Revista de Farmacologia Clínica e Experimental

Abstrato

Análise espectral e espectral de ordem superior de séries temporais de tremores

Malenka Mader*, Juliane Klatt, Florian Amtage, Bernhard Hellwig, Wolfgang Mader, Linda Sommerlade, Björn Schelter

Objectivos: O objectivo deste estudo foi investigar propriedades lineares e não lineares de séries temporais de tremores. Para tal, aplicámos a análise espectral e espectral cruzada linear (segunda ordem) e não linear (ordem superior) a 58 registos de tremores eletroencefalográficos (EEG) e eletromiográficos (EMG) de sete doentes com tremor essencial e cinco com tremor parkinsoniano. Métodos: A análise espectral de segunda e terceira ordem foi realizada em dois tipos de dados. Em primeiro lugar, os dados foram simulados a partir de um modelo que imita as propriedades não lineares da série temporal do tremor. As limitações da análise espectral linear de segunda ordem são ilustradas nestas simulações. Estas limitações podem ser ultrapassadas por análise espectral não linear de terceira ordem. Em segundo lugar, os registos de tremor da mão trémula e da área motora contralateral do cérebro dos doentes com tremor foram analisados ​​por análise espectral de segunda e terceira ordem. Resultados: A análise espectral linear sugeriu não linearidade da dinâmica e das interações dos processos medidos por EEG e EMG. Aplicando a análise bispectral estas não linearidades foram investigadas. Verificámos que uma medida de não linearidade baseada em bispectra foi significativa para a maioria dos registos EMG, bem como para a interação EEG e EMG. Conclusões: A análise espectral linear é uma ferramenta poderosa na avaliação de propriedades espectrais de séries temporais. No entanto, as técnicas lineares não conseguem revelar acoplamentos não lineares. Na aplicação da análise espectral não linear a séries temporais de tremores, mostramos que a dinâmica do músculo da mão, bem como a interação do músculo da mão e do cérebro, são governadas por não-linearidades.