临床与实验药理学杂志

抽象的

地震时间序列的频谱和高阶频谱分析

马伦卡·马德 *、朱莉安·克拉特、弗洛里安·阿姆蒂奇、伯恩哈德·赫尔维格、沃尔夫冈·马德、琳达·索默拉德、比约恩·谢尔特

目的：本研究旨在研究震颤时间序列的线性和非线性特性。为此，我们对 7 名原发性震颤患者和 5 名帕金森病震颤患者的 58 个脑电图 (EEG) 和肌电图 (EMG) 震颤记录应用了线性（二阶）和非线性（高阶）频谱和交叉频谱分析。方法：对两种类型的数据执行二阶和三阶频谱分析。首先，从模拟震颤时间序列非线性特性的模型中模拟数据。这些模拟说明了线性二阶频谱分析的局限性。这些局限性可以通过非线性三阶频谱分析来克服。其次，通过二阶和三阶频谱分析分析了震颤患者颤抖的手和大脑对侧运动区的震颤记录。结果：线性频谱分析表明 EEG 和 EMG 测量的过程的动态和相互作用是非线性的。应用双谱分析研究了这些非线性。我们发现，基于双谱的非线性测量对于大多数 EMG 记录以及 EEG 和 EMG 的相互作用都很重要。结论：线性频谱分析是评估时间序列频谱特性的有力工具。然而，线性技术无法揭示非线性耦合。在将非线性频谱分析应用于震颤时间序列时，我们表明手部肌肉的动态以及手部肌肉和大脑的相互作用受非线性控制。