Odczuwanie postrzegania ich cech w działaniach prawnych. Uczucie i percepcja

Elektroencefalografia jest metodą zapisu bio zjawiska elektryczne mózg. Po raz pierwszy zarejestrowano bioprądy mózgu u zwierząt, otwierając czaszkę i umieszczając elektrody na substancji korowej. Ta metoda nazywa się „elektrokortykografią”. Obecnie istnieje techniczna możliwość rejestrowania zjawisk elektrycznych mózgu (bioprądów) z powierzchni głowy.

Stosowane są dwie metody rejestracji elektroencefalografii: unipolarna, w której jedna elektroda pasywna jest umieszczona na płatku ucha, a druga jest aktywna, oraz metoda bipolarna, w której obie elektrody są aktywne i umieszczone w pewnej odległości od siebie.

Krzywa uzyskana w wyniku rejestracji nazywana jest elektroencefalogramem, na którym widać główne fale aktywności elektrycznej, czyli rytmy mózgu.

1. Rytm α – stały rytm sinusoidalny – jest rejestrowany ze wszystkich części mózgu, ale najbardziej charakterystyczny jest dla okolic ciemieniowych i potylicznych. Częstotliwość od - 8 do 14 oscylacji na sekundę z amplitudą od 20 do 80 mikrowoltów. Rytm ten rejestrowany jest w stanie spoczynku fizycznego i psychicznego.

Cechy rytmu α, jego stała cecha: łatwo popada w depresję, do jej zaniku wystarczy otworzyć oczy, charakteryzuje się wysoka zdolność do adaptacji - zostaje przywrócona, gdy Otwórz oczy w spoczynku.

2. Rytm β. Przydziel rytm β o wysokiej i niskiej częstotliwości. Częstotliwość - 14-35 oscylacji na minutę, amplituda - 10-30 mikrowoltów. Jest rejestrowany ze wszystkich części mózgu, ale najbardziej charakterystyczny dla płata czołowego, podczas przejścia ze stanu spoczynku do stanu aktywności (na przykład podczas otwierania oczu).

3. δ-rytm - jest zarejestrowany u dorosłych w stanie głęboki sen, a u dzieci - podczas aktywności fizycznej i umysłowej. Częstotliwość tego rytmu jest niewielka - 0,5-3 oscylacje na sekundę, amplituda wynosi 250-1000 mikrowoltów.

4. θ-rytm - mały, o częstotliwości 4-7 oscylacji na sekundę, ma wysoką amplitudę - 100-150 mikrowoltów. Rejestrowana jest w fazie snu REM, podczas niedotlenienia mózgu u dorosłych, au młodzieży w stanie aktywności.

W badaniu stosuje się techniki w celu uzyskania określonych rytmów. Reakcja desynchronizacji polega na zastąpieniu rytmu α rytmem β. Kiedy oczy są otwarte, zwiększa się przepływ impulsów do kory mózgowej przez formację siatkową i obserwuje się przewagę procesów wzbudzenia w korze mózgowej. Potencjały wywołane są wysokoamplitudowe, rejestrowane są pod wpływem określonych bodźców w ściśle określonych obszarach mózgu. Na przykład błyski potencjałów o dużej amplitudzie są rejestrowane w okolicy potylicznej, gdy są stymulowane światłem.

zagadki w Ludzkie ciało dużo, a nie wszystkie jeszcze podlegają lekarzom. Być może najbardziej złożonym i zagmatwanym z nich jest mózg. Różne metody badań mózgu, takie jak elektroencefalografia, pomagają lekarzom uchylić rąbka tajemnicy. Na czym polega i czego pacjent może oczekiwać po zabiegu?

Kto kwalifikuje się do badania elektroencefalograficznego?

Elektroencefalografia (EEG) pozwala na wyjaśnienie wielu diagnoz związanych z infekcjami, urazami i zaburzeniami pracy mózgu.

Lekarz może skierować Cię na badanie, jeśli:

1. Istnieje możliwość wystąpienia epilepsji. Fale mózgowe w tym przypadku wykazują szczególną aktywność padaczkową, co wyraża się w zmodyfikowanej formie wykresów.
2. Konieczne jest ustalenie dokładnej lokalizacji uszkodzonej części mózgu lub guza.
3. Istnieje kilka chorób genetycznych.
4. Istnieją poważne naruszenia snu i czuwania.
5. Praca naczyń mózgowych jest zakłócona.
6. Konieczna jest ocena skuteczności leczenia.

Metoda elektroencefalografii ma zastosowanie zarówno u dorosłych, jak iu dzieci, jest bezurazowa i bezbolesna. Jasny obraz pracy neuronów mózgu w poszczególnych jego częściach pozwala na wyjaśnienie natury i przyczyn zaburzeń neurologicznych.

Metoda badania mózgu elektroencefalografia - co to jest?

Badanie takie opiera się na rejestracji fal bioelektrycznych emitowanych przez neurony kory mózgowej. Za pomocą elektrod aktywność komórki nerwowe jest przechwytywany, wzmacniany i konwertowany do postaci graficznej przez urządzenie.

Powstała krzywa charakteryzuje proces pracy różnych części mózgu, jego stan funkcjonalny. W normalna kondycja ma on określony kształt, a odchylenia są diagnozowane z uwzględnieniem zmian w wyglądzie wykresu.

EEG można wykonać m.in różne opcje. Pokój dla niego jest odizolowany od obce dźwięki i lekki. Zabieg trwa zwykle 2-4 godziny i jest wykonywany w klinice lub laboratorium. W niektórych przypadkach elektroencefalografia z deprywacją snu wymaga więcej czasu.

Metoda pozwala lekarzom uzyskać obiektywne dane o stanie mózgu, nawet gdy pacjent jest nieprzytomny.

