Abstract

The development of brain-computer interfaces based on the use of EEG sensorimotor rhythms reactivity parameters and designed for the rehabilitation of people (including children) with impaired motor functions is currently relevant. The study was aimed to analyse the EEG μ-rhythm in the individual frequency range in children during imitation of biological and non-biological motion. EEG was recorded at frontal, central and parietal cortical regions in 136 normally developing right-handed children aged 4–15, at rest and during the execution and imitation of movements using the computer mouse. When the children moved the computer mouse on their own (F1, 132 = 31.17; p < 0.001) and executed the concentric moving of the coloured circle (F1, 132 = 90.34; p < 0.001), the μ-rhythm desynchronization developed in the frontal, central and parietal neocortical regions. The μ-rhythm synchronization was detected during the non-biologocal motion imitation (F1, 132 = 12.65; p < 0.001), compared to the task on the autonomous movement execution. The μ-rhythm desynchronization was observed during the biologocal motion imitation in relation to autonomous movement execution (F1, 132 = 9.58; p = 0.002). The described effects had their own features in the groups of children aged 4–6, 7–9, 10–12 and 13–15. The study results demonstrate the desirability of taking into account the μ-rhythm reactivity age-related features and the visual stimuli nature when developing software for the brain-computer interfaces.

Highlights

  • IntroductionЦелью работы было проанализировать реактивность μ-ритма ЭЭГ в индивидуально определенном частотном диапазоне у детей при имитации движений визуальных образов биологического и небиологического происхождения

  • The μ-rhythm amplitude differences analysis of variance in the Mn.1 situation in relation to baseline taking into account the age group and EEG locus revealed the sifnificant influence of the SIT (F1, 132 = 90.34; p < 0.001), AGE (F3, 132 = 10.18; p < 0.001) and LOC (F8, 1056 = 73.06; p < 0.001) factors, as well as the SIT×LOC interaction (F8, 1056 = 41.28; p < 0.001)

  • The μ-rhythm amplitude differences analysis of variance in the Mn.2 situation in relation to baseline taking into account the age group and EEG locus revealed the sifnificant influence of the SIT (F1, 132 = 31.17; p < 0.001), AGE (F3, 132 = 6.46; p < 0.001) and LOC (F8, 1056 = 71.55; p < 0.001), factors, as well as the SIT×LOC (F8, 1056 = 28.32; p < 0.001) and SIT×AGE (F3, 132 = 6.35; p < 0.001) interactions

Read more

Summary

Introduction

Целью работы было проанализировать реактивность μ-ритма ЭЭГ в индивидуально определенном частотном диапазоне у детей при имитации движений визуальных образов биологического и небиологического происхождения. ЭЭГ регистрировали во фронтальных, центральных и париетальных областях коры у 136 нормально развивающихся детей-правшей 4–15 лет в состоянии двигательного покоя, а также при самостоятельном выполнении и имитации движений с помощью компьютерной мыши. При выполнении детьми самостоятельных движений компьютерной мышью (F1, 132 = 31,17; p < 0,001) и при осуществлении концентрических перемещений цветного круга (F1, 132 = 90,34; p < 0,001) развивается десинхронизация μ-ритма во фронтальных, центральных и париетальных областях неокортекса. При имитации движений визуальных образов небиологического происхождения, по сравнению с заданием на выполнение самостоятельных движений, была выявлена синхронизация μ-ритма (F1, 132 = 12,65; p < 0,001). При подражании движениям визуальных образов биологического происхождения относительно самостоятельных движений выявлена десинхронизация μ-ритма (F1, 132 = 9,58; p = 0,002). Финансирование: исследования выполнены в рамках темы: «Разработка комплекса экзоскелета кисти с внешним программным управлением и биологической обратной связью для процедуры реабилитации детей с синдромом ДЦП» при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (RFMEFI60519X0186)

Methods
Findings
Discussion
Conclusion
Full Text
Paper version not known

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.