Відчуття сприйняття їх особливостей у юридичної діяльності. Відчуття та сприйняття

Електроенцефалографія - це метод реєстрації біо електричних явищголовного мозку. Вперше біоструми головного мозку були зареєстровані на тваринах, при цьому робили розтин черепної коробки і на кіркову речовину поміщали електроди. Цей метод отримав назву «електрокортикографія». В даний час є технічна можливість реєстрації електричних явищ головного мозку (біострумів) з поверхні голови.

Використовуються два методи реєстрації електроенцефалографії: уніполярний, при якому один пас пасивний електрод - міститься на мочці вуха, а один - активний, і біполярний метод, де обидва електроди активні, розташовані на певній відстані один від одного.

Крива, яка отримується в результаті реєстрації, називається електроенцефалограмою, на ній можна побачити основні хвилі електричної активності, або ритми головного мозку.

1. α-ритм – постійний ритм синусоїдальної форми – реєструється з усіх ділянок головного мозку, але найбільш характерний для тім'яної та потиличної областей. Частота від - 8 до 14 коливань за секунду при амплітуді від 20 до 80 мкв. Даний ритм реєструється у стані фізичного та психічного спокою.

Особливості α-ритму, його постійна характеристика: легко піддається депресії, для його зникнення достатньо розплющити очі, характеризується високою здатністюдо адаптації – відновлюється при відкритих очаху стані спокою.

2. β-ритм. Виділяють високочастотний та низькочастотний β-ритм. Частота – 14–35 коливань за хвилину, амплітуда – 10–30 мкв. Реєструється з усіх ділянок головного мозку, але найбільш характерний для лобової частки при переході зі стану спокою в стан активності (наприклад, при відкритті очей).

3. δ-ритм – реєструється у дорослих людей у ​​стані глибокого сну, а в дітей віком – при фізичної та психічної активності. Частота цього ритму невелика - 0,5-3 коливання в секунду, амплітуда становить 250-1000 мкв.

4. θ-ритм – невеликий, із частотою 4–7 коливань на секунду, має високу амплітуду – 100–150 мкв. Реєструється у процесі швидкого сну, при гіпоксії головного мозку у дорослих людей, а у підлітків – у стані активності.

При дослідженні використовують методики отримання певних ритмів. Реакція десинхронізації – заміна α-ритму на β-ритм. При відкритті очей посилюється потік імпульсів кору великих півкуль через ретикулярну формацію, спостерігається переважання процесів порушення в корі. Викликані потенціали - високоамплітудні, вони реєструються при дії специфічних подразників у строго певних відділах головного мозку. Наприклад, у потиличній області реєструються спалахи потенціалів високої амплітуди під час роздратування світлом.

Загадок у людському організмібагато, і не всі поки що підвладні медикам. Найскладніша і заплутана з них, мабуть, головний мозок. Відкрити завісу таємниці допомагають лікарям різні методи дослідження мозку, наприклад електроенцефалографія. Що це таке і на що чекати від процедури пацієнту?

Кому призначається обстеження методом електроенцефалографії

Електроенцефалографія (ЕЕГ) дозволяє уточнити багато діагнозів, пов'язаних з інфекціями, травмами та порушеннями роботи головного мозку.

Лікар може направити на обстеження, якщо:

1. Є ймовірність епілепсії. Мозкові хвилі у разі показують особливу эпилептиформную активність, що виявляється у зміненої формі графіків.
2. Потрібно встановити точне місцезнаходження травмованої ділянки мозку чи пухлини.
3. Є деякі генетичні захворювання.
4. Є серйозні порушення режиму сну та неспання.
5. Порушено роботу судин головного мозку.
6. Потрібна оцінка ефективності лікування.

Метод електроенцефалографії застосовується як у дорослих, так і у дітей, він нетравматичний та безболісний. А чітка картина роботи нейронів мозку у різних його ділянках дає змогу прояснити характер та причини неврологічних порушень.

Метод дослідження мозку Електроенцефалографія – що це?

Таке обстеження базується на реєстрації біоелектричних хвиль, що випромінюються нейронами кори головного мозку. За допомогою електродів активність нервових клітинуловлюється, посилюється і приладом перетворюється на графічний вигляд.

Отримана крива характеризує процес роботи різних ділянок мозку, його функціональний стан. У нормальному станівона має певну форму, а відхилення діагностуються з урахуванням зміни зовнішнього вигляду графіка.

ЕЕГ може виконуватися в різних варіантах. Приміщення для нього ізольоване від сторонніх звуківта світла. Зазвичай процедура займає 2-4 години та проводиться у поліклініці чи лабораторії. У деяких випадках проведення електроенцефалографії з депривацією сну потребує більшого часу.

Метод дозволяє лікарям отримати об'єктивні дані про стан головного мозку, навіть коли пацієнт перебуває у непритомному стані.