Jak wykonuje się EEG?

Jeśli lekarz przepisuje elektroencefalografię, co to oznacza dla pacjenta? Zostanie poproszony o zajęcie miejsca wygodna pozycja lub położyć się, założyć kask mocujący wykonane z elektrod elastyczny materiał. Jeśli zapis ma być długi, to w miejscach styku elektrod ze skórą nakłada się specjalną pastę przewodzącą lub kolodion. Elektrody nie powodują dyskomfortu.

EEG nie sugeruje naruszenia integralności skóry ani wprowadzenia leki(lek do przedwstępnego leczenia).

Rutynowa rejestracja aktywności mózgu występuje u pacjenta w stanie biernego czuwania, kiedy spokojnie leży lub siedzi z zamkniętymi oczami. Jest dość ciężko, czas płynie wolno i trzeba walczyć ze snem. Asystent laboratoryjny okresowo sprawdza stan pacjenta, prosi o otwarcie oczu i wykonanie określonych zadań.

Podczas badania pacjent powinien zminimalizować jakąkolwiek aktywność ruchową, która mogłaby przeszkadzać. Dobrze, jeśli laboratorium uda się ustalić interesujących lekarzy objawy neurologiczne(drgawki, tiki, napady padaczkowe). Czasami napad u epileptyków jest celowo prowokowany, aby zrozumieć jego rodzaj i pochodzenie.

Przygotowanie do EEG

W przeddzień badania warto umyć włosy. Lepiej nie zaplatać warkoczy i nie używać żadnych produktów do stylizacji. Zostaw spinki do włosów i spinki w domu, ale długie włosy zebrać w ogonie, jeśli to konieczne.

Biżuterię metalową należy również zostawić w domu: kolczyki, łańcuszki, kolczyki w wardze i brwi. Przed wejściem do biura wyłącz telefon komórkowy(nie tylko dźwięk, ale całkowicie), aby nie zakłócać wrażliwych czujników.

Przed badaniem należy coś zjeść, aby nie odczuwać głodu. Wskazane jest, aby unikać wszelkich niepokojów i silnych uczuć, ale weź je środki uspokajające nie rób tego.

Możesz potrzebować chusteczki lub ręcznika, aby zetrzeć pozostały żel utrwalający.

Próbki podczas EEG

Aby śledzić reakcję neuronów mózgu w inna sytuacja i rozszerzyć możliwości demonstracyjne metody, badanie elektroencefalograficzne obejmuje kilka testów:

1. Test otwierania-zamykania oczu. Asystent laboratoryjny upewnia się, że pacjent jest przytomny, słyszy go i stosuje się do poleceń. Brak wzorów na wykresie w momencie otwierania oczu wskazuje na patologię.

2. Test z fotostymulacją, gdy błyski jasnego światła są kierowane w oczy pacjenta podczas rejestracji. W ten sposób ujawnia się aktywność epileptimorficzna.

3. Test z hiperwentylacją, kiedy badany przez kilka minut świadomie oddycha głęboko. Częstotliwość ruchy oddechowe w tym czasie zawartość tlenu we krwi nieznacznie spada, ale zawartość tlenu we krwi wzrasta, a zatem zwiększa się dopływ natlenionej krwi do mózgu.

4. Pozbawienie snu, gdy pacjent jest pogrążony w krótkim śnie przy pomocy środków uspokajających lub pozostaje w szpitalu na codziennej obserwacji. Pozwala to na uzyskanie ważnych danych o aktywności neuronów w momencie wybudzenia i zasypiania.

5. Stymulacja aktywność psychiczna jest rozwiązywanie prostych problemów.

6. Stymulacja czynności manualnych, gdy pacjent jest proszony o wykonanie zadania z przedmiotem w dłoniach.

To wszystko daje więcej pełny obraz stan funkcjonalny mózgu i zauważ naruszenia, które mają niewielką manifestację zewnętrzną.

Czas trwania elektroencefalogramu

Czas zabiegu może się różnić w zależności od celów postawionych przez lekarza i warunków konkretnego laboratorium:

• 30 minut lub więcej, jeśli możesz szybko zarejestrować aktywność, której szukasz;
• 2-4 godziny w wersji standardowej, gdy pacjent jest badany w pozycji leżącej na krześle;
• 6 lub więcej godzin na EEG z pozbawieniem snu w ciągu dnia;
• 12-24 godzin, kiedy badane są wszystkie fazy snu nocnego.

Zaplanowany czas zabiegu można zmienić według uznania lekarza i asystenta laboratoryjnego w dowolnym kierunku, ponieważ jeśli nie ma charakterystycznych wzorców odpowiadających diagnozie, EEG będzie musiało zostać powtórzone, co wiąże się z dodatkowymi kosztami i czasem. A jeśli uzyska się wszystkie niezbędne zapisy, nie ma sensu dręczyć pacjenta wymuszoną bezczynnością.

Na czym polega monitoring wideo podczas EEG?

Czasami elektroencefalografia mózgu jest powielana przez nagranie wideo, które rejestruje wszystko, co dzieje się podczas badania z pacjentem.

Monitorowanie wideo jest zalecane dla pacjentów z padaczką, aby skorelować, w jaki sposób zachowanie podczas ataku koreluje z aktywnością mózgu. Dopasowanie w czasie charakterystycznych fal do obrazu może wyjaśnić luki w diagnozie i pomóc klinicyście zrozumieć stan pacjenta w celu dokładniejszego leczenia.

Wynik elektroencefalografii

Gdy pacjentowi wykonano elektroencefalografię, wydawany jest wniosek wraz z wydrukami wszystkich wykresów aktywności falowej różnych części mózgu. Dodatkowo, jeśli prowadzony był również monitoring wideo, nagranie jest zapisywane na dysku lub pendrive'ie.

Podczas konsultacji z neurologiem lepiej jest pokazać wszystkie wyniki, aby lekarz mógł ocenić cechy stanu pacjenta. Elektroencefalografia mózgu nie jest podstawą rozpoznania, ale znacząco wyjaśnia obraz choroby.

Aby wszystkie najmniejsze ząbki były dobrze widoczne na wykresach, zaleca się przechowywanie wydruków spłaszczonych w twardej teczce.

Szyfrowanie z mózgu: rodzaje rytmów

Po przejściu elektroencefalografii, co pokazuje każdy wykres, niezwykle trudno jest to zrozumieć samodzielnie. Lekarz postawi diagnozę na podstawie badania zmian aktywności obszarów mózgu podczas badania. Ale jeśli przepisano EEG, to powody były dobre i świadome podejście do wyników nie zaszkodzi.

Mamy więc w rękach wydruk takiego badania, jak elektroencefalografia. Co to są - rytmy i częstotliwości - i jak określić granice normy? Główne wskaźniki, które pojawiają się we wniosku:

1. Rytm alfa. Częstotliwość zwykle mieści się w zakresie od 8 do 14 Hz. Pomiędzy półkulami mózgowymi można zaobserwować różnicę do 100 μV. Patologia rytmu alfa charakteryzuje się asymetrią między półkulami przekraczającą 30%, wskaźnikiem amplitudy powyżej 90 μV i poniżej 20.

2. Rytm beta. Jest umocowany głównie na przednich odprowadzeniach (w płaty czołowe). Dla większości ludzi typowa częstotliwość to 18-25 Hz z amplitudą nie większą niż 10 μV. Na patologię wskazuje wzrost amplitudy powyżej 25 μV i trwałe rozprzestrzenianie się aktywności beta do tylnych odprowadzeń.

3. Rytm delta i rytm theta. Naprawiono tylko podczas snu. Pojawienie się tych czynności w okresie czuwania sygnalizuje niedożywienie tkanek mózgowych.

5. Aktywność bioelektryczna (BEA). Normalna wykazuje synchronię, rytm, brak napadów. Odchylenia objawiają się we wczesnej padaczce dzieciństwo, predyspozycje do drgawek i depresji.

Aby wyniki badania były orientacyjne i pouczające, ważne jest dokładne przestrzeganie przepisanego schematu leczenia, bez anulowania leków przed badaniem. Alkohol lub napoje energetyczne wypite dzień wcześniej mogą zniekształcić obraz.

Do czego służy elektroencefalografia?

Dla pacjenta korzyści z badania są oczywiste. Lekarz może sprawdzić poprawność przepisanej terapii iw razie potrzeby ją zmienić.

U osób z padaczką, gdy okres remisji zostanie ustalony na podstawie obserwacji, EEG może wykazywać napady, które nie są widoczne powierzchownie i nadal wymagają interwencji medycznej. Lub unikaj nieuzasadnionych ograniczeń społecznych, określających cechy przebiegu choroby.

Badanie może również przyczynić się do wczesnej diagnostyki nowotworów, patologie naczyniowe, zapalenie i zwyrodnienie mózgu.

Wprowadzenie tej metody do praktyki klinicznej i neurofizjologii eksperymentalnej umożliwiło uzyskanie zasadniczo nowych danych na temat funkcjonalnej organizacji mózgu: na tzw. systemy niespecyficzne ah - aktywacja i dezaktywacja (synchronizacja), o organizacji snu (wolne i szybki sen) oraz roli dysfunkcji układów niespecyficznych w wielu procesach patologicznych.

Metoda elektroencefalografii odegrała ważną rolę w rozwoju współczesnych koncepcji dotyczących patogenezy padaczki. Do diagnozy jest to drugie najważniejsza metoda badania instrumentalne.

Dla Rejestracja EEG używane są specjalne urządzenia - elektroencefalografy, które wzmacniają setki tysięcy, milion razy aktywność bioelektryczną usuwaną z mózgu i rejestrują ją na taśmie papierowej lub w procesorze komputera z późniejszą wizualną lub automatyczną analizą.

Elektroencefalografia jest rejestrowana w zrelaksowanym stanie badanego, z zamkniętymi oczami.

EEG z testami czynnościowymi

Po zarejestrowaniu aktywności w tle zastosuj testy funkcjonalne: krótkotrwałe otwieranie oczu (powoduje reakcję aktywacyjną - zanik arytmu), stymulację rytmiczną światła (normalnie obserwuje się asymilację częstotliwości migotania światła w zakresie 6-18 Hz); hiperwentylacja – głębokie oddychanie („napompowanie piłki”) – powoduje synchronizację, tj. spowolnienie częstotliwości oscylacji i zwiększenie ich amplitudy. Zjawisko to jest szczególnie wyraźne u dzieci i zwykle staje się nieistotne po 20 roku życia.

Potencjały wywołane

specjalna metoda badanie elektroencefalograficzne jest metodą rejestrowania wywołanych odpowiedzi mózgu (potencjałów wywołanych - EP) na dyskretną stymulację (światło, dźwięk itp.), EEG rejestruje regularną odpowiedź, jednak gdy zwykły sposób rejestracja, znikoma amplituda odpowiedzi na tle rytmicznej aktywności ogromnej masy neuronów nie pozwala na rozróżnienie odpowiedzi. Stworzenie specjalnych urządzeń pozwalających na sumowanie powtarzających się odpowiedzi i wyrównywanie aktywności tła umożliwiło wprowadzenie metody potencjałów wywołanych do praktyki klinicznej i eksperymentalnej.

