Активная работа форума приостановлена до сборки новой партии онейрографов (подробнее здесь: viewtopic.php?p=1040#p1040)

Дневник Артёма Синина

Ведение дневника — наиболее полезная практика для стимуляции ОС
Аватара пользователя
Sinin
Сообщения: 407
Зарегистрирован: 30/04/2020, 1:55
Благодарил (а): 122 раза
Поблагодарили: 329 раз

Сообщение Sinin »

С новым "намордником" и большим количеством пасты удалось записать ЭМГ почти совсем без шума. И что самое интересное, я наконец-то закодил алгоритм для онейрографа, при помощи которого мы теперь тоже можем писать ЭМГ, не тратя на это лишние герцы. Система такая:
  1. Данные анализируются с максимально доступной частотой, то есть около 500 герц, что в принципе и так производится сейчас по всем каналам;
  2. За интервал, соответствующий половине частоты записи ЭМГ (для 100 герц, например, получится 50 раз в секунду) выбирается максимальное и минимальное значение из полученных данных (если в среднем крутится в районе 500 герц, значит получится около 10 опросов на каждое из 50-герцовых показаний, вот из них выбирается максимум и минимум);
  3. Эти два значения (максимум и минимум) пишутся парами, отсюда и получается половинная частота, то есть если мы фиксируем ЭМГ на 100 герц, то это получится 50 пар значений "туда-сюда".
В итоге на графике мы получаем практически не отличимые от многогерцовой записи данные, если на них смотреть в том разрешении, в котором обычно производится стадирование. То есть мы чрезвычайно экономим на передаваемом по блютуз трафике, итоговом размере файлов и значит общем быстродействии работы с данными, но при этом не теряем в необходимом нам для анализа ЭМГ качестве. Это такой формат сжатия получается своеобразный, вроде jpg или mp3.

И вот что мы в итоге видим. Как я это наблюдал и раньше, между бодрствованием и сном разница у меня довольно хорошо различима. А вот медленный и быстрый сон — тут когда как, но чаще всего примерно одинаково. В нормах стадирования так и говорится, что во время БДГ шум на миограмме не должен превышать другие стадии, то есть не обязан быть меньше, хотя, мол, бывает. Но по факту у себя я не видел такого, чтобы во время БДГ миограмма прямо куда-то "проваливалась". И теперь мы имеем возможность проверить этот вопрос на наших ребятах, кто с онейрографом. Очень интересно, что у вас получится. Но хорошо поставить миограмму, это посложнее всего, что мы до сих пор делали, так что этот вопрос я освещу отдельно.

Мои же диаграммы получились пока такие. С усилителя Трощенко:

new_emg3-1.png
new_emg3-1.png (48.56 КБ) 2973 просмотра

С онейрографа:

new_emg3-2.png
new_emg3-2.png (38.02 КБ) 2973 просмотра

ЭМГ выглядит менее "жирной" потому что более разрежена из-за сниженной частоты. А что если мы её "ужирним" в фотошопе? То же самое, конечно, можно сделать программно на уровне записи данных в EDF, но во-первых не хочется увеличивать понапрасну размер файла, а самое главное, что руки ещё не дошли.

new_emg3-4.png
new_emg3-4.png (36.62 КБ) 2973 просмотра

И мне кажется, или здесь всё-таки разница между медленным сном и БДГ видна? Давайте увеличим и возьмём более широкий интервал, чтобы "ужирнить" график без фотошопа. Для верности беру два куска двух разных БДГ:

new_emg3-5.png
new_emg3-5.png (44.56 КБ) 2973 просмотра

Да, действительно, разница видна. Значит вот тот совсем небольшой 50-герцовый шум, который "пролезает" на усилитель Трощенко, скрывает вот это мини-мини различие в тонусе мышц во время медленного сна и фазы БДГ. А онейрограф его ловит. Удивительно.