Як проводиться ЕЕГ головного мозку

Якщо лікарем призначено електроенцефалографія, що це таке для пацієнта? Йому запропонують сісти в зручне положенняабо прилягти, надінуть на голову шолом, що фіксує електроди еластичного матеріалу. Якщо запис передбачається тривалий, то в місцях зіткнення електродів зі шкірою наноситься спеціальна провідна паста або колодій. Електроди не доставляють якихось неприємних відчуттів.

ЕЕГ не передбачає будь-яких порушень цілісності шкіри або введення лікарських засобів(Премедикації).

Рутинний запис мозкової активності відбувається для пацієнта у стані пасивного неспання, коли він спокійно лежить або сидить із заплющеними очима. Це досить складно, час тягнеться повільно та треба боротися зі сном. Лаборант періодично перевіряє стан пацієнта, просить розплющувати очі та виконувати певні завдання.

Під час дослідження пацієнт повинен звести до мінімуму будь-яку рухову активність, яка б створювала перешкоди. Добре, якщо в лабораторії вдається зафіксувати медиків, що цікавлять. неврологічні прояви(судоми, тики, епілептичний напад). Іноді напад епілептиків провокується цілеспрямовано, щоб зрозуміти його тип і походження.

Підготовка до проведення ЕЕГ

Напередодні дослідження варто вимити голову. Волосся краще не заплітати і не використовувати будь-які засоби для укладання. Шпильки та затискачі залишити вдома, а довге волоссязібрати в хвіст, якщо потрібно.

Вдома варто залишити і металеві прикраси: сережки, ланцюжки, пірсинг із губ та брів. Перед тим як увійти до кабінету, вимкнути мобільний телефон(не тільки звук, а зовсім), щоб не створювати перешкод чутливим датчикам.

Перед обстеженням треба поїсти, щоб не відчувати голоду. Бажано уникати будь-яких хвилювань і сильних переживань, але приймати будь-які заспокійливі препаратине слід.

Може знадобитися серветка чи рушник, щоб стерти залишки фіксуючого гелю.

Проби під час ЕЕГ

Для того щоб відстежити реакцію нейронів головного мозку в різних ситуація, та розширити показові можливості методу, обстеження електроенцефалографія включає кілька тестів:

1. Проба на відкривання-закривання очей. Лаборант переконується, що пацієнт свідомий, чує його, виконує інструкції. Відсутність патернів на графіку в момент відкривання очей говорить про патологію.

2. Проба з фотостимуляцією, коли під час запису у вічі пацієнтові спрямовують спалахи яскравого світла. Таким чином, виявляється епілептиморфна активність.

3. Проба з гіпервентиляцією, коли випробуваний протягом кількох хвилин довільно глибоко дихає. Частота дихальних рухіву цей час трохи знижується, але підвищується вміст кисню в крові та, відповідно, збільшується подача оксигенованої крові у мозок.

4. Депривація сну, коли пацієнт занурюється у нетривалий сон за допомогою седативних препаратів або залишається у стаціонарі для добового спостереження. Це дозволяє отримати важливі дані про активність нейронів у момент пробудження та засинання.

5. Стимуляція розумової активностіполягає у вирішенні нескладних завдань.

6. Стимуляція мануальної активності, коли пацієнту пропонують виконати завдання із предметом у руках.

Все це дає більше повну картинуфункціонального стану головного мозку та помітити порушення, які мають незначний зовнішній прояв.

Тривалість проведення електроенцефалограми

Час процедури може бути різним залежно від цілей, поставлених лікарем, та умов конкретної лабораторії:

• 30 хвилин і більше, якщо вдається швидко зареєструвати активність;
• 2-4 години у стандартному варіанті, коли пацієнт обстежується напівлежачи у кріслі;
• 6 і більше годин при ЕЕГ із депривацією денного сну;
• 12-24 години, коли досліджуються всі фази нічного сну.

Запланований час процедури може бути змінено на розсуд лікаря та лаборанта у будь-який бік, адже якщо відсутні характерні патерни, що відповідають діагнозу, ЕЕГ доведеться повторювати, витративши зайвий час та кошти. А якщо всі необхідні записи отримані, немає сенсу мучити пацієнта вимушеною бездіяльністю.

Для чого потрібний відеомоніторинг під час ЕЕГ

Іноді електроенцефалографія головного мозку дублюється відеозаписом, де фіксується все, що відбувається під час дослідження з пацієнтом.

Відеомоніторинг призначається хворим на епілепсію, щоб співвіднести, як поведінка під час нападу співвідноситься з мозковою активністю. Зіставлення за таймером характерних хвиль з картинкою може прояснити прогалини в діагнозі і допомогти лікарю розібратися в стані випробуваного для точного лікування.

Результат електроенцефалографії

Коли пацієнту проведено електроенцефалографія, висновок видається на руки разом із роздруками всіх графіків хвильової активності різних ділянок головного мозку. Крім цього, якщо проводився і відеомоніторинг, запис зберігається на диску або флеш-накопичувачі.