Potencjały wywołane to fluktuacje rytmiczne, w których wyróżnia się komponenty wczesne i późne (ryc. 1.9.14). Uważa się, że wczesne komponenty odzwierciedlają procesy związane ze wzbudzeniem i przejściem impulsu wzdłuż odpowiedniej ścieżki sensorycznej z jego przełączaniem w strukturach przekaźnikowych; późne komponenty są związane z aferentnymi ze struktur niespecyficznych aktywowanych przez określone impulsy.

Istnieją oscylacje ujemne (skierowane w górę od izolinii) i dodatnie (skierowane w dół), które są oznaczone odpowiednimi liczbami lub liczbami wskazującymi utajone okresy oscylacji w milisekundach.

Zbadaj reakcje na błyski światła - wzrokowe potencjały wywołane (VEP, kliknięcia dźwiękowe - słuchowe potencjały wywołane (AEP) i stymulacja elektryczna nerwy obwodowe lub receptory – somatosensoryczne potencjały wywołane (SSEP).

W praktyka kliniczna metoda potencjałów wywołanych jest stosowana w diagnostyce poziomu i lokalizacji uszkodzeń układu nerwowego, a co za tym idzie, niektórych chorób, w szczególności stwardnienia rozsianego (zaburzone są wczesne składowe VEP), histerycznej ślepoty (VEP się nie zmienia) itp. .

W ostatnie lata do praktyki klinicznej weszły nowe metody komputerowego przetwarzania elektroencefalografii: mapowanie amplitudy, estymacja mocy widmowej, metoda wieloetapowej lokalizacji dipoli, metoda tomografii elektromagnetycznej niskiej rozdzielczości.

Mapowanie amplitudy aktywności bioelektrycznej mózgu

Ta metoda pozwala w dowolnym momencie zwizualizować rozkład różnic potencjałów na powierzchni mózgu, ocenić polaryzację, rozkład przestrzenny niektórych zjawisk, a także zgodność map potencjałów z modelem dipolowym (mianowicie obecność 1 lub 2 ekstrema przeciwnego znaku).

Szacowanie mocy widmowej

Z pomocą Ta metoda analizę przestrzennego rozkładu mocy widmowej według głównych rytmów EEC: α, β 1 , β 2 , θ i δ przeprowadza się na danych wolnych od artefaktów fragmentach zapisów (epokach analizy). O wyborze epok decyduje obecność interesujących badacza zjawisk na EEG.

Wieloetapowa metoda lokalizacji dipoli

Na podstawie analizy rozkładu różnic potencjałów na powierzchni głowy program BranLoc umożliwia rozwiązanie problemu odwrotnego EEG, czyli określenie trójwymiarowej lokalizacji źródeł aktywności bioelektrycznej mózgu. Źródło aktywności jest reprezentowane jako dipol w przestrzeni trójwymiarowej (kartezjański układ współrzędnych), gdzie oś X przebiega wzdłuż linii inion-nason, oś Y jest równoległa do linii łączącej kanały słuchowe, oś Z biegnie od podstawy do arteksu. Funkcje programu pozwalają na wyświetlanie wyników lokalizacji dipoli na rzeczywistych i wystandaryzowanych przekrojach tomografii komputerowej lub rezonansu magnetycznego.

Norma EEG

Potencjały bioelektryczne są zwykle charakteryzowane przez symetrię. EEG odzwierciedla całkowitą aktywność funkcjonalną neuronów w korze mózgowej. Aktywność ta jest jednak pod wpływem nieswoistych układów łodyżkowo-korowych, aktywujących i dezaktywujących, jest rytmicznie zorganizowana i ma inną charakterystykę wiekową.

Na elektroencefalografii przytomnej osoby dorosłej (ryc. 1.9.10) aktywność bioelektryczna składa się głównie z rytmu i kosmków ważących o częstotliwości 8-12 Hz i amplitudzie 50-100 μV (a-rytm), wyrażającej się głównie w tylnych częściach mózgu, maksimum - w odprowadzeniach potylicznych oraz z częstszych wahań w przednich częściach mózgu o częstotliwości 13-40 Hz i amplitudzie do 15 μV (p-rytm). materiał z serwisu

EEG dziecka

EEG noworodka charakteryzuje się brakiem rytmicznej aktywności. Rejestrowane są nieregularne wolne fale. W wieku 3 miesięcy kształtuje się aktywność rytmiczna, głównie w paśmie 5. Do 6 miesiąca dominuje rytm 0 (5-6 Hz). W przyszłości pojawia się i narasta tzw. wolny rytm (7-8 Hz), który zaczyna dominować do 12 miesiąca życia.

Rozwój elektroniki w latach 20. naszego stulecia - stworzenie czułych triod wykorzystywanych do budowy wzmacniaczy, lamp oscyloskopowych do obserwacji sygnałów - stanowił techniczną podstawę elektroencefalografii. W 1928 roku niemiecki psychiatra Berger za pomocą specjalnego aparatu - elektroencefalograf- nagrane w ustawienie kliniczne elektryczny sygnały mózgowe. Podstawowa zasada działania elektroencefalografu jest dość prosta. Elektrody, które wychwytują minimalne sygnały wynikające z fluktuacji elektrycznych w mózgu, są przymocowane do głowy. Oscylacje te mogą pojawić się w dowolnej części mózgu, jednak w kanale wzmacniacza podłączonego do tej pary elektrod najlepiej wyrażają się rytmy obszarów położonych najbliżej elektrod. Aby rejestrować i dalej analizować te niezwykle małe sygnały, trzeba je było wzmacniać kilka milionów razy.