В общем, ещё одна радиоэлектронная победа. :thumbup:


p. s. Из чата:

Ура! Мы теперь можем писать ЭМГ на онейрограф. Дело это непростое, но надеюсь, что наши онейрографисты его освоят. В принципе, с такими данными мы можем уже вполне обойтись без дополнительных устройств. То есть одним онейрографом можно писать сессии для научных исследований. Но отдельно нужно будет доказать, что наши результаты адекватны. И сейчас получается, что они даже более адекватны, чем с усилителя Трощенко, как это ни удивительно.

Аватара пользователя
Sinin
Сообщения: 407
Зарегистрирован: 30/04/2020, 1:55
Благодарил (а): 122 раза
Поблагодарили: 329 раз

Сообщение Sinin »

Сделал огромный электрод из латунной пластины, свернутой в сплющенную трубку и одетой на резинку. Она очень плотно прижимается к нижней части подбородка и 50-герцового шума почти нет.

Вот если смотреть спектр за всю ночь:

e1.png
e1.png (6.58 КБ) 2915 просмотров

А вот около часа медленного сна, к примеру:

e2.png
e2.png (6.54 КБ) 2915 просмотров

Тыкая наугад, вижу интервалы, где он вообще теряется и неразличим. В общем, должно годиться.

Но вот максимум, чего удалось добиться сегодня с усилителя Трощенко с такой записью:

emg_new.png
emg_new.png (41.19 КБ) 2915 просмотров
EMG-2.png
EMG-2.png (53.65 КБ) 2915 просмотров

Я не думаю, что с него можно вытащить больше. И не знаю, есть ли что вытаскивать, вот в чём вопрос. Мы писали первые ночи в ИВНД на другом аппарате, сертифицированном. Попробую найти эти данные и посмотреть, были ли там какие-то отличия в ЭМГ между медленным сном и БДГ.

Для науки такая ЭМГ, думаю, пойдёт. Хотя смысл в ней с точки зрения выделения БДГ по прежнему не вижу. По сути, такая ЭМГ выполняет функцию акселерометра при стадировании. Но это нелепый научный атавизм, на мой взгляд. Это преимущество и недостаток науки, что она действительно как гранит — однажды построенное хрен сломаешь.

Вчера я вот так спал, кстати говоря. Сегодня несколько иначе, но не фоткал. Позже покажу новый чудо-электрод. Думаю, он довольно удобен в использовании и для качественных научных записей мы будем делать нечто подобное.

IMG_9488.jpg
IMG_9488.jpg (129.06 КБ) 2915 просмотров

Аватара пользователя
Sinin
Сообщения: 407
Зарегистрирован: 30/04/2020, 1:55
Благодарил (а): 122 раза
Поблагодарили: 329 раз

Сообщение Sinin »

Рекомендую к изучению вопрос асинхронности альфа-ритма на лобных отведениях. Для этого нужно либо писать два канала ЭЭГ слева и справа, либо разделить ЭОГ на два канала. Лучше будет видно, конечно, в режиме записи "ЭЭГ". А пока вот мои случайные наблюдения. Вчера я с этим столкнулся, хотел опубликовать, но было некогда. Так что сегодня продолжил изучение и публикую с дополнением:

* * *

Закину ещё несколько скринов для истории. Они интересны тем, что у меня тут фигачит альфа-ритм с открытыми глазами. Я очень устал перед сном и был довольно сильно раздражен, потому что никак не мог избавиться от этой 50-герцовой наводки. Несколько раз переставлял электроды, добавлял пасту, экспериментировал, чтобы добиться максимально чистой записи. И когда уже сидел перед компьютером и тестировал, то очень удивился. Я сижу с открытыми глазами и налюдаю собственный альфа-ритм. И не с затылка откуда-нибудь, а со лба. Такого со мной ещё не бывало.

alp1.png
alp1.png (55.15 КБ) 2903 просмотра
alp2.png
alp2.png (54.33 КБ) 2903 просмотра

