<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xml:lang="ru" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="https://metafora.rcsi.science/xsd_files/journal3.xsd">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="publisher-id">moitvivt</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title xml:lang="ru">Моделирование, оптимизация и информационные технологии</journal-title>
        <trans-title-group xml:lang="en">
          <trans-title>Modeling, Optimization and Information Technology</trans-title>
        </trans-title-group>
      </journal-title-group>
      <issn pub-type="epub">2310-6018</issn>
      <publisher>
        <publisher-name>Издательство</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.26102/2310-6018/2026.54.3.019</article-id>
      <article-id pub-id-type="custom" custom-type="elpub">2292</article-id>
      <title-group>
        <article-title xml:lang="ru">Выявление особенностей вызванного моторного потенциала с помощью сверточных нейронных сетей: преодоление ограничений ручного анализа</article-title>
        <trans-title-group xml:lang="en">
          <trans-title>Detecting motor evoked potentials using neural convolutional networks: overcoming the limitations of manual analysis</trans-title>
        </trans-title-group>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author">
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0009-0008-5563-7849</contrib-id>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Демига</surname>
              <given-names>Юсра</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Demigha</surname>
              <given-names>Yousra</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>demigha.yousra@mail.ru</email>
          <xref ref-type="aff">aff-1</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0000-0002-3420-3805</contrib-id>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Ляпунцова</surname>
              <given-names>Елена Вячеславовна</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Lyapuntsova</surname>
              <given-names>Elena Vyacheslavovna</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>lev86@bmstu.ru</email>
          <xref ref-type="aff">aff-2</xref>
        </contrib>
      </contrib-group>
      <aff-alternatives id="aff-1">
        <aff xml:lang="ru">Национальный исследовательский технологический университет "МИСИС"</aff>
        <aff xml:lang="en">National Research University of Technology "MISIS"</aff>
      </aff-alternatives>
      <aff-alternatives id="aff-2">
        <aff xml:lang="ru">Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана</aff>
        <aff xml:lang="en">Bauman Moscow State Technical University</aff>
      </aff-alternatives>
      <pub-date pub-type="epub">
        <day>01</day>
        <month>01</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <volume>1</volume>
      <issue>1</issue>
      <elocation-id>10.26102/2310-6018/2026.54.3.019</elocation-id>
      <permissions>
        <copyright-statement>Copyright © Авторы, 2026</copyright-statement>
        <copyright-year>2026</copyright-year>
        <license license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
          <license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License</license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri xlink:href="https://moitvivt.ru/ru/journal/article?id=2292"/>
      <abstract xml:lang="ru">
        <p>Моторные вызванные потенциалы (МВП) – это электрофизиологические сигналы, имеющие решающее диагностическое и мониторинговое значение в неврологии, нейрохирургии и реабилитационной медицине. Традиционно извлечение признаков из данных МВП основывалось на ручном контроле и измерениях, проводимых обученными врачами в соответствии с установленными правилами.  Это процесс, который по своей природе субъективен, трудоемок и подвержен значительным различиям между наблюдателями. В этой статье представлено всестороннее обоснование использования подходов на основе сверточных нейронных сетей (CNN) для извлечения признаков МВП. CNN обеспечивают превосходные показатели по ключевым параметрам, включая точность, воспроизводимость, скорость обработки и способность обнаруживать скрытые морфологические паттерны, которые могут ускользать от человеческого визуального восприятия, по сравнению с традиционными ручными методами. Кроме того, автоматизированный анализ на основе CNN устраняет вариабельность между пациентами, что позволяет проводить мониторинг в режиме реального времени во время операции. Оценки производительности, основанные на компьютерном моделировании и структурированном сравнительном анализе двух методов, убедительно подтверждают это утверждение. Внедрение CNN представляет собой революционный шаг на пути к объективному, масштабируемому и клинически надежному анализу, который может стандартизировать интерпретацию МВП в различных клинических условиях и потенциально улучшить результаты лечения пациентов за счет более последовательной неврологической оценки.</p>
      </abstract>
      <trans-abstract xml:lang="en">
        <p>Motor evoked potentials (MEPs) are electrophysiological signals of crucial diagnostic and monitoring importance in neurology, neurosurgery, and rehabilitation medicine. Traditionally, feature extraction from MEP data has been based on manual control and measurements performed by trained clinicians according to established rules, a process that is inherently subjective, time-consuming, and subject to significant differences between observers. This article provides a comprehensive rationale for using convolutional neural network (CNN)-based approaches to extract MEP features. CNNs provide superior performance in key parameters, including accuracy, reproducibility, processing speed, and the ability to detect hidden morphological patterns that may escape human visual perception, compared to traditional manual methods. In addition, automated CNN-based analysis eliminates the variability between patients, allowing for real-time intraoperative monitoring. Performance estimates based on computer modeling and a structured comparative analysis of the two methods strongly confirm this statement. The introduction of CNNs represents a revolutionary step towards objective, scalable, and clinically reliable analysis that can standardize the interpretation of MEP in a variety of clinical settings and potentially improve patient outcomes through more consistent neurological assessment.</p>
      </trans-abstract>
      <kwd-group xml:lang="ru">
        <kwd>моторные вызванные потенциалы</kwd>
        <kwd>сверточные нейронные сети</kwd>
        <kwd>выделение признаков</kwd>
        <kwd>транскраниальная магнитная стимуляция</kwd>
        <kwd>интраоперационная нейрофизиология</kwd>