Elektroencefalografia mózgu jest zapisem całkowitej aktywności elektrycznej dużej liczby komórek mózgowych. Zapis EEG osoby dorosłej zdrowej w stanie czuwania jest ciągłą krzywą składającą się z wielu składowych rytmicznych (częstotliwościowych): rytm alfa o częstotliwości 8-13 Hz, rytm beta - 13-30 Hz, rytm gamma - 30-70 Hz. , rytm delta - 1-3 Hz.

Stopień naruszenia biopotencjałów mózgu dość dokładnie charakteryzuje ogólną ciężkość choroby. Na przykład u pacjentów z częstymi napady padaczkowe Zapis EEG w okresie międzynapadowym jest zwykle wyraźniejszy niż u pacjentów z rzadkimi napadami. W chorobach związanych z zaburzeniami świadomości, zmiany EEG bardziej z grubsza wyrażone w stanie śpiączki niż w stanie oszołomienia. Najbardziej udany elektroencefalografia mózgu służy do lokalizacji proces patologiczny. Dalszy postęp elektroencefalografii klinicznej wiąże się z przezwyciężaniem rozdźwięku pomiędzy ilością informacji zawartych w odbieranych sygnałach a bardzo niedoskonałymi sposobami ich rozszyfrowania (co jest czym?). Lukę tę można przezwyciężyć, stosując idee i metody cybernetyki teoretycznej do analizy aktywności bioelektrycznej. sygnały mózgowe.

Za pomocą elektro pola magnetyczne generowanych przez mózg, wychwytując i rejestrując je w postaci elektroencefalogramów, elektronika przekazuje w ten sposób informacje o zachodzących procesach różne działy system nerwowy- „ze źródła”, będąc bezpośrednim, a często jedynym sposobem pozyskania takich informacji. Elektroencefalografia są z powodzeniem wykorzystywane w badaniu nie tylko onto- i filogenezy mózgu, ale także do ujawnienia mechanizmów zamykania warunkowych połączeń odruchowych, działania substancje odurzające, aby przeanalizować formację i interakcję systemy funkcjonalne mózg, zapewniający wykonywanie wyższych funkcji umysłowych, do badania i diagnostyki uszkodzeń ośrodkowego układu nerwowego w warunkach klinicznych oraz do wielu innych celów.

Metody badania pracy mózgu

TEMAT 2. METODY PSYCHOFIZJOLOGII

• 2.1. Metody badania pracy mózgu
• 2.2. Aktywność elektryczna skóry
• 2.3. Wskaźniki efektywności układu sercowo-naczyniowego
• 2.4. Metryki aktywności system mięśniowy
• 2.5. Metryki aktywności Układ oddechowy
• 2.6. Reakcje oczu
• 2.7. Wykrywacz kłamstw
• 2.8. Wybór metod i wskaźników

W tej części zostanie przedstawiona systematyka, metody rejestracji i znaczenie wskaźników fizjologicznych związanych z aktywnością umysłową człowieka. Psychofizjologia jest dyscypliną eksperymentalną, dlatego o możliwościach interpretacyjnych badań psychofizjologicznych w dużej mierze decyduje doskonałość i różnorodność stosowanych metod. Właściwy wybór metodologia, odpowiednie wykorzystanie jej wskaźników oraz interpretacja uzyskanych wyników odpowiadająca możliwościom rozdzielczym metodologii to warunki niezbędne do pomyślnego przeprowadzenia badania psychofizjologicznego.

• 2.1.1. Elektroencefalografia
• 2.1.2. potencjały wywołane mózgu
• 2.1.3. Mapowanie topograficzne aktywności elektrycznej mózgu (TCEAM)
• 2.1.4. Tomografia komputerowa (CT)
• 2.1.5. aktywność neuronów
• 2.1.6. Metody oddziaływania na mózg

Centralne miejsce w wielu metodach badań psychofizjologicznych zajmuje różne drogi rejestrowanie aktywności elektrycznej ośrodkowego układu nerwowego, a przede wszystkim mózgu.

Elektroencefalografia- metoda rejestracji i analizy elektroencefalogramu (EEG), tj. całkowitą aktywność bioelektryczną pobraną zarówno ze skóry głowy, jak iz głębokich struktur mózgu. Ostatni u osoby jest możliwy tylko w warunkach klinicznych.
W 1929 roku austriacki psychiatra H. Berger odkrył, że z powierzchni czaszki można rejestrować „fale mózgowe”. On to ustalił Parametry elektryczne sygnały te zależą od stanu podmiotu. Najbardziej zauważalne były fale synchroniczne o stosunkowo dużej amplitudzie z charakterystyczną częstotliwością około 10 cykli na sekundę. Berger nazwał je falami alfa i porównał je z „falami beta” o wysokiej częstotliwości, które pojawiają się, gdy osoba przechodzi w bardziej aktywny stan. Odkrycie Bergera doprowadziło do stworzenia elektroencefalograficznej metody badania mózgu, która polega na rejestrowaniu, analizie i interpretacji bioprądów mózgu zwierząt i ludzi.
Jedną z najbardziej uderzających cech EEG jest jego spontaniczny, autonomiczny charakter. Regularna aktywność elektryczna mózgu może być odnotowana już u płodu (czyli przed narodzinami organizmu) i ustaje dopiero wraz z nadejściem śmierci. Nawet z głęboka śpiączka a znieczulenie ma szczególny charakterystyczny obraz fale mózgowe.
Dziś EEG jest najbardziej obiecującym, ale wciąż najmniej rozszyfrowanym źródłem danych dla psychofizjologa.

