Використання нейрогарнітур для діагностики захворювань

Автор(и)

  • О.Н. Романюк Вінницький національний технічний університет
  • В.C. Павлов Вінницький національний технічний університет
  • Н.В. Тітова Національний університет «Одеська Політехніка»
  • С.О. Романюк Національний університет «Одеська Політехніка»
  • В.П. Майданюк Вінницький національний технічний університет

DOI:

https://doi.org/10.31649/1681-7893-2025-49-1-168-177

Ключові слова:

нейрогарнітури, електроенцефалографія, психоневрологічні розлади, депресія, тривожні стани, нейрофідбек, функціональна діагностика

Анотація

У статті висвітлено сучасні підходи до використання нейрогарнітур у діагностиці психоневрологічних захворювань, серед яких депресія, тривожні стани, епілепсія, шизофренія, хвороба Паркінсона та хвороба Альцгеймера. Основна увага зосереджена на реєстрації та аналізі електроенцефалографічних сигналів, які забезпечують неінвазивну оцінку функціонального стану головного мозку. Розкрито значення ритмічної активності різних частотних діапазонів — зокрема альфа-, бета-, тета- і дельта-хвиль — як маркерів певних розладів. Показано, що при депресії типово спостерігається зниження альфа-активності у лівій лобовій корі, а при тривожних розладах — підвищення високочастотної бета-активності. Проаналізовано зміни у спектральному складі сигналів при епілепсії, зокрема вогнищеві збурення та пароксизмальні комплекси, які можна реєструвати за допомогою нейрогарнітур у клінічних або домашніх умовах. У статті також наводиться інформація щодо зменшення когерентності та варіативності EEG-сигналів при хворобі Альцгеймера та змін електричної активності у пацієнтів з хворобою Паркінсона. Значна увага приділена можливості використання нейрофідбек-технологій у рамках когнітивної та повсякденної реабілітації, що базуються на активному контролі пацієнтом власних електрофізіологічних реакцій. Наголошено на практичній доцільності використання нейрогарнітур для початкового скринінгу стану пацієнта, моніторингу динаміки лікування та оцінювання ефективності психотерапевтичних і фармакологічних підходів. У підсумку зроблено висновок, що нейрогарнітури відкривають нові можливості для швидкої, безпечної та економічно доступної діагностики розладів нервової системи у широкому колі пацієнтів різного віку.

Біографії авторів

О.Н. Романюк, Вінницький національний технічний університет

д.т.н., професор, завідувач кафедри програмного забезпечення

В.C. Павлов, Вінницький національний технічний університет

Ph.D., молодший науковий співробітник кафедри біомедичної інженерії та оптико-електронних систем

Н.В. Тітова, Національний університет «Одеська Політехніка»

д.т.н., професор

С.О. Романюк, Національний університет «Одеська Політехніка»

к.т.н., ст. викладач

В.П. Майданюк, Вінницький національний технічний університет

к.т.н., доцент кафедри програмного забезпечення

Посилання

Thibault, R. T., Lifshitz, M., Birbaumer, N., & Raz, A. (2020). Neurofeedback, self-regulation, and brain imaging: Clinical science and fad in the service of mental disorders. Psychotherapy and Psychosomatics, 89(4), 193–207. https://doi.org/10.1159/000506832

Bekkedal, M. Y. V., Rossi, J. S., Panksepp, J., & Davis, M. (2021). EEG asymmetry in major depressive disorder: State, trait, or artifact? Biological Psychology, 162, 108093. https://doi.org/10.1016/j.biopsycho.2021.108093

Tavakoli, H., & Motiei-Langroudi, R. (2023). Clinical application of wearable EEG devices in neuropsychiatric disorders: A review. Frontiers in Human Neuroscience, 17, 1122334. https://doi.org/10.3389/fnhum.2023.1122334

Mehta, R., Bajaj, H., & Roy, D. (2022). Machine learning for mental health in neurophysiology: EEG-based classification of anxiety and depression. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, 30, 980–991. https://doi.org/10.1109/TNSRE.2022.3170198

Krigolson, O. E. (2018). Event-related brain potentials and the study of decision making: A brief review. Brain Sciences, 8(8), 132. https://doi.org/10.3390/brainsci8080132

Casson, A. J. (2019). Wearable EEG and beyond. Biomedical Engineering Letters, 9, 53–71. https://doi.org/10.1007/s13534-019-00096-2

Abiri, R., Borhani, S., Sellers, E. W., Jiang, Y., & Zhao, X. (2019). A comprehensive review of EEG-based brain–computer interface paradigms. Journal of Neural Engineering, 16(1), 011001. https://doi.org/10.1088/1741-2552/aaf12e

Dauwels, J., Vialatte, F., & Cichocki, A. (2017). Diagnosis of Alzheimer’s disease from EEG signals: Where are we standing? Current Alzheimer Research, 14(4), 394–408. https://doi.org/10.2174/1567205013666161222143701

An, D., Fahoum, F., & Gotman, J. (2017). Detection of focal epileptic seizures using scalp EEG and advanced signal processing. Clinical Neurophysiology, 128(6), 958–968. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2017.03.008

Ibrahim, A., & Majid, M. A. (2020). Brain–computer interface for Parkinson’s disease patients: A systematic review. IEEE Access, 8, 185146–185157. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3029941

Niedermeyer, E., & da Silva, F. L. (Eds.). (2020). Electroencephalography: Basic principles, clinical applications, and related fields (7th ed.). Oxford University Press.

Shevchuk, I. M., & Kozlovska, I. S. (2023). Prospects for the use of neurotechnologies in the diagnosis of mental disorders. Ukrainian Journal on Problems of Medicine and Biology, 28(4), 25–31.

Dyachenko, V. Yu. (2022). Biofeedback technologies based on brain activity: Diagnostic capabilities. Scientific News of NTUU "KPI", 4, 47–52.

Lavreniuk, O. P., & Reznik, S. V. (2021). Electroencephalography in psychological diagnostics practice. Psychology and Society, 2, 119–125.

Maidaniuk, V. P., & Romaniuk, O. N. (2025, March 24–27). Non-invasive brain–computer user interface. In Proceedings of the LIII All-Ukrainian Scientific and Technical Conference of the Departments of Vinnytsia National Technical University (2024) (Vinnytsia, Ukraine). https://conferences.vntu.edu.ua/index.php/all-fitki/all-fitki-2025/paper/view/23517/19471

Grand View Research. (2024). Wearable EEG headsets market to reach USD 244.9 million by 2030, growing at a CAGR of 10.4% [Press release]. https://www.grandviewresearch.com/

Pavlov S. V. Information Technology in Medical Diagnostics //Waldemar Wójcik, Andrzej Smolarz, July 11, 2017 by CRC Press - 210 Pages.

Wójcik W., Pavlov S., Kalimoldayev M. Information Technology in Medical Diagnostics II. London: (2019). Taylor & Francis Group, CRC Press, Balkema book. – 336 Pages.

##submission.downloads##

Переглядів анотації: 1

Опубліковано

2025-06-18

Як цитувати

[1]
О. Романюк, В. Павлов, Н. Тітова, С. Романюк, і В. Майданюк, «Використання нейрогарнітур для діагностики захворювань», Опт-ел. інф-енерг. техн., вип. 49, вип. 1, с. 168–177, Чер 2025.

Номер

Розділ

Системи технічного зору і штучного інтелекту з обробкою та розпізнаванням зображень

Метрики

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають