Kryuchkova Anna
Junior researcher
Publications:
2023
3.
Vasilyev, A. N.; Kryuchkova, A. G.; Makovskaya, A. E. (2023). Increased Sensitivity of Spatial Filters by Combining the Magnetic and Electrical Components of the Sensorimotor Cortical Beta Rhythm. Moscow University Biological Sciences Bulletin, 78(1), 1-7. https://doi.org/10.3103/s0096392523010066
@article{Vasilyev2023b,
title = {Increased Sensitivity of Spatial Filters by Combining the Magnetic and Electrical Components of the Sensorimotor Cortical Beta Rhythm},
author = {A.N. Vasilyev and A.G. Kryuchkova and A.E. Makovskaya},
url = {https://megmoscow.ru/wp-content/uploads/pubs/10.3103_s0096392523010066.pdf},
doi = {10.3103/s0096392523010066},
issn = {1934-791X},
year = {2023},
date = {2023-06-15},
urldate = {2023-06-15},
journal = {Moscow University Biological Sciences Bulletin },
volume = {78},
number = {1},
pages = {1-7},
publisher = {Allerton Press},
abstract = {Modulation of human magnetic or electrical sensorimotor rhythms during motor imagery is widely used in fundamental and applied neurophysiological research. To date, there is evidence of a better sensitivity of magnetic field sensors to beta-rhythm modulation; however, the potential synergistic effect of combining the two modalities has not yet been investigated. In this study, simultaneous registration of an electroencephalogram (EEG) and a magnetoencephalogram (MEG) was carried out in eight healthy volunteers during voluntary and imaginary movements as well as during electrical stimulation of the median nerve. In all subjects it was possible to identify desynchronization (suppression) of µ- and β-rhythms during the performance of sensorimotor tasks as well as β-synchronization after the end of movement or stimulation. Using the common projections of the covariance signal matrices of the electric, magnetic, and combined (MEEG) modalities, the most sensitive individual spatial filters were calculated separately for each type of reaction. Relative to the prestimulus control, the amplitude of changes in the amplitude of sensorimotor rhythm components was found to be the largest in the combined MEEG modality. At the same time, for µ-desynchronization, MEG turned out to be significantly worse than MEEG; as for β-desynchronization, MEEG was shown to be significantly better than MEG and EEG. For β-synchronization, a shift in the position of sources in the fronto-medial direction was demonstrated, and there were no significant differences in amplitude between the modalities. It was also shown that, for β-desynchronization, most subjects identified MEG sources with identical EEG projections or without pronounced EEG projections, which indicated the presence of several small tangentially located cortical dipoles involved in β-rhythm desynchronization. The results suggested that the combination of MEG and EEG led to greater sensitivity in studies of modulation of sensorimotor rhythm components, in particular β-desynchronization. The multifocal nature of the magnetic β-rhythm and its different expression in EEG sources indicated the presence of independent regulatory circuits of cortical-thalamic or intracortical origin.},
keywords = {},
pubstate = {published},
tppubtype = {article}
}
Modulation of human magnetic or electrical sensorimotor rhythms during motor imagery is widely used in fundamental and applied neurophysiological research. To date, there is evidence of a better sensitivity of magnetic field sensors to beta-rhythm modulation; however, the potential synergistic effect of combining the two modalities has not yet been investigated. In this study, simultaneous registration of an electroencephalogram (EEG) and a magnetoencephalogram (MEG) was carried out in eight healthy volunteers during voluntary and imaginary movements as well as during electrical stimulation of the median nerve. In all subjects it was possible to identify desynchronization (suppression) of µ- and β-rhythms during the performance of sensorimotor tasks as well as β-synchronization after the end of movement or stimulation. Using the common projections of the covariance signal matrices of the electric, magnetic, and combined (MEEG) modalities, the most sensitive individual spatial filters were calculated separately for each type of reaction. Relative to the prestimulus control, the amplitude of changes in the amplitude of sensorimotor rhythm components was found to be the largest in the combined MEEG modality. At the same time, for µ-desynchronization, MEG turned out to be significantly worse than MEEG; as for β-desynchronization, MEEG was shown to be significantly better than MEG and EEG. For β-synchronization, a shift in the position of sources in the fronto-medial direction was demonstrated, and there were no significant differences in amplitude between the modalities. It was also shown that, for β-desynchronization, most subjects identified MEG sources with identical EEG projections or without pronounced EEG projections, which indicated the presence of several small tangentially located cortical dipoles involved in β-rhythm desynchronization. The results suggested that the combination of MEG and EEG led to greater sensitivity in studies of modulation of sensorimotor rhythm components, in particular β-desynchronization. The multifocal nature of the magnetic β-rhythm and its different expression in EEG sources indicated the presence of independent regulatory circuits of cortical-thalamic or intracortical origin.
2.
