвлетного анализа электроэнцефалограммы // Вестник психофизиологии. 2019. № 2. С. 99–105.
22. Yumatov E.A., Potapov V.Yu., Dudnik E.N., Karatygin N.A., Pertsov S.S. Methodology, experimental model and software for indentifying memory replication processes based on wavelet analysis of electroencefhalograms // J. Trends in Med. 2020. V. 20. № 3.
    P. 1–4. DOI: 10.15761/TiM.1000229
23. Юматов Е.А., Каратыгин Н.А., Дудник Е.Н., Глазачев О.С., Филипченко А.И., Сушкова Л.Т., Исаков Р.В., Аль-Хайдри В.А., Перцов С.С. Проявление памяти (воспоминания) в электроэнцефалограмме на основе вейвлет-преобразования // Биомедицинская радиоэлектроника. 2021. № 6. С. 37–45. DOI: 10.18127/j15604136-202106-04