Российские ученые сравнили физиологические сигналы мозга на ЭЭГ и МЭГ

В исследовании группы авторов из Федерального центра мозга и нейротехнологий, НИИ Скорой помощи им. Н.В. Склифосовского, Российского центра неврологии и нейронаук представлены результаты систематического сравнения нормальных физиологических паттернов и артефактов в электроэнцефалографии (ЭЭГ) и магнитоэнцефалографии (МЭГ). Авторы определили, что с помощью МЭГ удается получить лучшее пространственное определение физиологических паттернов и разложить паттерны на различные источники генерации. В то время как ЭЭГ регистрирует более широкую общую информацию и более чувствительна к артефактам. Работа опубликована опубликованном в Brain Topography.

Credit: public domain

Электроэнцефалография (ЭЭГ) и магнитоэнцефалография (МЭГ) используются для регистрации спонтанной биоэлектрической активности головного мозга. Несмотря на свою схожесть методы имеют разные физические основы и регистрируют сигналы (диполи), по-разному ориентированные в пространстве: ЭЭГ более чувствительна к радиальным сигналам, МЭГ – к тангенциальным (горизонтальным).  Для регистрации ЭЭГ используются сенсоры одного типа, в то время как для записи МЭГ используются два вида сенсоров – градиометры и магнитометры.

Группа исследователей из Федерального центра мозга и нейротехнологий, НИИ Скорой помощи им. Н.В. Склифосовского, Российского центра неврологии и нейронаук провели исследование, в котором качественными и количественными методами сравнили физиологические паттерны и артефакты, зарегистрированные с помощью ЭЭГ и МЭГ.

В работе описано сравнение альфа-ритма, сенсомоторного ритма, сонных веретен, вертексных волн, К-комплексов и ряда артефактов, связанных с морганием, глотанием, сжиманием зубов и движением головы по данным ЭЭГ и МЭГ. Авторы отмечают, что хотя обе методики фиксируют одни и те же процессы, характер их пространственного представления и степень устойчивости к помехам оказываются принципиально различными.

Авторы показывают, что привычные ритмы – например, альфа или сенсомоторная активность – по данным МЭГ дробятся на отдельные генераторы и более вариативны по пространству и времени. На ЭЭГ же они выглядят как более цельные колебания. Аналогичные различия выявлены и для сонных паттернов: веретена и К-комплексы в МЭГ вовлекают дополнительные зоны, неочевидные при анализе исключительно ЭЭГ. 

Особое внимание уделено тому, как «нормальные» волновые феномены сна и бодрствования могут искажаться в разных модальностях и, в отдельных случаях, напоминать патологические разряды. Такая двусмысленность подчеркивает необходимость аккуратной интерпретации, особенно в условиях клинической диагностики.

Количественный анализ показал, что градиометры МЭГ фиксируют наибольший объем независимой информации о мозговой активности, за ними следуют магнитометры, и лишь затем – ЭЭГ. При этом именно ЭЭГ оказывается более чувствительной к артефактам, связанным с движением глаз и глотанием. МЭГ же, напротив, более чувствительна к физиологическим паттернам (К-комплексам и вертексным волнам). 

Исследование показывает, что различия между МЭГ и ЭЭГ – это не только следствие технологических особенностей, но и отражение разных этапов и проекций одних и тех же процессов. МЭГ позволяет уловить региональное зарождение ритмов и разложить физиологические события на несколько источников, тогда как ЭЭГ отображает их как более цельные и радиальные структуры. Такой контраст дает возможность взглянуть на динамику мозговых волн как на взаимодействие распределенных сетей, а не отдельных очагов.

Текст: Вадим Русскин

Qualitative and Quantitative Comparative Analysis of Common Normal Variants and Physiological Artifacts in MEG and EEG. Kleeva D, Sinkin M, Shtekleyn A, Rusinova A, Skalnaya A, Ossadtchi A. Brain Topogr. 2025 Oct 3;38(6):75. 

doi: 10.1007/s10548-025-01143-w