Васильев, А. Н.; Крючкова, А. Г.; Маковская, А. Е. (2023). Повышенная чувствительность пространственных фильтров при совмещении магнитного и электрического компонентов сенсомоторного кортикального бета-ритма. Вестник Московского университета. Серия 16. Биология, 78, 2-10. https://doi.org/10.55959/msu0137-0952-16-78-1-1
@article{Vasilyev2023c,
title = {Повышенная чувствительность пространственных фильтров при совмещении магнитного и электрического компонентов сенсомоторного кортикального бета-ритма},
author = {А.Н. Васильев and А.Г. Крючкова and А.Е. Маковская},
url = {https://megmoscow.ru/wp-content/uploads/pubs/10.55959_msu0137-0952-16-78-1-1.pdf},
doi = {10.55959/msu0137-0952-16-78-1-1},
issn = {0137-0952},
year = {2023},
date = {2023-04-30},
urldate = {2023-04-30},
journal = {Вестник Московского университета. Серия 16. Биология},
volume = {78},
issue = {1},
pages = {2-10},
publisher = {Издательский Дом МГУ},
abstract = {Модуляция магнитного или электрического сенсомоторных ритмов человека при представлении движений широко используется в фундаментальных и прикладных нейрофизиологических исследованиях. К настоящему времени имеются доказательства лучшей чувствительности сенсоров магнитного поля к модуляции бета-ритма, однако потенциальный синергический эффект от объединения двух модальностей еще не был исследован. В этом исследовании одновременная регистрация электроэнцефалограммы (ЭЭГ) и магнитоэнцефалограммы (МЭГ) проведена у восьми здоровых испытуемых-добровольцев при выполнении ими произвольных и воображаемых движений, а также при электрической стимуляции медианного нерва. У всех испытуемых удалось идентифицировать десинхронизацию (подавление) мюи бета-ритмов при выполнении сенсомоторных заданий, а также бета-синхронизацию после окончания движения или стимуляции. С использованием общих проекций ковариационных матриц сигналов электрической, магнитной и объединенной («МЭЭГ») модальностей были вычислены наиболее чувствительные индивидуальные пространственные фильтры отдельно для каждого из типов реакций. По сравнению с предстимульным контролем выраженность изменений амплитуды компонентов сенсомоторного ритма оказалась наибольшей в объединенной МЭЭГмодальности. При этом для мю-десинхронизации МЭЭГ оказалась значимо лучше МЭГ, а для бета-десинхронизации МЭЭГ оказалась существенно лучше как МЭГ, так и ЭЭГ. Для бета-синхронизации показано смещение положения источников во фронтомедиальном направлении, а значимых различий в амплитуде между модальностями не было. Также было показано, что для бета-десинхронизации у большинства испытуемых выделялись МЭГ-источники с одинаковыми ЭЭГ-проекциями или без выраженных ЭЭГ-проекций, что свидетельствует о наличии нескольких малых тангенциально расположенных кортикальных диполей, участвующих в десинхронизации бета-ритма. Полученные результаты позволяют полагать, что в исследованиях модуляции компонентов сенсомоторного ритма, в особенности бета-десинхронизации, совмещение МЭГ и ЭЭГ приводит к повышению чувствительности метода. Мультифокальность магнитного бета-ритма и его различная выраженность в ЭЭГ-источниках указывают на наличие независимых регуляторных контуров корковоталамического или внутрикортикального происхождения.},
keywords = {},
pubstate = {published},
tppubtype = {article}
}
Модуляция магнитного или электрического сенсомоторных ритмов человека при представлении движений широко используется в фундаментальных и прикладных нейрофизиологических исследованиях. К настоящему времени имеются доказательства лучшей чувствительности сенсоров магнитного поля к модуляции бета-ритма, однако потенциальный синергический эффект от объединения двух модальностей еще не был исследован. В этом исследовании одновременная регистрация электроэнцефалограммы (ЭЭГ) и магнитоэнцефалограммы (МЭГ) проведена у восьми здоровых испытуемых-добровольцев при выполнении ими произвольных и воображаемых движений, а также при электрической стимуляции медианного нерва. У всех испытуемых удалось идентифицировать десинхронизацию (подавление) мюи бета-ритмов при выполнении сенсомоторных заданий, а также бета-синхронизацию после окончания движения или стимуляции. С использованием общих проекций ковариационных матриц сигналов электрической, магнитной и объединенной («МЭЭГ») модальностей были вычислены наиболее чувствительные индивидуальные пространственные фильтры отдельно для каждого из типов реакций. По сравнению с предстимульным контролем выраженность изменений амплитуды компонентов сенсомоторного ритма оказалась наибольшей в объединенной МЭЭГмодальности. При этом для мю-десинхронизации МЭЭГ оказалась значимо лучше МЭГ, а для бета-десинхронизации МЭЭГ оказалась существенно лучше как МЭГ, так и ЭЭГ. Для бета-синхронизации показано смещение положения источников во фронтомедиальном направлении, а значимых различий в амплитуде между модальностями не было. Также было показано, что для бета-десинхронизации у большинства испытуемых выделялись МЭГ-источники с одинаковыми ЭЭГ-проекциями или без выраженных ЭЭГ-проекций, что свидетельствует о наличии нескольких малых тангенциально расположенных кортикальных диполей, участвующих в десинхронизации бета-ритма. Полученные результаты позволяют полагать, что в исследованиях модуляции компонентов сенсомоторного ритма, в особенности бета-десинхронизации, совмещение МЭГ и ЭЭГ приводит к повышению чувствительности метода. Мультифокальность магнитного бета-ритма и его различная выраженность в ЭЭГ-источниках указывают на наличие независимых регуляторных контуров корковоталамического или внутрикортикального происхождения.