Warunki rejestracji i metody analizy EEG. Stacjonarny kompleks do rejestracji EEG i szeregu innych parametrów fizjologicznych obejmuje dźwiękoszczelną komorę ekranowaną, wyposażone miejsce dla badanego, wzmacniacze jednokanałowe, sprzęt rejestrujący (encefalograf atramentowy, magnetofon wielokanałowy). Zwykle wykorzystuje się od 8 do 16 kanałów rejestracji EEG jednocześnie z różnych części powierzchni czaszki. Analiza EEG jest przeprowadzana zarówno wizualnie, jak i za pomocą komputera. W tym drugim przypadku wymagane jest specjalne oprogramowanie.

• Zgodnie z częstotliwością w EEG wyróżnia się następujące rodzaje elementów rytmicznych:
• rytm delta (0,5-4 Hz);
• rytm theta (5-7 Hz);
• rytm alfa(8-13 Hz) - główny rytm EEG, dominujący w spoczynku;
• mu-rytm - pod względem charakterystyki częstotliwościowo-amplitudowej jest podobny do rytmu alfa, ale przeważa w przednich odcinkach kory mózgowej;
• rytm beta (15-35 Hz);
• rytm gamma (powyżej 35 Hz).

Należy podkreślić, że taki podział na grupy jest mniej lub bardziej arbitralny, nie odpowiada żadnym kategoriom fizjologicznym. Rejestrowano również wolniejsze częstotliwości potencjałów elektrycznych mózgu do okresów rzędu kilku godzin i dni. Nagrywanie na tych częstotliwościach odbywa się za pomocą komputera.

Podstawowe rytmy i parametry encefalogramu. 1. Fala alfa - pojedyncza dwufazowa oscylacja różnicy potencjałów o czasie trwania 75-125 ms. Ma kształt zbliżony do sinusoidy. 2. Rytm alfa - rytmiczna fluktuacja potencjałów o częstotliwości 8-13 Hz, wyrażana częściej w działy zaplecza mózg z zamkniętymi oczami w stanie względnego spoczynku, średnia amplituda wynosi 30-40 μV, zwykle modulowana we wrzeciona. 3. Fala Beta - pojedyncza dwufazowa oscylacja potencjałów o czasie trwania poniżej 75 ms. i amplituda 10-15 μV (nie więcej niż 30). 4. Rytm Beta - rytmiczne oscylacje potencjałów o częstotliwości 14-35 Hz. Jest lepiej wyrażany w przednio-środkowych obszarach mózgu. 5. Fala delta - pojedyncza dwufazowa oscylacja różnicy potencjałów o czasie trwania dłuższym niż 250 ms. 6. Rytm delta - rytmiczne oscylacje potencjałów o częstotliwości 1-3 Hz i amplitudzie od 10 do 250 μV lub więcej. 7. Fala theta - pojedyncza, częściej dwufazowa oscylacja różnicy potencjałów o czasie trwania 130-250 ms. 8. Rytm Theta - rytmiczne oscylacje potencjałów o częstotliwości 4-7 Hz, częściej obustronne synchroniczne, o amplitudzie 100-200 μV, czasem z modulacją wrzecionowatą, zwłaszcza w okolicy czołowej mózgu.

Inną ważną cechą potencjałów elektrycznych mózgu jest amplituda, tj. wielkość fluktuacji. Amplituda i częstotliwość oscylacji są ze sobą powiązane. Amplituda fal beta o wysokiej częstotliwości u tej samej osoby może być prawie 10 razy mniejsza niż amplituda wolniejszych fal alfa.
Znaczenie podczas rejestracji EEG ma lokalizację elektrod, podczas gdy aktywność elektryczna rejestrowana jednocześnie z różnych punktów głowy może się znacznie różnić. Podczas rejestracji EEG stosuje się dwie główne metody: bipolarną i monopolarną. W pierwszym przypadku obie elektrody umieszcza się w elektrycznie aktywnych punktach skóry głowy, w drugim przypadku jedna z elektrod znajduje się w punkcie umownie uważanym za elektrycznie obojętny (płatek ucha, grzbiet nosa). Przy zapisie bipolarnym rejestrowany jest EEG, reprezentujący wynik interakcji dwóch punktów aktywnych elektrycznie (na przykład odprowadzeń czołowych i potylicznych), przy zapisie monopolarnym - aktywność pojedynczego odprowadzenia względem punktu elektrycznie obojętnego (na przykład odprowadzeń czołowych lub potylicznych względem płatka ucha). Wybór jednej lub drugiej opcji nagrywania zależy od celów badania. W praktyce badawczej monopolarny wariant rejestracji jest szerzej stosowany, ponieważ umożliwia badanie izolowanego wkładu jednego lub drugiego obszaru mózgu w badany proces.
Międzynarodowa Federacja Towarzystw Elektroencefalografii przyjęła tak zwany system „10-20”, aby dokładnie wskazać położenie elektrod. Zgodnie z tym systemem odległość między środkiem grzbietu nosa (nasion) a twardym guzkiem kostnym z tyłu głowy (inion) oraz między lewym a prawym dołem ucha jest dokładnie mierzona w każdy przedmiot. Możliwe lokalizacje elektrod są oddzielone odstępami 10% lub 20% tych odległości na czaszce. Jednocześnie, dla wygody rejestracji, cała czaszka jest podzielona na regiony oznaczone literami: F - czołowa, O - okolica potyliczna, P - ciemieniowa, T - skroniowa, C - okolica bruzdy środkowej. Nieparzyste numery miejsc wzięć odnoszą się do lewej półkuli, a parzyste do prawej półkuli. Litera Z - oznacza przydział od góry czaszki. To miejsce nazywa się wierzchołkiem i jest używane szczególnie często (patrz Lektor 2.2).

