Суть данной процедуры состоит в скольжении «окном», которое представляет собой
набор из п коэффициентов (где n – нечетное произвольное число, например, для п = 5
окно «0,5; 1,0; 2,0; 1,0; 0,5») по последовательности мгновенных значений сигнала, так что
каждое значение в последовательности умножается на поставленный в соответствие ему
коэффициент фильтра. Затем исходное значение сигнала, соответствующее
«центральному» коэффициенту окна-фильтра, заменяется частным от деления суммы
вычисленных произведений на сумму коэффициентов фильтра. После этого фильтр
смещается на одно значение сигнала, и процедура повторяется, так что все исходные
значения сигнала кроме (n–1)/2 мгновенных значений, примыкающих к границам эпохи
анализа (эти значения должны быть исключены из дальнейшего анализа), заменяются на
новые вычисленные значения. Очевидно, что свойства фильтра определяются
количеством коэффициентов и их соотношением. Например, окно «1, 1, 1, 1, 1, 1, 1»
сглаживает сигнал сильнее, чем «1, 5, 10, 15, 10, 5, 1», a «1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1» – еще
сильнее.
ГАРМОНИЧЕСКАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ
Гармоническая фильтрация основана на обработке спектров исходного сигнала,
рассчитанных, например, при помощи быстрого преобразования Фурье (Fast Fourier
Transformation – FFT). Спектр Фурье представляет собой сигнал в виде набора sin и cos
функций, которые при суммировании образуют исходный сигнал, т.е. спектр Фурье
содержит всю информацию об исходном сигнале. Действительно, алгоритм обратного
преобразования Фурье ( FFT-1) позволяет восстановить сигнал из спектра без потерь.
Спектр Фурье представлен двумя доменами – частотным и фазовым. Первый содержит
информацию о частотном составе сигнала, а второй – о фазовых сдвигах для разных
частотных составляющих. Возможно произвольно изменять величины в том и другом
доменах, например «вычеркивая» частоты, что после восстановления сигнала (при
помощи FFT–1) проявится как изменение частотных характеристик сигнала: или
исключение 50 Гц, или сглаживание сигнала, или устранение постоянной величины, или
снятие медленных составляющих и т.д. Следует учитывать, что «хвосты» эпохи анализа,
представленной спектром, будут искажены после восстановления сигнала из
обработанного спектра, как и при алгебраической фильтрации.
2.6. Описание ССП
В результате накопления отрезков ЭЭГ, связанных с определенными событиями, их
усреднения, цифровой фильтрации или других процедур, получают ССП – кривую,
которую описывают как последовательность значений амплитуд или как
последовательность колебаний (волн).
В морфологии ССП выделяют волны, колебания, отклонения и сдвиги (wave, oscillation,
deflection, shift) – непосредственно наблюдаемые изменения потенциала, и компоненты –
составляющие ССП, которые не обязательно совпадают с определенной
волной/колебанием, могут взаимно перекрываться во времени и определять форму
нескольких последовательных волн (ср. с понятием «синтетический компонент» [Naatanen
et al., 1993; Rockstroh et al., 1982, p.107– 108]). Для выделения компонентов потенциал
описывают как последовательность значений амплитуд и применяют специальные
процедуры, например реконструируют компоненты как разность мгновенных значений
амплитуд волн ССП, зарегистрированных в ситуациях, когда предполагаемый компонент
входит и не входит в состав ССП. Так выделяют, например, негативность, связанную с
рассогласованием (mismatch negativity – MMN) [Naatanen et al., 1993], негативность,
связанную с обработкой сигнала (processing negativity) [Ritter et al., 1984],