БИОФИЗИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПАТОЛОГИЧЕСКОГО И ПОСТУРАЛЬНОГО ТРЕМОРА
Аннотация. Реальный стохастический и хаотический анализ двух движений (тремор считался непроизвольным движением, а теппинг - произвольным) показывает их как хаотические движения (непроизвольные по результатам испытания, а не по наличию цели). Вводятся новые критерии для разделения этих двух типов движения в виде матриц парных сравнений выборок треморограмм и теппинграмм. Выявление различий между конкретными (получаемыми непрерывно, при последовательном измерении) сравниваемыми попарно у одного испытуемого группами выполнялись при помощи критерия Вилкоксо-на. Увеличение количества «общих» пар выборок теппинграмм по сравнению с треморограммами говорит о частичном увеличении синхронизма за счет афферентации и привлечения мыслительной деятельности. Это свидетельствует о начале некоторого сдвига от хаотического режима к стохастическому. При этом увеличение общих пар теппинга возможно из-за изменения структуры колебаний. Предлагается новый расчёт параметров квазиаттракторов этих двух типов движений, которые обеспечивают идентификацию различий физиологического состояния испытуемых. Демонстрируются конкретные примеры изменения параметров матриц парных сравнений и квазиаттракторов. Представлен метод анализа автокорреляционных функций при разбиении интервала (-1; 1) на четыре части. Использование анализ плотности автокорреляционных функций треморограмм и теппинграмм показывает существенное различие между непроизвольным движением (тремором) и произвольным движением (теппингом).
Введение. В рамках разрабатываемой сейчас теории хаоса-самоорганизации (ТХС) считается, что любые сложные биологические динамические системы (БДС), образующие организм человека, популяции животных или биосферу Земли в целом, являются уникальными и невоспроизводимыми точно системами. С точки зрения детерминистского подхода многократное повторение любого такого процесса должно обеспечивать идентификацию моделей БДС в фазовом пространстве состояний (ФПС) [1-5, 8-11].
Если биосистемы точно воспроизвести невозможно, то мы переходим к стохастике, т.е. к определению статистической функции распределения биопроцесса f(x). При этом и стохастика всегда требует повторения начальных параметров процесса, в котором его конечный результат все-таки будет флуктуировать около среднего значения. В этом случае мы всегда имеем неравномерное распределение случайной величины в отличие от активно разрабатываемой ТХС, где принято считать, что конечное состояние системы может быть представлено равномерным распределением значений всех параметров х, для век тора состояния системы (ВСС), то есть x=x(t)= (хь х2, ..., х,,)7, описывающих его сложную БДС. В стохастике такой ВСС x(t) должен иметь повторяющееся начальное значение x(to) и функцию распределения f(x) для всех конечных состояний x(tj. Если x(to) воспроизвести невозможно, то стохастический подход применять нельзя (нет повторений испытаний, система уникальная и невоспроизводимая). Именно об этом говорил И.Р. Пригожин в своем обращении к потомкам («The Die is not Cast», I.R.Prigogine, 1999) [4-7, 13-16].
Постуральный тремор и теппинг всегда рассматривались как примеры непроизвольных и произвольных движений соответственно. Однако, с позиций биомеханики и ТХС оба этих движения не могут числиться произвольными движениями, т.к. они с механической точки зрения и с позиций ТХС выполняются непроизвольно, их характеристики (треморограмм и теппинграмм) уникальны и неповторимы [9-14].
Для моделирования таких сложных систем мы сейчас применяем компартментно-кластерную теорию биосистем (ККТБ). Существенно, что моделей описывающих процессы перехода от нормогенеза к патогенезу, в медицинской кибернетике имеется сравнительно не большое число по отношению к биологии и экологии. В этой связи настоящая работа призвана дополнить класс моделей патологических форм движения, которые изучаются в клинике нервных болезней. Отсюда следует выделить формализацию патологического тремора при болезни Паркинсона, что и составило предмет настоящего сообщения [7-13].