На консультації у невролога краще показати всі результати, щоби лікар міг оцінити особливості стану пацієнта. Електроенцефалографія головного мозку не є основою діагнозу, але значно прояснює картину захворювання.

Щоб на графіках чітко було видно всі дрібні зубці, рекомендується зберігати роздруківки в розправленому вигляді у твердій папці.

Шифрування від мозку: види ритмів

Коли пройдено електроенцефалографія, що показує кожен графік – зрозуміти самостійно вкрай складно. Лікар поставить діагноз з урахуванням вивчення змін активності ділянок мозку під час дослідження. Але якщо ЕЕГ була призначена, то причини були вагомими, і свідомо підійти до своїх результатів не завадить.

Отже, у нас на руках роздруківка такого обстеження, як електроенцефалографія. Що це таке – ритми та частоти – і як визначити межі норми? Основні показники, що фігурують у висновку:

1. Альфа-ритм. Частота у нормі коливається не більше 8-14 Гц. Між великими півкулями може бути різниця до 100 мкВ. Патологію альфа-ритму характеризують асиметрію між півкулями, що перевищує 30 %, показник амплітуди вище 90 мкВ і нижче 20.

2. Бета-ритм. В основному фіксується на передніх відведеннях (у лобових частках). Більшість людей типова частота 18-25 Гц з амплітудою не вище 10 мкВ. Про патологію говорить збільшення амплітуди понад 25 мкВ та стійке поширення бета-активності на задні відведення.

3. Дельта-ритм та Тета-ритм. Фіксуються лише під час сну. Поява даних активностей у період неспання сигналізує про порушення живлення тканин мозку.

5. Біоелектрична активність (БЕА). Нормальний показникдемонструє синхронність, ритмічність, відсутність пароксизмів. Відхилення виявляються при епілепсії раннього дитячого віку, схильності до судом та депресії.

Щоб результати дослідження були показовими та інформативними, важливо дотримуватися точно призначеної схеми лікування, не скасовуючи препарати перед дослідженням. Спотворити картину може прийнятий напередодні алкоголь або енергетичні напої.

Для чого потрібна електроенцефалографія

Для пацієнта переваги проведення дослідження є очевидними. Лікар може перевірити коректність призначеної терапії та змінити її у разі потреби.

У тих, хто страждає на епілепсію, коли спостереженням встановлений період ремісії, ЕЕГ може показати неспостерігані зовні напади, які все ще вимагають медикаментозного втручання. Або уникнути необґрунтованих соціальних обмежень, уточнивши особливості перебігу хвороби.

Дослідження також може сприяти ранній діагностиці новоутворень, судинних патологій, запалень та дегенерацій мозку.

Впровадження цього методу в клінічну практику і в експериментальну нейрофізіологію дозволило отримати принципово нові дані про функціональну організацію головного мозку: про так звані неспецифічних системах - активуючих і дезактивуючих (синхронізуючих), про організацію сну (повільний і швидкий сон) і ролі порушення функціонування неспецифічних систем у багатьох патологічних процесах.

Метод електроенцефалографії відіграв основну роль у розвитку сучасних уявлень про патогенез епілепсії. Для діагностики останньої він є найважливішим методомінструментального дослідження.

Для реєстрації ЕЕГвикористовуються спеціальні прилади - електроенцефалографи, що посилюють у сотні тисяч, мільйон разів відводиться від мозку біоелектричну активність і реєструють її на паперову стрічку або в процесор комп'ютера з подальшим візуальним або автоматичним аналізом.

Електроенцефалографія записується в розслабленому стані досліджуваного, при закритих очах.

ЕЕГ із функціональними пробами

Після запису фонової активності застосовуються функціональні проби: короткочасне відкривання очей (викликає реакцію активації - зникнення a-ритму), світлову ритмічну стимуляцію (у нормі відзначається засвоєння частот світлових миготінь у діапазоні 6-18 Гц); гіпервентиляцію-глибоке дихання («надування м'яча»)-викликає синхронізацію, тобто. уповільнення частоти коливань та збільшення їхньої амплітуди. Цей феномен особливо виражений у дітей і зазвичай стає незначним після 20-річного віку.

Викликані потенціали

Спеціальним методомелектроенцефалографічного дослідження є метод реєстрації викликаних відповідей головного мозку (викликані потенціали - ВП) на дискретне подразнення (світло, звук та ін), ЕЕГ реєструє закономірну відповідь, проте при звичайному способіреєстрації незначна амплітуда відповіді на тлі ритмічної активності величезної маси нейронів не дозволяє виділити відповідь. Створення спеціальних приладів, що дозволяють підсумовувати повторні відповіді і нівелювати фонову активність, дало можливість ввести метод викликаних потенціалів у клінічну та експериментальну практику.