Kliniczne i statyczne metody badania EEG. Od momentu powstania dwa podejścia do Analiza EEG: wizualne (kliniczne) i statystyczne.
Wizualna (kliniczna) analiza EEG zwykle używany w cele diagnostyczne. Elektrofizjolog, opierając się na pewnych metodach takiej analizy EEG, rozwiązuje następujące pytania: czy EEG odpowiada ogólnie przyjętym standardom normy; jeśli nie, to jaki jest stopień odchylenia od normy, czy pacjent wykazuje objawy zmiana ogniskowa mózgu i jaka jest lokalizacja zmiany. Analiza kliniczna EEG jest zawsze ściśle indywidualne i ma głównie charakter jakościowy. Pomimo tego, że w klinice istnieją ogólnie przyjęte metody opisu EEG, interpretacja kliniczna EEG w dużej mierze zależy od doświadczenia elektrofizjologa, jego umiejętności „odczytania” elektroencefalogramu, uwydatnienia ukrytych i często bardzo zmiennych objawy patologiczne.
Należy jednak podkreślić, że makroskopowe zaburzenia makroogniskowe lub inne odrębne postacie patologii EEG są rzadkie w szerokiej praktyce klinicznej. Najczęściej (70-80% przypadków) występują rozlane zmiany w czynności bioelektrycznej mózgu z objawami trudnymi do formalnego opisania. Tymczasem właśnie ta symptomatologia może być szczególnie interesująca dla analizy kontyngentu podmiotów zaliczanych do tzw. psychiatrii „mniejszej” – stanów z pogranicza „dobrej” normy i oczywista patologia. Z tego powodu teraz są szczególne starania nad sformalizowaniem, a nawet rozwojem programów komputerowych do analizy klinicznej EEG.
Metody badań statystycznych elektroencefalogramy wynikają z faktu, że tło EEG jest stacjonarne i stabilne. Dalsze przetwarzanie w przeważającej większości przypadków opiera się na transformacie Fouriera, co oznacza, że ​​fala o dowolnym złożonym kształcie jest matematycznie identyczna z sumą fal sinusoidalnych o różnych amplitudach i częstotliwościach.
Transformata Fouriera pozwala przekształcić falę wzór Tło EEG do częstotliwości i ustaw dystrybucję mocy dla każdej składowej częstotliwości. Za pomocą transformaty Fouriera najbardziej złożone oscylacje EEG można zredukować do serii fal sinusoidalnych o różnych amplitudach i częstotliwościach. Na tej podstawie wyróżnia się nowe wskaźniki, które poszerzają sensowną interpretację rytmicznej organizacji procesów bioelektrycznych.
Na przykład zadaniem specjalnym jest analiza udziału lub mocy względnej różnych częstotliwości, która zależy od amplitud składowych sinusoidalnych. Rozwiązuje się to konstruując widma mocy. Ta ostatnia jest zbiorem wszystkich wartości mocy składowych rytmicznych EEG obliczonych z pewnym krokiem dyskretyzacji (w ilości dziesiątych części herca). Widma mogą charakteryzować absolutną moc każdego komponentu rytmicznego lub względnego, tj. nasilenie mocy każdej składowej (w procentach) w stosunku do całkowitej mocy EEG w analizowanym segmencie zapisu.

Widma mocy EEG można poddać dalszemu przetwarzaniu, np. analiza korelacji, podczas gdy obliczane są funkcje auto- i krzyżowej korelacji, a także konsekwencja , która charakteryzuje miarę synchroniczności pasma częstotliwości EEG w dwóch różnych odprowadzeniach. Koherencja waha się od +1 (całkowite dopasowanie przebiegów) do 0 (absolutnie różne formy fale). Taka ocena jest przeprowadzana w każdym punkcie ciągłego widma częstotliwości lub jako średnia w obrębie podpasm częstotliwości.
Za pomocą rachunku koherencji można określić charakter relacji wewnątrz- i międzypółkulowych Wskaźniki EEG w spoczynku i podczas różnych czynności. W szczególności za pomocą tej metody można ustalić wiodącą półkulę dla określonej aktywności podmiotu, obecność stabilnej asymetrii międzypółkulowej itp. Dzięki temu metoda korelacyjno-spektralna do oceny mocy widmowej (gęstości) Składowe rytmiczne EEG i ich spójność są obecnie jednymi z najczęściej spotykanych.

Źródła generacji EEG. Paradoksalnie, ale rzeczywiste działanie impulsowe neurony nie znajduje odzwierciedlenia w fluktuacjach potencjału elektrycznego rejestrowanych z powierzchni czaszki człowieka. Powodem jest to, że aktywność impulsowa neuronów nie jest porównywalna z EEG pod względem parametrów czasowych. Czas trwania impulsu (potencjału czynnościowego) neuronu wynosi nie więcej niż 2 ms. Parametry czasowe składowych rytmicznych EEG są obliczane w dziesiątkach i setkach milisekund.
Ogólnie przyjmuje się, że procesy elektryczne rejestrowane z powierzchni otwartego mózgu lub skóry głowy odzwierciedlają synaptyczny aktywność neuronów. Mówimy o potencjałach, które powstają w błonie postsynaptycznej neuronu, który otrzymuje impuls. Pobudzające potencjały postsynaptyczne mają czas trwania dłuższy niż 30 ms, a hamujące potencjały postsynaptyczne kory mogą osiągnąć 70 ms lub więcej. Potencjały te (w przeciwieństwie do potencjału czynnościowego neuronu, który powstaje na zasadzie „wszystko albo nic”) mają charakter stopniowy i można je podsumować.
Upraszczając nieco obraz, możemy powiedzieć, że dodatnie fluktuacje potencjału na powierzchni kory są związane albo z pobudzającymi potencjałami postsynaptycznymi w jej głębokich warstwach, albo z hamującymi potencjałami postsynaptycznymi w warstwy powierzchniowe. Ujemne fluktuacje potencjału na powierzchni skorupy przypuszczalnie odzwierciedlają przeciwny stosunek źródeł aktywności elektrycznej.
Rytmiczny charakter aktywności bioelektrycznej kory, a w szczególności rytmu alfa, wynika głównie z wpływu struktur podkorowych, przede wszystkim wzgórza ( międzymózgowie). To właśnie we wzgórzu znajduje się główny, ale nie jedyny, rozruszniki serca lub rozruszniki serca. Jednostronne usunięcie wzgórza lub jego chirurgiczne wyizolowanie z kory nowej prowadzi do całkowitego zaniku rytmu alfa w obszarach kory operowanej półkuli. Jednocześnie nic się nie zmienia w rytmicznej aktywności samego wzgórza. Neurony niespecyficznego wzgórza mają właściwość autorytatywności. Neurony te poprzez odpowiednie połączenia pobudzające i hamujące są zdolne do generowania i utrzymywania rytmicznej aktywności w korze mózgowej. Ważną rolę w dynamice aktywności elektrycznej wzgórza i kory odgrywa formacja siatkowata pień mózgu. Może mieć efekt synchronizujący, tj. przyczyniając się do generowania stałego rytmu wzór i dyssynchronizując, naruszając skoordynowaną aktywność rytmiczną (patrz Lektor 2.3).