2022
1.
Chirkov, Valerii; Kryuchkova, Anna; Koptelova, Alexandra; Stroganova, Tatiana; Kuznetsova, Alexandra; Kleeva, Daria; Ossadtchi, Alexei; Fedele, Tommaso (2022). Data-driven approach for the delineation of the irritative zone in epilepsy in MEG. PLoS ONE, 17(10), e0275063. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0275063
@article{Chirkov2022,
title = {Data-driven approach for the delineation of the irritative zone in epilepsy in MEG},
author = {Valerii Chirkov and Anna Kryuchkova and Alexandra Koptelova and Tatiana Stroganova and Alexandra Kuznetsova and Daria Kleeva and Alexei Ossadtchi and Tommaso Fedele},
editor = {Gennady S. Cymbalyuk},
url = {https://megmoscow.ru/wp-content/uploads/pubs/10.1371_journal.pone.0275063.pdf},
doi = {10.1371/journal.pone.0275063},
issn = {1932-6203},
year = {2022},
date = {2022-10-25},
urldate = {2022-10-25},
journal = {PLoS ONE},
volume = {17},
number = {10},
pages = {e0275063},
publisher = {Public Library of Science (PLoS)},
abstract = {The reliable identification of the irritative zone (IZ) is a prerequisite for the correct clinical evaluation of medically refractory patients affected by epilepsy. Given the complexity of MEG data, visual analysis of epileptiform neurophysiological activity is highly time consuming and might leave clinically relevant information undetected. We recorded and analyzed the interictal activity from seven patients affected by epilepsy (Vectorview Neuromag), who successfully underwent epilepsy surgery (Engel > = II). We visually marked and localized characteristic epileptiform activity (VIS). We implemented a two-stage pipeline for the detection of interictal spikes and the delineation of the IZ. First, we detected candidate events from peaky ICA components, and then clustered events around spatio-temporal patterns identified by convolutional sparse coding. We used the average of clustered events to create IZ maps computed at the amplitude peak (PEAK), and at the 50% of the peak ascending slope (SLOPE). We validated our approach by computing the distance of the estimated IZ (VIS, SLOPE and PEAK) from the border of the surgically resected area (RA). We identified 25 spatiotemporal patterns mimicking the underlying interictal activity (3.6 clusters/patient). Each cluster was populated on average by 22.1 [15.0–31.0] spikes. The predicted IZ maps had an average distance from the resection margin of 8.4 ± 9.3 mm for visual analysis, 12.0 ± 16.5 mm for SLOPE and 22.7 ±. 16.4 mm for PEAK. The consideration of the source spread at the ascending slope provided an IZ closer to RA and resembled the analysis of an expert observer. We validated here the performance of a data-driven approach for the automated detection of interictal spikes and delineation of the IZ. This computational framework provides the basis for reproducible and bias-free analysis of MEG recordings in epilepsy.},
keywords = {},
pubstate = {published},
tppubtype = {article}
}
The reliable identification of the irritative zone (IZ) is a prerequisite for the correct clinical evaluation of medically refractory patients affected by epilepsy. Given the complexity of MEG data, visual analysis of epileptiform neurophysiological activity is highly time consuming and might leave clinically relevant information undetected. We recorded and analyzed the interictal activity from seven patients affected by epilepsy (Vectorview Neuromag), who successfully underwent epilepsy surgery (Engel > = II). We visually marked and localized characteristic epileptiform activity (VIS). We implemented a two-stage pipeline for the detection of interictal spikes and the delineation of the IZ. First, we detected candidate events from peaky ICA components, and then clustered events around spatio-temporal patterns identified by convolutional sparse coding. We used the average of clustered events to create IZ maps computed at the amplitude peak (PEAK), and at the 50% of the peak ascending slope (SLOPE). We validated our approach by computing the distance of the estimated IZ (VIS, SLOPE and PEAK) from the border of the surgically resected area (RA). We identified 25 spatiotemporal patterns mimicking the underlying interictal activity (3.6 clusters/patient). Each cluster was populated on average by 22.1 [15.0–31.0] spikes. The predicted IZ maps had an average distance from the resection margin of 8.4 ± 9.3 mm for visual analysis, 12.0 ± 16.5 mm for SLOPE and 22.7 ±. 16.4 mm for PEAK. The consideration of the source spread at the ascending slope provided an IZ closer to RA and resembled the analysis of an expert observer. We validated here the performance of a data-driven approach for the automated detection of interictal spikes and delineation of the IZ. This computational framework provides the basis for reproducible and bias-free analysis of MEG recordings in epilepsy.