Викликані потенціали є ритмічні коливання, в яких розрізняють ранні і пізні компоненти (рис. 1.9.14). Вважають, що ранні компоненти відображають процеси, пов'язані з збудженням і проходженням імпульсу по відповідному сенсорному шляху з перемиканням його в релейних структурах; пізні компоненти пов'язують з аферентацією від неспецифічних структур, що активуються специфічними імпульсами.

Розрізняють негативні (спрямовані від ізолінії вгору) і позитивні (спрямовані вниз) коливання, які маркуються відповідними номерами або цифрами, що позначають латентні періоди коливань у мілісекундах.

Досліджують відповіді на спалахи світла - зорові викликані потенціали (ЗВП, звукові клацання - слухові викликані потенціали (СВП) та електричну стимуляцію периферичних нервівабо рецепторів - соматосенсорні викликані потенціали (ССВП).

У клінічній практиціметод викликаних потенціалів використовується в діагностиці рівня і локалізації ураження нервової системи і відповідно до цього тих чи інших захворювань, зокрема розсіяного склерозу (порушуються ранні компоненти ЗВП), істеричної сліпоти (ЗВП не змінюються) та ін.

У Останніми рокамив клінічну практику увійшли нові методи комп'ютерної обробки електроенцефалографії: амплітудне картування, оцінка спектральної потужності, метод багатокрокової дипольної локалізації, метод електромагнітної томографії низького дозволу.

Амплітудне картування біоелектричної активності мозку

Даний метод дозволяє наочно уявити розподіл різниць потенціалів на поверхні мозку в будь-які моменти часу, оцінити полярність, просторовий розподіл тих чи інших феноменів, а також відповідність потенційних карт дипольної моделі (а саме наявність 1 або 2 екстремумів протилежного знака) .

Оцінка спектральної потужності

За допомогою даного методупроводиться аналіз просторового розподілу спектральної потужності за основними ритмами ЕЕК: α, β 1 , β 2 , θ і δ на заданих безартефактних ділянках записів (епохах аналізу). Вибір епох визначається наявністю на ЕЕГ феноменів, що цікавлять дослідника.

Метод багатокрокової дипольної локалізації

Програма BranLoc на підставі аналізу розподілу різниць потенціалів на поверхні голови дозволяє вирішити обернену задачу ЕЕГ - визначення тривимірної локалізації джерел біоелектричної активності мозку. Джерело активності представлений у вигляді диполя в тривимірному просторі (декартова система координат), де вісь X проходить по лінії ініон - назон, ость Y - паралельно лінії, що з'єднує слухові проходи, вісь Z - від базису до артексу. Можливості програми дозволяють відображати результати дипольної локалізації на реальних та стандартизованих КТ- або МРТ-зрізах.

Норма ЕЕГ

Біоелектричні потенціали в нормі характеризуються симетричністю. ЕЕГ відображає сумарну функціональну активність нейронів мозкової кори. Однак ця активність знаходиться під впливом неспецифічних стовбурово-кортикальних систем, що активують та дезактивують, ритмічно організована та має різну вікову характеристику.

На електроенцефалографії дорослої людини, що не спить (рис. 1.9.10), біоелектрична активність складається головним чином з ритм і вагових віллі частотою 8-12 Гц і амплітудою 50-100 мкВ (a-ритм), переважно виражених у задніх відділах головного мозку, максимально - потиличних відведеннях, та з найчастіших коливань у передніх відділах головного мозку частотою 13-40 Гц і амплітудою до 15 мкВ (р-ритм). Матеріал із сайту

ЕЕГ дитини

ЕЕГ новонародженого характеризується відсутністю ритмічної активності. Реєструються нерегулярні повільні хвилі. До 3-місячного віку формується ритмічна активність, в основному 5-діапазону. До 6 місяців домінує 0-ритм (5-6 Гц). Надалі з'являється і наростає так званий повільний аритм (7-8 Гц), який до 12-місячного віку стає домінуючим.

Розвиток електроніки в 20-х роках нашого століття - створення чутливих тріодів, що використовуються при побудові підсилювачів, осцилографічних трубок для спостереження сигналів стало технічною основою електроенцефалографії. У 1928 р. німецький психіатр Бергер за допомогою спеціального апарату - електроенцефалографа- записав у клінічних умовелектричні сигнали мозку. Основний принцип роботи електроенцефалограф досить простий. Електроди, що уловлюють мінімальні сигнали, що виникають внаслідок електричних коливань у мозку, закріплюються на голові. Ці коливання можуть з'являтися в будь-яких відділах мозку, однак у каналі підсилювача, з'єднаного з цією парою електродів, найкраще виражені ритми найближчих до електродів областей. Щоб записати й надалі проаналізувати ці надзвичайно малі сигнали, їх потрібно було посилити кілька мільйонів разів.

Електроенцефалографія головного мозкує запис сумарної електричної активності великої кількості клітин головного мозку. ЕЕГ дорослої здорової людини в спати є суцільною кривою, що складається з багатьох ритмічних (частотних) компонентів: альфа-ритму з частотою 8-13 гЦ, бета-ритму - 13-30 гЦ, гамма-ритму - 30-70 гЦ, дельта- ритму – 1-3 гЦ.

