Вызванная суммарная биоэлектрическая активность головного мозга.

Вызванная электрическая активность головного мозга - биоэлектрическая активность головного мозга, возникающая в постимпульсном интервале в ответ на афферентную стимуляцию или на прямое раздражение структур мозга. Различают:

- вызванную активность одиночных нейронов;

- вызванные комплексные реакции;

- вызванные потенциалы и др.

Электрическая активность головного мозга — одно из проявлений метаболизма, находящее свое отражение в различных (импульсных и градуальных) изменениях потенциала возбудимых мембран. В результате суперпозиции этих элементарных проявлений электрогенеза возникает широкий спектр различных электрических реакций головного мозга, с достаточной полнотой отражающих как функции целого мозга, так и функции различных мозговых образований. В зависимости от способа и условий регистрации в электрофизиологии могут отдельно рассматриваться изменения мембранного потенциала, потенциалы действия, электроэнцефалограмма (суммарная биоэлектрическая активность), медленная электрическая активность, вызванные потенциалы и т.д. Регистрация Э. а. г. м. занимает важное место в нейрофизиологии, психофизиологии, диагностической и лечебной работе и т.д., т.к. позволяет оценивать внутрицентральные отношения и функциональное состояние мозга при восприятии, внимании, формировании и воспроизведении следа памяти, реализации других функций мозга.

Электроэнцефалография (ЭЭГ) (греч. enkephalos – мозг + gramma – запись) – это регистрация суммарной электрической активности головного мозга. Электрические колебания в коре головного мозга обнаружили Р. Кетон (1875) и В.Я. Данилевский (1876). Впервые ЭЭГ у животных была зарегистрирована В.В. Правдич-Неминским (1913 – 1925), а у человека – Г. Бергером (1929), которые описали основные ритмы ЭЭГ. Запись ЭЭГ возможна как с поверхности кожи головы, так и с поверхности коры в эксперименте и в клинике при нейрохирургических операциях. В этом случае она называется электрокортикограммой. Служит для анализа изменения мозговой активности в тех или иных экспериментальных ситуациях. Запись ЭЭГ производится с помощью биполярных (оба активны) или униполярных (активный и индифферентный) электродов, накладываемых попарно и симметрично в лобно-полюсных, лобных, центральных, теменных, височных и затылочных областях мозга. В клинике обычно используется запись с помощью 10-12 электродов. Основными анализируемыми параметрами являются частота и амплитуда волновой активности. Кроме записи фоновой ЭЭГ используют функциональные пробы: экстероцептивные (световые, слуховые и др.), проприоцептивные, вестибулярные раздражители, гипервентиляция, сон.

Происхождение волн ЭЭГ выяснено недостаточно. Наиболее вероятно, что ЭЭГ отражает алгебраическую сумму возбуждающих и тормозных постсинаптических потенциалов (ВПСП и ТПСП) множества нейронов. На основании данных о физиологических процессах строятся гипотезы о работе различных психических структур, таких как восприятие, внимание, мышление, память, эмоции, движения, речь и саморегуляция. Кроме того в силу существования стойких индивидуальных особенностей ЭЭГ данный метод может использоваться в дифференциальной психологии и психофизиологии.

Ритмы мозга.