        <kwd>глубокое обучение</kwd>
        <kwd>электрофизиология</kwd>
        <kwd>автоматизированный анализ</kwd>
        <kwd>межотраслевая надежность</kwd>
        <kwd>обработка сигналов</kwd>
      </kwd-group>
      <kwd-group xml:lang="en">
        <kwd>motor evoked potentials</kwd>
        <kwd>convolutional neural networks</kwd>
        <kwd>feature extraction</kwd>
        <kwd>transcranial magnetic stimulation</kwd>
        <kwd>intraoperative neurophysiology</kwd>
        <kwd>deep learning</kwd>
        <kwd>electrophysiology</kwd>
        <kwd>automated analysis</kwd>
        <kwd>interdisciplinary reliability</kwd>
        <kwd>signal processing</kwd>
      </kwd-group>
      <funding-group>
        <funding-statement xml:lang="ru">Исследование выполнено без спонсорской поддержки.</funding-statement>
        <funding-statement xml:lang="en">The study was performed without external funding.</funding-statement>
      </funding-group>
    </article-meta>
  </front>
  <back>
    <ref-list>
      <title>References</title>
      <ref id="cit1">
        <label>1</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Rossini P.M., Burke D., Chen R., et al. Non-invasive electrical and magnetic stimulation of the brain, spinal cord, roots and peripheral nerves: Basic principles and procedures for routine clinical and research application. An updated report from an I.F.C.N. Committee. Clinical Neurophysiology. 2015;126(6):1071–1107. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2015.02.001</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit2">
        <label>2</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">MacDonald D.B., Skinner S., Shils J., Yingling C. Intraoperative motor evoked potential monitoring – А position statement by the American Society of Neurophysiological Monitoring. Clinical Neurophysiology. 2013;124(12):2291–2316. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2013.07.025</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit3">
        <label>3</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Picht Th., Mularski S., Kuehn B., et al. Navigated transcranial magnetic stimulation for preoperative functional diagnostics in brain tumor surgery. Neurosurgery. 2009;65(6):93–98. https://doi.org/10.1227/01.NEU.0000348009.22750.59</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit4">
        <label>4</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Kerwin L.J., Keller C.J., Wu W., Narayan M., Etkin A. Test-retest reliability of transcranial magnetic stimulation EEG evoked potentials. Brain Stimulation. 2018;11(3):536–544. https://doi.org/10.1016/j.brs.2017.12.010</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit5">
        <label>5</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">LeCun Y., Bengio Y., Hinton G. Deep learning. Nature. 2015;521:436–444. https://doi.org/10.1038/nature14539</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit6">
        <label>6</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Roy Y., Banville H., Albuquerque I., et al. Deep learning-based electroencephalography analysis: a systematic review. Journal of Neural Engineering. 2019;16. https://doi.org/10.1088/1741-2552/ab260c</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit7">
        <label>7</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Schirrmeister R.T., Springenberg J.T., Fiederer L.D.J., et al. Deep learning with convolutional neural networks for EEG decoding and visualization. Human Brain Mapping. 2017;38(11):5391–5420. https://doi.org/10.1002/hbm.23730</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit8">
        <label>8</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Parduzi Q., Wermelinger J., Koller S.D., et al. Explainable AI for Intraoperative Motor-Evoked Potential Muscle Classification in Neurosurgery: Bicentric Retrospective Study. Journal of Medical Internet Research. 2025;27. https://doi.org/10.2196/63937</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit9">
        <label>9</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Kołodziej M., Majkowski A., Rak R.J., Wiszniewski P. Convolutional Neural Network-Based Classification of Steady-State Visually Evoked Potentials with Limited Training Data. Applied Sciences. 2023;13(24). https://doi.org/10.3390/app132413350</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit10">
        <label>10</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Bengio Y., Courville A., Vincent P. Representation learning: A review and new perspectives. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. 2013;35(8):1798–1828. https://doi.org/10.1109/TPAMI.2013.50</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit11">
        <label>11</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Negro F., Muceli S., Castronovo A.M., Holobar A., Farina D. Multi-channel intramuscular and surface EMG decomposition by convolutive blind source separation. Journal of Neural Engineering. 2016;13. https://doi.org/10.1088/1741-2560/13/2/026027</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit12">
        <label>12</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Craik A., He Y., Contreras-Vidal J.L. Deep learning for electroencephalogram (EEG) classification tasks: a review. Journal of Neural Engineering. 2019;16. https://doi.org/10.1088/1741-2552/ab0ab5</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit13">
        <label>13</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Wang Ch., Qian W., Shen S., et al. Enhanced semi-supervised model for acoustic leak detection in water distribution networks. Automation in Construction. 2025;175. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2025.106228</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit14">
        <label>14</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">He K., Zhang X., Ren Sh., Sun J. Deep Residual Learning for Image Recognition. In: Proceedings of the 2016 IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), 27–30 June 2016, Las Vegas, NV, USA. IEEE; 2016. P. 770–778. https://doi.org/10.1109/CVPR.2016.90</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit15">
        <label>15</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Selvaraju R.R., Cogswell M., Das A., et al. Grad-CAM: Visual Explanations from Deep Networks via Gradient-Based Localization. In: Proceedings of the 2017 IEEE International Conference on Computer Vision (ICCV), 22–29 October 2017, Venice, Italy. IEEE; 2017. P. 618–626. https://doi.org/10.1109/ICCV.2017.74</mixed-citation>
      </ref>
    </ref-list>
    <fn-group>
      <fn fn-type="conflict">
        <p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p>
      </fn>
    </fn-group>
  </back>
</article>