Ступінь порушення біопотенціалів мозку досить точно характеризує загальну тяжкість захворювання. Наприклад, у хворих із частими епілептичними нападамиЕЕГ у міжприпадковий період зазвичай більш виражені, ніж у хворих із рідкісними нападами. При захворюваннях, пов'язаних з порушенням свідомості, зміни ЕЕГбільш грубо виражені у стані коми, ніж у стані сопору. Найбільш успішно електроенцефалографія головного мозкузастосовується для локалізації патологічного процесу. Подальший прогрес клінічної електроенцефалографії пов'язаний з подоланням розриву, що існує між кількістю інформації, закладеної в одержуваних сигналах, і вельми недосконалими способами розшифрування цієї інформації (що є?). Цей розрив, можливо, буде подолано, якщо застосовувати ідеї та методи теоретичної кібернетики до аналізу біоелектричної активності сигналів мозку.

Використовуючи електро магнітні поля, що генеруються мозком, уловлюючи та реєструючи їх у вигляді електроенцефалограм, електроніка тим самим передає інформацію про процеси в різних відділах нервової системи- «Від першоджерела», будучи прямим, а найчастіше і єдиним засобом отримання таких відомостей. Електроенцефалографіюуспішно використовують при вивченні не тільки онто- та філогенезу мозку, але й для розкриття механізмів замикання умовно-рефлекторних зв'язків, дії наркотичних речовин, для аналізу формування та взаємодії функціональних систем головного мозку, що забезпечують виконання вищих психічних функцій, для дослідження та діагностики уражень центральної нервової системи в клінічних умовах та для багатьох інших цілей.

Методи вивчення роботи головного мозку

ТЕМА 2. МЕТОДИ ПСИХОФІЗІОЛОГІЇ

• 2.1. Методи вивчення роботи головного мозку
• 2.2. Електрична активність шкіри
• 2.3. Показники роботи серцево-судинної системи
• 2.4. Показники активності м'язової системи
• 2.5. Показники активності дихальної системи
• 2.6. Реакції очей
• 2.7. Детектор брехні
• 2.8. Вибір методик та показників

У цьому розділі будуть представлені систематика, способи реєстрації та значення фізіологічних показників, пов'язаних із психічною діяльністю людини. Психофізіологія - експериментальна дисципліна, тому інтерпретаційні можливості психофізіологічних досліджень значною мірою визначаються досконалістю та різноманітністю застосовуваних методів. Правильний вибірметодики, адекватне використання її показників та відповідне роздільним можливостям методики тлумачення отриманих результатів є умовами, необхідними для проведення успішного психофізіологічного дослідження.

• 2.1.1. Електроенцефалографія
• 2.1.2. Викликані потенціали головного мозку
• 2.1.3. Топографічне картування електричної активності мозку (ТКЕАМ)
• 2.1.4. Комп'ютерна томографія (КТ)
• 2.1.5. Нейрональна активність
• 2.1.6. Методи на мозок

Центральне місце у ряді методів психофізіологічного дослідження займають різні способиреєстрації електричної активності центральної нервової системи, і насамперед головного мозку.

Електроенцефалографія- метод реєстрації та аналізу електроенцефалограми (ЕЕГ), тобто. сумарної біоелектричної активності, яка відводиться як зі скальпу, так і з глибоких структур мозку. Останнє у людини можливе лише у клінічних умовах.
У 1929 р. австрійський психіатр Х. Бергер виявив, що з поверхні черепа можна реєструвати "мозкові хвилі". Він встановив, що електричні характеристикицих сигналів залежить від стану випробуваного. Найбільш помітними були синхронні хвилі щодо великої амплітуди з характерною частотою близько 10 циклів на секунду. Бергер назвав їх альфа-хвилями і протиставив їх високочастотним "бета-хвилям", які виявляються тоді, коли людина переходить у більш активний стан. Відкриття Бергера призвело до створення електроенцефалографічного методу вивчення мозку, що складається в реєстрації, аналізі та інтерпретації біострумів мозку тварин та людини.
Одна з найбільш вражаючих особливостей ЕЕГ – її спонтанний, автономний характер. Регулярна електрична активність мозку може бути зафіксована вже у плода (тобто до народження організму) і припиняється лише з настанням смерті. Навіть при глибокій коміта наркозі спостерігається особлива характерна картина мозкових хвиль.
Сьогодні ЕЕГ є найбільш перспективним, але поки що найменш розшифрованим джерелом даних для психофізіолога.