Ритмы мозга (греч. rhytmos – равномерное чередование) — спонтанная электрическая активность мозга, обусловленная суммацией электрической активности нейронов. В электроэнцефалограмме можно выделить следующие ритмы: альфа, бета, гамма, дельта, тета.
Альфа–ритм в состоянии относительного покоя имеет частоту — 8–13 Гц, среднюю амплитуду — 30–70 мкВ с периодическим усилением и ослаблением (альфа–веретена). Фиксируется в первую очередь в затылочных отделах головного мозга. Анализ характеристик альфа–ритма важен при изучении когнитивных процессов, возрастной динамики и индивидуальных особенностей. Вызывается таламо–кортикальными и интракортикальными процессами. По мнению Г. Уолтера, альфа–ритм — это свидетельство процесса сканирующих поисков паттерна, он затухает, когда паттерн найден.
Бета–ритм представляет собой низкоамплитудные (с амплитудой в 4–5 раз меньше, чем у альфа–ритма), треугольные по форме колебания с частотой 13–25 Гц.. Фиксируется при умственной работе, при эмоциональном напряжении и в условиях воздействия внешних раздражителей.
Гамма–ритм характеризуется частотой 25–30 Гц. и амплитудой до 25 мкВ. Обычно маскируется более медленными волнами.
Мю–ритм по частоте и амплитуде похож на затылочный альфа–ритм. Фиксируется в области роландовой извилины коры головного мозга. Изменения мю–ритма связаны только с влиянием кинестезических раздражителей. Так, при выполнении любых движений происходит блокировка мю–ритма.
Тета–ритм имеет частоту 4–8 Гц. и амплитуду 10–200 мкВ. При низкой амплитуде (25–35 мкВ) тета–ритм входит как компонент в нормальную ЭЭГ. Познавательная активность приводит к увеличению мощности и пространственной синхронизации тета–волн. Если в состоянии бодрствования наблюдаются пароксизмальные и асимметричные тета–волны, то это может свидетельствовать о патологии. Для детей, у которых тета–ритм относительно более выражен, повышена вероятность проявления черт неуравновешенности и агрессивности, свидетельствующих о затруднений социальной адаптацией. По мнению Г. Уолтера, тета–ритм обеспечивает сканирование чувства удовольствия.
В том или ином психологическом состоянии набор ритмов, составляющих электроэнцефалограмму, меняется. При активации (психическом напряжении, решении задач, работа) происходит усиление высокочастотных ритмов, а при достижения покоя (сне) — низкочастотных. В частности, при достижении состояния гипнотического сна исчезает альфа–ритм, снижается частота и амплитуда бета–ритма, нарастают дельта— и тета–ритмы, а в состоянии дза–дзен резко возрастает альфа–ритм и происходит синхронизация ритма 2–й половины. При альфа–ритме со значением 10, 5 гц достигается глубокая релаксация. Отмечено также, что ритмы мозга гипнолога и испытуемого, подвергающегося воздействию гипноза, синхронизируются. Низкий бета–ритм (15 гц) свидетельствует о нормальном состоянии бодрствования, высокий бета–ритм (30 гц) — о наркотическом опьянении, низкий тэта–ритм (4 гц) — о глубоком сне, а более высокий (7 гц) — о медитативном „путешествии вне тела“.

Вопрос 30.Вызванные потенциалы.

Вызванными потенциалами называются биоэлектрические сигналы, которые появляются с постоянными временными интервалами после определенных внешних воздействий. В англоязычной литературе распространено название - потенциалы, тесно связанные с определенными внешними факторами (event-related potentials-ERP), предложенное Воганом в 1969 году.

Воган различает 5 классов таких потенциалов:

1. Сенсорные ВП

2. Моторные ВП

3. Потенциалы с большим латентным периодом, связанные со сложными психологическими факторами

4. Сдвиги постоянного потенциала

5. Потенциалы немозгового происхождения.

Сенсорные ВП в свою очередь подразделяются в зависимости от модальности на зрительные, соматосенсорные, слуховые и в зависимости от периода времени анализа (иначе говоря времени возникновения потенциала после стимула) на коротколатентные (мозгового ствола), средне- и длиннолатентные.

ЗРИТЕЛЬНЫЕ ВП: Наиболее часто исследуют ВП на вспышку света и обращение шахматного паттерна. Регистрирующие электроды располагают в проекционных зрительных зонах (на 2 см выше затылочного бугра и на 2 см в стороны от сагиттальной линии).

СОМАТОСЕСОРЫЕ ВП: Возможно получение ССВП при раздражении любого периферического нерва. В клинической практике чаще используется срединный нерв. Интенсивность стимуляции- до появления отчетливых сок- ращений мышц кисти (по другой методике на 50-60 мкВ выше сенсорного порога). Поочередно слева и права. Регистрирующие электроды располагают над постцентральной извилиной, контрлатерально стороне стимуляции.

СЛУХОВЫЕ ВП: Для стимуляции используют звуковые щелчки. Регистрируют ВП в области конвекса.

СТВОЛОВЫЕ ВП: ВП возникающий в первые 10 мсек после стимула. По модальностям - слуховые и соматосенсорные.