Он конечно послабее, чем с закрытыми глазами, но всё-таки вполне хорошо различим даже визуально. Для сравнения, вот альфа уже с закрытыми глазами, как положено:

alp3.png
alp3.png (55.36 КБ) 2903 просмотра

Интересно, что же повлияло больше, усталость или раздражение? Негативные эмоции как в каком-то исследовании мы уже читали, действительно связываются с альфа-ритмом в правой лобно-височной доле, насколько я помню (см. например: https://nplus1.ru/news/2019/04/17/sleep-furiously). А электрод у меня стоял в точке F4, то есть как раз справа. Можно сравнить по ЭОГ, глаза же здесь пишутся отдельно. Но где тут лево и где право? Восстановить сложно. Ну, посмотрим, есть ли в принципе ассиметрия. Смотрим:

alp5.jpg
alp5.jpg (360.13 КБ) 2903 просмотра

С одной стороны дофига, с другой почти нет. Удивительное дело. Что там в статье на этот счёт было написано?
В качестве основного биологического показателя эмоциональной реакции ученые использовали асимметрию активности в альфа-диапазоне (от 8 до 13 Герц) между правой и левой лобными долями. Наибольшая амплитуда альфа-ритмов наблюдается при сниженной активности соответствующих зон — именно поэтому альфа-ритмы считаются характерными для состояния спокойного бодрствования и сна. Активность правой лобной доли в альфа-ритме отражает пониженную вовлеченность этого участка и — поведенчески — пониженный контроль над эмоциями, в особенности — негативными.

Самыми частыми эмоциями, которые испытывали участники во время своих сновидений, стали злость (41 процент всех сновидений) и интерес (81 процент). Ученые обнаружили корреляцию (p < 0,001) между асимметрией активности лобных долей в альфа-диапазоне и испытанной во сне злостью, но не интересом. При этом выше была активность в правом полушарии, из чего ученые сделали вывод, что появление злости во время сновидения регулируется как раз альфа-ритмами правого полушария. Активность остальных участков головного мозга со злостью во время сна не коррелировала. При этом асимметрия активности лобных долей в альфа-диапазоне также наблюдалась и в состоянии бодрствования — как раз перед тем, как участники начали испытывать злость во сне.

Альфа-ритмы в области правого полушария говорят о том, что его активность была снижена, поэтому ученые пришли к выводу, злость во сне связана с тем, что мозг участников плохо ингибирует ее — причем как в состоянии сна, так и в состоянии бодрствования. В этой работе ученым, однако, удалось объяснить только проявление злости в сновидениях — для поиска коррелятов других эмоциональных ощущений нужны дальнейшие исследования.

Чрезвычайно интересно. Посмотрим альфа-ритм за ночь и утром. Та же картина, но под утро асинхронность слабее.

alp7.jpg
alp7.jpg (351.4 КБ) 2903 просмотра

Причем, что интересно, вот эти волны на 10 герц посреди второй стадии, которые я не понимал, что за природу имеют, похоже на тот же альфа-ритм, что и в бодрствовании бывает. Потому что он точно так же перекошен оказывается. Так что если это связано с эмоциями, то они с вечера так всю ночь и крутятся в голове.

alp13.jpg
alp13.jpg (322.05 КБ) 2903 просмотра
alp16.jpg
alp16.jpg (50.91 КБ) 2903 просмотра
alp17.jpg
alp17.jpg (43.33 КБ) 2903 просмотра

Вчера кстати тоже был перекос, но не такой сильный.

alp8.jpg
alp8.jpg (337.52 КБ) 2903 просмотра

А вот запись 2017-го года. Альфа-ритм поровну или почти поровну:

alp9.jpg
alp9.jpg (333.44 КБ) 2903 просмотра
alp10.jpg
alp10.jpg (329.63 КБ) 2903 просмотра
alp11.jpg
alp11.jpg (343.5 КБ) 2903 просмотра
alp12.jpg
alp12.jpg (346.94 КБ) 2903 просмотра