Умови реєстрації та методи аналізу ЕЕГ.У стаціонарний комплекс для реєстрації ЕЕГ та ряду інших фізіологічних показників входить звукоізолююча екранована камера, обладнане місце для випробуваного, моноканальні підсилювачі, реєструюча апаратура (чорнолопаючий енцефалограф, багатоканальний магнітофон). Зазвичай використовується від 8 до 16 каналів реєстрації ЕЕГ різних ділянок поверхні черепа одночасно. Аналіз ЕЕГ здійснюється як візуально, і з допомогою ЕОМ. В останньому випадку потрібне спеціальне програмне забезпечення.

• По частоті в ЕЕГ розрізняють такі типи ритмічних складових:
• дельта-ритм (0,5-4 Гц);
• тета-ритм (5-7 Гц);
• альфа-ритм(8-13 Гц) - основний ритм ЕЕГ, що переважає у стані спокою;
• мю-ритм - за частотно-амплітудними характеристиками подібний до альфа-ритму, але переважає в передніх відділах кори великих півкуль;
• бета-ритм (15-35 Гц);
• гамма-ритм (понад 35 Гц).

Слід наголосити, що подібне розбиття на групи більш-менш довільне, воно не відповідає жодним фізіологічним категоріям. Зареєстровані і повільніші частоти електричних потенціалів мозку до періодів близько кількох годин і діб. Запис цих частот виконується з допомогою ЕОМ.

Основні ритми та параметри енцефалограми. 1. Альфа-хвиля - одиночне двофазове коливання різниці потенціалів тривалістю 75-125 мс., формою наближається до синусоїдальної. 2. Альфа-ритм - ритмічне коливання потенціалів із частотою 8-13 Гц, виражений частіше в задніх відділахмозку при закритих очах у стані відносного спокою, середня амплітуда 30-40 мкВ, зазвичай модульований у веретені. 3. Бета-хвиля – одиночне двофазове коливання потенціалів тривалістю менше 75 мс. та амплітудою 10-15 мкВ (не більше 30). 4. Бета-ритм – ритмічне коливання потенціалів із частотою 14-35 Гц. Найкраще виражений у лобно-центральних областях мозку. 5. Дельта-хвиля - одиночне двофазове коливання різниці потенціалів тривалістю понад 250 мс. 6. Дельта-ритм - ритмічне коливання потенціалів із частотою 1-3 Гц та амплітудою від 10 до 250 мкВ і більше. 7. Тета-хвиля - одиночне, найчастіше двофазове коливання різниці потенціалів тривалістю 130-250 мс. 8. Тета-ритм - ритмічне коливання потенціалів із частотою 4-7 Гц, частіше двосторонні синхронні, з амплітудою 100-200 мкВ, іноді з веретеноподібною модуляцією, особливо в лобовій ділянці мозку.

Інша важлива характеристика електричних потенціалів мозку – амплітуда, тобто. величина коливань. Амплітуда та частота коливань пов'язані один з одним. Амплітуда високочастотних бета-хвиль в однієї людини може бути майже в 10 разів нижче амплітуди повільніших альфа-хвиль.
Важливе значенняпри реєстрації ЕЕГ має розташування електродів, при цьому електрична активність одночасно реєструється з різних точок голови може сильно відрізнятися. При записі ЕЕГ використовують два основні методи: біполярний та монополярний. У першому випадку обидва електроди поміщаються в електрично активні точки скальпу, у другому один з електродів розташовується в точці, яка умовно вважається електрично нейтральною (мочка вуха, перенісся). При біполярному записі реєструється ЕЕГ, що представляє результат взаємодії двох електрично активних точок (наприклад, лобового та потиличного відведень), при монополярному записі - активність якогось одного відведення щодо електрично нейтральної точки (наприклад, лобового або потиличного відведення щодо мочки вуха). Вибір тієї чи іншої варіанти запису залежить від цілей дослідження. У дослідницькій практиці ширше використовується монополярний варіант реєстрації, оскільки він дозволяє вивчати ізольований внесок тієї чи іншої зони мозку в процес, що вивчається.
Міжнародна федерація товариств електроенцефалографії прийняла так звану систему "10-20", що дозволяє точно вказувати розташування електродів. Відповідно до цієї системи у кожного випробуваного точно вимірюють відстань між серединою перенісся (назіоном) і твердим кістковим горбком на потилиці (ініоном), а також між лівою та правою вушними ямками. Можливі точки розташування електродів розділені інтервалами, що становлять 10% або 20% цих відстаней на черепі. При цьому для зручності реєстрації весь череп розбитий на області, позначені літерами: F - лобова, Про - потилична область, Р - тім'яна, Т - скронева, С - область центральної борозни. Непарні номери місць відведення відносяться до лівої, а парні - до правої півкулі. Літерою Z - позначається відведення від верхівки черепа. Це місце називається вертекс і його використовують особливо часто (див. Хрестомат. 2.2).