ДИАГНОСТИКА: Метод связан с выделением слабых и сверхслабых изменений электрической активности мозга в ответ на стимул (звуковой, световой, соматосенсорный и т.д.) и широко используется благодаря применению для их регистрации компьютерной техники. По типу предъявляемого стимула ВП подразделяют на: зрительные вызванные потенциалы (ЗВП), акустические или слуховые вызванные потенциалы (АВП), соматосенсорные вызванные потенциалы (ССВП) и т.д. Использование ВП является неоценимым средством для раннего обнаружения и прогноза неврологических расстройств при различных заболеваниях, таких как инсульт, опухоли головного мозга, последствия черепно-мозговой травмы, а также рассеянный склероз и другие демиелинизирующие заболевания. Исследования показывают, что зрение доставляет нам 70% информации, слух - 15% и осязание 10%. Раннее определение степени дисфункции трех наиболее важных сенсорных чувств и состояния их сенсорных функций методом ВП является, таким образом, жизненно важным для применения адекватного лечения различных заболеваний. В последнее время ВП находят широкое применение для объективного исследования центральных механизмов нарушения сенсорных функций. Объективная оценка степени нарушения и уровня поражения анализаторной системы, не требующей словесного отчета больного, представляет удобство при исследовании маленьких детей, психически измененных пациентов или негативно настроенных на обследование больных. В настоящее время основные области применения методики ВП: оценка расстройств зрительного пути, тестирование функций слуха, оценка состояния сенсомоторной коры, нарушение коры мозга, локализация нарушений ствола мозга, сотояние когнитивных функций мозга, нарушение периферических нервов, нарушение движений глаз и процессов в сетчатке, нарушение в проводящих путях спинного мозга, оценка комы и смерть мозга.

ОСОБЕННОСТИ ВП У ЗДОРОВЫХ В РАЗНЫХ ВОЗРАСТНЫХ ГРУППАХ: Общая тенденция от периода новорожденности до окончательного созревания мозга (примерно к 18 годам), проявляется в усложнении формы ВП, появлении всех обязательных компонентов; уменьшении их латентных периодов и амплитуд. До 40-50 лет характеристики ВП остаются достаточно стабильны- ми. Приблизительно с 5-й декады жизни в ВП начинается умеренное нарастание латентных периодов ранних и поздних компонентов с увеличением их амплитуд, причем, более выраженно это проявляется у компонентов N2 и P3.

ИЗМЕНЕНИЯ ВП У БОЛЬНЫХ С ОПУХОЛЯМИ ГОЛОВНОГО МОЗГА: В большинстве случаев, при локализации опухоли в полушариях мозга, изменения ВП происходят по деструктивному типу, т.е. в зависимости от тяжести поражения наблюдается снижение амплитуды компонентов ВП (иногда их полное исчезновение) и удлинение латентных периодов. Наиболее выраженные на- рушения регистрируются в зонах специфических сенсорных проекций. При субтенториальной локализации опухоли со вторичным вовлечением ствола мозга может наблюдаться выраженное нарастание амплитуды всех компонентов ВП (по другим данным снижение амплитуды). Т.е. изменения ВП при стволовых поражениях носят нелокализованный и диффузный характер, что, отражает преимущественное нарушение неспецифических влияний ствола в отношении ВП.

ИЗМЕНЕНИЯ ВП У БОЛЬНЫХ ЭПИЛЕПСИЕЙ: Диагностическими признаками эпилепсии служат следующие критерии: 1. Значительная вариабельность формы ВП 2. Высокая амплитуда ВП, особенно компонентов в области N2-P4 и послеразряда 3. Снижение амплитуды ВП в процессе гипервентиляции 4. Преобразование ВП в комплексы пик-волна, острая волна - медленная волна.

ИЗМЕНЕНИЯ ВП ПРИ ЦЕРЕБРАЛЬНО-СОСУДИСТЫХ НАРУШЕНИЯХ: Изменения ВП при инсультах проявляются в снижении амплитуды и увеличении латентных периодов по сравнению с интактным полушарием. Изменения при прогрессирующих МК изучены значительно меньше.

ВОПРОС № 31 МОТОРНЫЕ ПОТЕНЦИАЛЫ.

Моторные вызванные потенциалы

Моторные вызванные потенциалы - это электрические потенциалы мышцы или спинного мозга, возникающие в ответ на раздражение моторной зоны коры или двигательных путей ЦНС. В клинических исследованиях регистрируют составной потенциал действия мышцы, вызванный чрескожной магнитной стимуляцией моторной зоны коры. В результате сильного, но кратковременного воздействия магнитного поля в нервной ткани возникают стимулирующие токи. Исследование это безболезненно и безопасно.

Изменение моторных вызванных потенциалов наблюдается при неврологических заболеваниях, поражающих двигательные пути ЦНС, - например, при рассеянном склерозе и болезнях мотонейронов. Возможности этого исследования еще не получили окончательной оценки. При помощи метода моторных вызванных потенциалов можно уточнить прогноз неврологических заболеваний - например, оценить вероятность восстановления двигательной функции после инсульта, а также контролировать состояние двигательных путей во время нейрохирургических операций.