* * *

А вот пара скринов с сегодняшней записи. Перед сном я специально послушал успокаивающую музыку. Потом полежал с закрытыми глазами, чтобы записать альфа ритм. Вот что получилось (глаза тут проверены, где левый, где правый). Альфы иногда примерно поровну, а иногда больше слева:

alp01.png
alp01.png (40.17 КБ) 2903 просмотра
alp02.png
alp02.png (42.38 КБ) 2903 просмотра
alp02a.png
alp02a.png (41.46 КБ) 2903 просмотра
alp02b.png
alp02b.png (38.3 КБ) 2903 просмотра

Ночью, что интересно, перекос тоже есть, и тоже налево. Так что за вчера тоже видимо это левый глаз был, где альфы больше:

alp03.png
alp03.png (37.99 КБ) 2903 просмотра

Выводы пока сложно делать. Единственное точно ясно, что асимметрия в альфа-ритме у меня есть. И она меняется. А что это означает и связано ли это как-то с эмоциями — вопрос очень интересный, но открытый. И времени на его исследование пока, увы, нет.

Аватара пользователя
Sinin
Сообщения: 407
Зарегистрирован: 30/04/2020, 1:55
Благодарил (а): 122 раза
Поблагодарили: 329 раз

Сообщение Sinin »

Первая запись, полностью удовлетворяющая научным критериям. 250 герц, 5 каналов (ЭКГ, ЭОГx2, ЭМГ, ЭКГ) плюс данные с акселерометра онейрографа и акселерометра смартфона, который лежал на животе, поэтому есть также данные по дыханию. ЭМГ и ЭЭГ с усиленных каналов. Красота!

07-07-2020.png
07-07-2020.png (58.21 КБ) 6735 просмотров

Хотя в нескольких местах пролезли артефакты, но они непродолжительные и в любой записи бывают:

artef-1.png
artef-1.png (93.83 КБ) 6735 просмотров
artef-2.png
artef-2.png (82.87 КБ) 6735 просмотров

В одном месте проявился тик на правом глазу. У меня и днем иногда глаз подергивается справа. Обостряется если использую более тугую резинку для онейрографа или маску для сна, как сейчас. Благодаря разделению ЭЭГ на два канала хорошо видно, что это именно тик, а не БДГ, например:

tik.png
tik.png (85.49 КБ) 6735 просмотров

Пауз в дыхании практически не было, кроме одной, на 20 секунд (к тахикардии это не привело):

paus.png
paus.png (78.37 КБ) 6735 просмотров
paus2.png
paus2.png (86.24 КБ) 6735 просмотров

ЭЭГ на усиленном канале отличная, хотя и с двух каналов ЭОГ без усиления отлично видна и мало чем отличается визуально, если не разглядывать с лупой:

eeg-1.png
eeg-1.png (81.27 КБ) 6735 просмотров

Спать было удобно, новые тонкие проводки не мешают и не чувствуются. Правда я сплю все время на спине, а кто много ворачается, тому конечно лучше использовать неэнергосберегающий блютус. Зато с проводным подключением система полностью лишена потенциально вредного излучения и не нужно заботиться о расходе батареи.

z_klSO8rCMs.jpg
z_klSO8rCMs.jpg (149.59 КБ) 6735 просмотров

В общем, я счастлив и доволен. Теперь можно собирать не торопясь научные данные и ничего для этого, кроме онейрографа, уже не нужно.

:sing:

Данные не прикрепляю, один файл в таком формате весит около 80 мегабайт. Но как соберу совсем уж идеальную запись, выложу для примера.

Аватара пользователя
Sinin
Сообщения: 407
Зарегистрирован: 30/04/2020, 1:55
Благодарил (а): 122 раза
Поблагодарили: 329 раз

Сообщение Sinin »

Сделал ещё более компактный вариант проводного подключения. Четыре тонких жилки. Программатор теперь на стороне смартфона. Очень легковесно.