Клінічний та статичний методи вивчення ЕЕГ.З моменту виникнення виділилися та продовжують існувати як відносно самостійні два підходи до аналізу ЕЕГ: візуальний (клінічний) та статистичний.
Візуальний (клінічний) аналіз ЕЕГвикористовується, як правило, в діагностичних цілях. Електрофізіолог, спираючись на певні способи такого аналізу ЕЕГ, вирішує такі питання: чи відповідає ЕЕГ загальноприйнятим стандартам норми; якщо ні, то який ступінь відхилення від норми, чи виявляються у пацієнта ознаки осередкового ураженнямозку та яка локалізація вогнища ураження. Клінічний аналізЕЕГ завжди суворо індивідуальний і має переважно якісний характер. Незважаючи на те, що існують загальноприйняті в клініці прийоми опису ЕЕГ, клінічна інтерпретаціяЕЕГ переважно залежить від досвіду електрофізіолога, його вміння "читати" електроенцефалограму, виділяючи в ній приховані і нерідко дуже варіативні патологічні ознаки.
Слід, проте, наголосити, що у широкій клінічній практиці грубі макровогнищеві порушення чи інші чітко виражені форми патології ЕЕГ зустрічаються рідко. Найчастіше (70-80% випадків) спостерігаються дифузні зміни біоелектричної активності мозку з симптоматикою, що важко піддається формальному опису. Тим часом саме ця симптоматика може представляти особливий інтерес для аналізу того контингенту піддослідних, які входять до групи так званої "малої" психіатрії - станів, що межують між "хорошою" нормою та явною патологією. Саме з цієї причини зараз робляться особливі зусилляз формалізації та навіть розробки комп'ютерних програм для аналізу клінічної ЕЕГ.
Статистичні методи дослідженняелектроенцефалограми виходять з того, що фонова ЕЕГ стаціонарна та стабільна. Подальша обробка в переважній більшості випадків спирається на перетворення Фур'є, сенс якого полягає в тому, що хвиля будь-якої складної форми математично ідентична сумі синусоїдальних хвиль різної амплітуди та частоти.
Перетворення Фур'є дозволяє перетворити хвильовий патернфонової ЕЕГ в частотний і встановити розподіл потужності за кожною частотною складовою. За допомогою перетворення Фур'є найскладніші формою коливання ЕЕГ можна звести до ряду синусоїдальних хвиль з різними амплітудами і частотами. На цій основі виділяються нові показники, що розширюють змістовну інтерпретацію ритмічної організації біоелектричних процесів.
Наприклад, спеціальне завдання становить аналіз вкладу, або відносної потужності різних частот, яка залежить від амплітуд синусоїдальних складових. Вона вирішується за допомогою побудови спектрів потужності. Останній є сукупністю всіх значень потужності ритмічних складових ЕЕГ, обчислюваних з певним кроком дискретизації (у розмірі десятих часток герца). Спектри можуть характеризувати абсолютну потужність кожної ритмічної складової чи відносну, тобто. вираженість потужності кожної складової (у відсотках) стосовно загальної потужності ЕЕГ в аналізованому відрізку запису.

Спектри потужності ЕЕГ можна піддавати подальшій обробці, наприклад, кореляційного аналізу, при цьому обчислюють авто- та кроскореляційні функції, а також когерентність , яка характеризує міру синхронності частотних діапазонівЕЕГ у двох різних відведеннях. Когерентність змінюється в діапазоні від +1 (цілком збігаються форми хвилі) до 0 (абсолютно різні формихвиль). Така оцінка проводиться у кожній точці безперервного частотного спектра або як середня в межах частотних піддіапазонів.
За допомогою обчислення когерентності можна визначити характер внутрішньо- та міжпівкульних відносин показників ЕЕГу спокої та за різних видів діяльності. Зокрема, за допомогою цього методу можна встановити провідну півкулю для конкретної діяльності випробуваного, наявність стійкої міжпівкульної асиметрії та ін.

