Analiza zmian w sygnale EEG u osób ze zdiagnozowanym zespołem nadpobudliwości psychoruchowej

Analysis of changes in the EEG signal in people diagnosed with attention deficit hyperactivity disorder

Autor: Łukasz Czupryniak

Opiekun pracy: dr inż. Aleksandra Królak

Rodzaj pracy: praca dyplomowa inżynierska

Data obrony: 2025-02-07

Streszczenie

ADHD (zespół nadpobudliwości psychoruchowej) jest zaburzeniem neurorozwojowym, które przejawia się poprzez znaczące trudności w trzech głównych obszarach: utrzymaniu uwagi, organizacji oraz kontroli aktywności i impulsywności. Badania naukowe, w tym szczegółowe analizy porównawcze, ujawniły istotne różnice w budowie mózgu między osobami z ADHD a grupami kontrolnymi osób neurotypowych. Jednym z najbardziej znaczących odkryć jest redukcja całkowitej objętości mózgu u osób z ADHD, która według metaanaliz wynosi od 3 do 5%. Co istotne, najwyraźniejsze różnice obserwuje się u dzieci, a zmniejszenie objętości dotyczy przede wszystkim regionów mózgu odpowiedzialnych za funkcje poznawcze i emocjonalne. W diagnostyce ADHD wykorzystuje się również badanie EEG, które wykazuje charakterystyczne wzorce aktywności mózgu u osób z tym zaburzeniem. U pacjentów z ADHD obserwuje się zwiększoną aktywność fal wolnofalowych (delta i theta), przy jednoczesnym osłabieniu fal szybkofalowych (alfa i beta).
W przedstawionej pracy przeprowadzono szczegółową analizę sygnałów EEG, mającą na celu określenie możliwości zróżnicowania osób z ADHD od grupy kontrolnej. Wykorzystano ogólnodostępną bazę sygnałów dzieci ze zdiagnozowanym ADHD, która zawierała 61 osób z ADHD oraz 60 jako grupa kontrolna. Badania obejmowały zarówno analizę statystyczną przetwarzanych sygnałów, jak i ich wizualizację przy użyciu map topograficznych, co pozwoliło na lepsze zrozumienie neurologicznych podstaw tego zaburzenia. Analizę przeprowadzono na podstawie gęstości widmowej mocy (PSD) sygnału, analizy testu Manna-Whitneya oraz wyznaczonych parametrów Hjortha. Wyniki pokazały, że wszystkie pasma poza pasmem Theta wykazują wysoką istotność statystyczną, z czego dla pasma delta najistotniejsze odczyty są w kanale Pz, dla Alfa w kanale Cz, a dla pasm beta i gamma w F4.
Słowa kluczowe
ADHD, elektroencefalografia (EEG), gęstość widmowa mocy (PSD), parametr Hjortha, analiza sygnałów biomedycznych