IMG_9645.jpg
IMG_9645.jpg (104.7 КБ) 2796 просмотров

Заодно запаял "научную" колодку на 5 каналов — EEG+, EMG+, LEOG, REOG, ECG (или второй EEG можно ставить, или ещё что-нибудь на выбор). Плюс земля и один общий референс на все каналы — получилось всего 7 электродов. Не так уж много, учитывая объём получаемой информации. Плюс дыхание с акселерометра смартфона.

И закрепил онейрограф в качестве эксперимента на носу, без резинки. У такого крепления есть и плюсы, и минусы. Главный плюс — жесткая фиксация, ничего никуда не съезжает и совершенно не чувствуется. Главный минус — маску для глаз просто так использовать не удастся. Но я накрываю глаза сложенной в жгут футблокой, так что это легко обошел.

IMG_9664.jpg
IMG_9664.jpg (204.41 КБ) 2796 просмотров

Кроме прочего мне пришли из аптеки новые пластыри, разные, в том числе Omnifilm и Omnisilk на 2.5 см, что иногда очень удобно. Сейчас, например, я сделал благодаря этим пластырям более массивные порции пасты для ЭЭГ, земли, референтного электрода и ЭМГ. И как резальтат — 50-герцового практически нет вообще. Если выбрать фрагмент вне активного бодрствования, то пик на спектрограмме очень слабый. Вот это ЭЭГ, например:

image.png
image.png (35.19 КБ) 2796 просмотров

Однако разброс по ЭМГ между WAKE/NREM/REM почему-то сегодня получился не очень заметный. Может быть я промахнулся электродом мимо мышцы под подбородком. А может слишком большая порция пасты размывает этот результат. В следующий раз попробую поставить поточнее и использовать пасты, наоборот, поменьше.

ЭКГ кстати писал с одного электрода вместо двух, и ставил его в верхней части груди, а не под сердце. Из-за этого необычный паттерн. Что кстати не мешает штатному алгоритму EDF-браузера точно строить график ЧСС.

emg-8-7-2020.jpg
emg-8-7-2020.jpg (918.32 КБ) 2796 просмотров

В одном фрагменте пролез опять видимо тик на правом глазу, и ещё на всей записи есть небольшой артефакт от пульса на всех каналах. Это, очевидно, с референтого электрода. Слишком большая порция пасты и слишком большой кусок пластыря привели к такому эффекту. Либо паста попала на какую-то артерию, либо, что скорее всего, пластырь где-нибудь на ухе поймал микро-колебание на этот счёт. Ну, это конечно не критично, но постараюсь этого всё-таки не допускать.

emg-8-7-2020-6.jpg
emg-8-7-2020-6.jpg (536.53 КБ) 2796 просмотров

В остальном всё как обычно. Паузы в дыхании 3-4 штуки есть, но небольшие. Самая продолжительная на 20 секунд. При пробуждении пульс кратковременно поднялся до 110 вместо 90-100, но не знаю, по этой причине или нет.

emg-8-7-2020-4.jpg
emg-8-7-2020-4.jpg (839.98 КБ) 2796 просмотров
emg-8-7-2020-5.jpg
emg-8-7-2020-5.jpg (833.27 КБ) 2796 просмотров


Любопытно, что акселерометр смартфона довольно чувствительный. Настолько, что если задержать дыхание, то даже виден пульс:

emg-8-7-2020-1.jpg
emg-8-7-2020-1.jpg (778.97 КБ) 2796 просмотров

Сигналы дыханием тоже хорошо видны, кстати:

emg-8-7-2020-2.jpg
emg-8-7-2020-2.jpg (727.45 КБ) 2796 просмотров

В общем, сессия почти идеальная, но помешал вынужденный перерыв сна и вот эта наводка от пульса, чтобы сделать совсем красивую запись. Так что, надеюсь, с 3-го раза выйдет "каменный цветок".

Заодно приведу сегодня все шкалы к милливольтам вместо условных единиц, что тоже давно уже надо было сделать.

Ответить