Джерела генерації ЕЕГ.Парадоксально, але власне імпульсна активність нейронівне знаходить відображення у коливаннях електричного потенціалу, що реєструється з поверхні черепа людини. Причина в тому, що імпульсна активність нейронів не можна порівняти з ЕЕГ за тимчасовими параметрами. Тривалість імпульсу (потенціалу дії) нейрона становить трохи більше 2 мс. Тимчасові параметри ритмічних складових ЕЕГ обчислюються десятками та сотнями мілісекунд.
Прийнято вважати, що у електричних процесах, реєстрованих із поверхні відкритого мозку чи скальпу, знаходить відбиток синаптичнаактивність нейронів. Йдеться про потенціали, що виникають у постсинаптичній мембрані нейрона, що приймає імпульс. Збудливі постсинаптичні потенціали мають тривалість понад 30 мс, а гальмівні постсинаптичні потенціали кори можуть сягати 70 мс і більше. Ці потенціали (на відміну від потенціалу дії нейрона, що виникає за принципом "все або нічого") мають градуальний характер і можуть підсумовуватися.
Дещо спрощуючи картину, можна сказати, що позитивні коливання потенціалу на поверхні кори пов'язані або з збуджуючими постсинаптичними потенціалами в її глибинних шарах, або з гальмівними постсинаптичними потенціалами поверхневих шарах. Негативні коливання потенціалу на поверхні кори імовірно відображають протилежне цьому співвідношення джерел електричної активності.
Ритмічний характер біоелектричної активності кори, і зокрема альфа-ритму, обумовлений в основному впливом підкіркових структур, насамперед таламуса ( проміжний мозок). Саме в таламусі є головні, але не єдині пейсмекеричи водії ритму. Одностороннє видалення таламуса або його хірургічна ізоляція від неокортексу призводить до повного зникнення альфа-ритму в зонах кори прооперованої півкулі. При цьому в ритмічній активності таламуса ніщо не змінюється. Нейрони неспецифічного таламуса мають властивість авторитмічності. Ці нейрони через відповідні збуджуючі та гальмівні зв'язки здатні генерувати та підтримувати ритмічну активність у корі великих півкуль. Велику роль динаміці електричної активності таламуса і кори грає ретикулярна формаціястовбура мозку. Вона може синхронізувати вплив, тобто. сприяє генерації стійкого ритмічного патерну, та дезінхронізуюче, що порушує узгоджену ритмічну активність (див. Хрестомат. 2.3).

Синаптична активність нейронів

Функціональне значення ЕЗГ та її складових.Істотне значення має питання про функціональне значення окремих складових ЕЕГ. Найбільша увагадослідників тут завжди приваблював альфа-ритм- Домінуючий ритм ЕЕГ спокою у людини.
Існує чимало припущень щодо функціональної ролі альфа-ритму. Основоположник кібернетики М. Вінер і за ним низку інших дослідників вважали, що це ритм виконує функцію тимчасового сканування ( " зчитування " ) інформації та був із механізмами сприйняття і пам'яті. Передбачається, що альфа-ритм відображає реверберацію збуджень, що кодують внутрішньомозкову інформацію та створюють оптимальний фон для процесу прийому та переробки аферентнихсигналів. Його роль полягає у своєрідній функціональній стабілізації станів мозку та забезпеченні готовності реагування. Передбачається також, що альфа-ритм пов'язаний з дією селектуючих механізмів мозку, що виконують функцію резонансного фільтра, і таким чином регулюють потік сенсорних імпульсів.
У спокої в ЕЕГ можуть бути й інші ритмічні складові, але їх значення найкраще з'ясовується при зміні функціональних станів організму ( Данилова, 1992). Так, дельта-ритм у здорової дорослої людини у спокої практично відсутня, але вона домінує в ЕЕГ на четвертій стадії сну, яка отримала свою назву за цим ритмом (повільно-хвильовий сон або дельта-сон). Навпаки, тета-ритм тісно пов'язаний з емоційною та розумовою напругою. Його іноді так і називають стрес-ритм чи ритм напруги. У людини одним із ЕЕГ симптомів емоційного збудженняслужить посилення тета-ритму з частотою коливань 4-7 Гц, що супроводжує переживання як позитивних, і негативних емоцій. За виконання розумових завдань може посилюватися і дельта-, і тета-активність. Причому посилення останньої складової позитивно співвідноситься з успішністю розв'язання завдань. За своїм походженням ця-ритм пов'язаний з кортико-лімбічнимвзаємодією. Передбачається, що посилення тета-ритму при емоціях відбиває активацію кори великих півкуль з боку лімбічної системи.
Перехід від стану спокою до напруги завжди супроводжується реакцією десинхронізації, головним компонентом якої є високочастотна активність бета. Розумова діяльність у дорослих супроводжується підвищенням потужності бета-ритму, причому значне посилення високочастотної активності спостерігається при розумовій діяльності, що включає елементи новизни, тоді як стереотипні розумові операції, що повторюються, супроводжуються її зниженням. Встановлено також, що успішність виконання вербальних завдань та тестів на візуально-просторові відносини виявляється позитивно пов'язаною з високою активністюбета-діапазону ЕЕГ лівої півкулі. За деякими припущеннями, ця активність пов'язана з відображенням діяльності механізмів сканування структури стимулу, що здійснюється нейронними мережами, що продукують високочастотну активність ЕЕГ (див. Хрестомат. 2.1; Хрестомат. 2.5).

Магнітоенцефалографія - реєстрація параметрів магнітного поля, обумовлених біоелектричною активністю головного мозку. Запис цих параметрів здійснюється за допомогою надпровідних квантових інтерференційних датчиків та спеціальної камери, що ізолює магнітні поля мозку від сильніших зовнішніх полів. Метод має низку переваг перед реєстрацією традиційної електроенцефалограми. Зокрема, радіальні складові магнітних полів, що реєструються зі скальпу, не зазнають таких сильних спотворень, як ЕЕГ. Це дозволяє більш точно розраховувати положення генераторів ЕЕГ-активності, що реєструється зі скальпу.