Aktywność synaptyczna neuronów

Funkcjonalne znaczenie EKG i jego elementów. Kwestia znaczenia funkcjonalnego poszczególnych składowych EEG ma ogromne znaczenie. Najwięcej uwagi naukowcy zawsze byli tu przyciągani rytm alfa jest dominującym spoczynkowym rytmem EEG u ludzi.
Istnieje wiele założeń dotyczących funkcjonalnej roli rytmu alfa. Twórca cybernetyki N. Wiener, a po nim wielu innych badaczy uważało, że rytm ten pełni funkcję czasowego skanowania („czytania”) informacji i jest ściśle powiązany z mechanizmami percepcji i pamięci. Przyjmuje się, że rytm alfa odzwierciedla pogłos pobudzeń, które kodują informacje wewnątrzmózgowe i tworzą optymalne tło dla procesu odbioru i przetwarzania. dośrodkowy sygnały. Jego rola polega na swoistej funkcjonalnej stabilizacji stanów mózgu i zapewnieniu gotowości do reagowania. Przyjmuje się również, że rytm alfa związany jest z działaniem selektywnych mechanizmów mózgowych, które działają jak filtr rezonansowy i tym samym regulują przepływ impulsów czuciowych.
W spoczynku w zapisie EEG mogą być obecne inne składowe rytmiczne, ale ich znaczenie najlepiej wyjaśnia się, gdy zmieniają się stany czynnościowe organizmu ( Daniłowa, 1992). Tak więc rytm delta u zdrowej osoby dorosłej w spoczynku jest praktycznie nieobecny, ale dominuje w EEG w czwartej fazie snu, która wzięła swoją nazwę od tego rytmu (sen wolnofalowy lub sen delta). Wręcz przeciwnie, rytm theta jest ściśle powiązany ze stresem emocjonalnym i psychicznym. Czasami nazywany jest rytmem stresu lub rytmem napięcia. U ludzi jeden z objawów EEG pobudzenie emocjonalne to wzmocnienie rytmu theta o częstotliwości oscylacji 4-7 Hz, który towarzyszy doświadczaniu zarówno pozytywnych, jak i negatywnych emocji. Podczas wykonywania zadań umysłowych może wzrosnąć zarówno aktywność delta, jak i theta. Co więcej, wzmocnienie tej ostatniej składowej jest dodatnio skorelowane z sukcesem w rozwiązywaniu problemów. W swoim pochodzeniu związany jest z rytmem theta korowo-limbiczny interakcja. Przyjmuje się, że wzrost rytmu theta podczas emocji odzwierciedla aktywację kory mózgowej z układu limbicznego.
Przejściu ze stanu spoczynku do napięcia zawsze towarzyszy reakcja desynchronizacji, której głównym składnikiem jest aktywność beta o wysokiej częstotliwości. Aktywności umysłowej u osób dorosłych towarzyszy wzrost mocy rytmu beta, a znaczny wzrost aktywności wysokoczęstotliwościowej obserwuje się podczas aktywności umysłowej zawierającej elementy nowości, podczas gdy stereotypowym, powtarzalnym operacjom umysłowym towarzyszy jej spadek. Ustalono również, że pozytywnie wiąże się z powodzeniem wykonywania zadań werbalnych i testów relacji wzrokowo-przestrzennych wysoka aktywność Zakres beta EEG lewej półkuli. Według niektórych założeń aktywność ta jest związana z odzwierciedleniem działania mechanizmów skanowania struktury bodźca, realizowanych przez sieci neuronowe wytwarzające aktywność EEG o wysokiej częstotliwości (patrz Lektor 2.1; Czytelnik 2.5).

Magnetoencefalografia - rejestracja parametrów pola magnetycznego wyznaczanych przez aktywność bioelektryczną mózgu. Parametry te są rejestrowane za pomocą nadprzewodzących czujników interferencji kwantowej i specjalnej kamery, która izoluje pola magnetyczne mózgu od silniejszych pól zewnętrznych. Metoda ma szereg zalet w stosunku do rejestracji tradycyjnego elektroencefalogramu. W szczególności promieniowe składowe pól magnetycznych rejestrowane ze skóry głowy nie ulegają tak silnym zniekształceniom jak EEG. Dzięki temu możliwe jest dokładniejsze obliczenie pozycji generatorów aktywności EEG zarejestrowanej ze skóry głowy.