استخراج نحوه تغییر رفتار مغز بیماران مبتلا به میگرن به­ وسیله تحلیل کمی سیگنال الکتروانسفالوگرام بیماران در مقایسه با افراد سالم

چکیده

زمینه. بیماری میگرن دومین علت شایع سردرد است که 15 درصد از مردم دنیا بدان مبتلا هستند. با وجود شیوع بالا علت دقیق وقوع بیماری میگرن مشخص نیست. در این مطالعه به منظور بررسی تغییر رفتار سیگنال­های الکتروانسفالوگرام (EEG) در بیماران مبتلا به میگرن، ویژگی­های مختلفی از سیگنال­های EEG دو گروه بیمار و سالم استخراج و مقایسه شده ­اند.

روش‌کار. مطالعه مقطعی حاضر با رویکرد توصیفی-تحلیلی روی 21 فرد سالم و 18 بیمار مبتلا به میگرن انجام شد. پس از پیش­پردازش سیگنال­های EEG، ویژگی­های مختلفی از جمله بعد کسری (فرکتال)، آنتروپی تقریبی (approximate) و بزرگ­ترین نمای لیاپانوف از سیگنال­های بیماران مبتلا به میگرن و افراد سالم محاسبه شدند. همچنین با استفاده از تبدیل موجک زیرباندهای مختلف فرکانسی دلتا، تتا، آلفا، بتا و گاما استخراج شده و انرژی این زیرباندها محاسبه شدند. با محاسبه میانگین و واریانس ویژگی­ها و آزمون­های آماری، تغییرات ویژگی بین دو گروه بیمار و سالم مقایسه شدند و کانال­های با تفاوت معنادار به دست آمدند.

یافته‌ها. میانگین ویژگی­های آنتروپی تقریبی، بعد کسری و انرژی همه زیرباندهای فرکانسی در اغلب کانال­ها از 128 کانال مورد مطالعه در بیماران نسبت به افراد سالم بیشتر بود. همچنین میانگین ویژگی بزرگ­ترین نمای لیاپانوف سیگنال­های EEG بیماران مبتلا به میگرن در اکثر کانال­ها نسبت به افراد سالم کمتر بود. با توجه به آزمون های آماری انرژی زیرباند فرکانسی تتا و دلتا با 93 و 94 کانال، ویژگی هایی با بیشترین تعداد کانال با تفاوت معنادار بودند. در این مطالعه مقادیر P كمتر از 0/05 از لحاظ آماری معنادار در نظر گرفته شد.

نتیجه‌گیری. افزایش آنتروپی تقریبی، بعد کسری و کاهش بزرگ­ترین نمای لیاپانوف در سیگنال­های EEG بیماران مبتلا به میگرن همگی می­تواند نشان دهنده افزایش رفتارهای نامنظم و تصادفی و کاهش پیچیدگی سیستم دینامیکی مغز باشد. همچنین افزایش انرژی همه زیرباندهای فرکانسی در بیماران نشان دهنده بیشتر بودن فعالیت مغز بیماران مبتلا به میگرن است که می­تواند به دلیل به وجود آمدن مداراتی در مغز بیماران، اضطراب، استرس، احساسات و هیجانات قوی در بیماران باشد.

پیامدهای عملی. با در نظر گرفتن رفتار EEG به عنوان پاسخ یک سیستم دینامیکی، می­توان گفت که عملکرد مغز بیماران مبتلا به میگرن حتی در حالت بدون سردرد، از آشوب قطعی که رفتار مغز سالم است خارج شده و به سمت رفتارهای تصادفی می­رود.