какая активность ээг характерна при закрывании глаз
Какая активность ээг характерна при закрывании глаз
а) ЭЭГ бодрствования. В зависимости от уровня бодрствования и от фазы сна на ЭЭГ регистрируют определенные изменения, которые необходимо учитывать при интерпретации ЭЭГ, поскольку они достаточно специфичны. Проведение стандартной ЭЭГ занимает около 30 мин, за которые выполняют запись во время бодрствования и во время ранних этапов сна. Последнее важно по той причине, что определенные нарушения (особенно эпилептиформные) можно зарегистрировать только во время сна.
Тип ЭЭГ, который регистрируют при активном бодрствовании, называют десинхронным, поскольку регистрируемые волны имеют непостоянную форму. Фоновая частота составляет около 9,5 Гц. Над передними областями головы может регистрироваться β-ритм с частотой более 14 Гц.
В состоянии спокойного бодрствования с закрытыми глазами регистрируют последовательные волны, которые соответствуют α-ритму, имеющему частоту 8-14 Гц (α-частота). Более всего α-ритм выражен в теменно-затылочных областях.
Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) в бодрствующем состоянии.
(А) Пациент ориентирован, глаза открыты. На Fp2-F4 и F4-C4 можно увидеть β-волны.
(Б) Пациент расслаблен, глаза закрыты. На Fp2-F4 виден артефакт, вызванный тем, что пациент моргнул. На Р4-O2 видны α-волны.
β-Волны характеризуются низкой амплитудой и высокой частотой; для α-волн характерны ритмичное синусоидальное увеличение и уменьшение амплитуды.
б) Нормальная ЭЭГ сна:
• Фаза быстрых движений глаз (БДГ-сон, фаза быстрого сна). Поверхностный сон, который сопровождается быстрыми движениями глаз и сновидениями. Эту фазу сна называют также парадоксальной, поскольку ЭЭГ, регистрируемая в это время, напоминает ЭЭГ во время бодрствования.
• Фаза медленных движений глаз (НБДГ-сон, фаза медленного сна). НБДГ-сон (стадии 1-4), стадии 3 и 4 называют также медленноволновым сном. При проведении стандартной ЭЭГ обычно удается зарегистрировать НБДГ-сон, однако из-за того, что процедуру проводят за короткий промежуток времени, определить БДГ-фазу сна в большинстве случаев не удается.
Определить наступление сна можно как по поведенческим признакам (например, отсутствие движений), так и по типу активности нейронов головного мозга (например, частота генерации нервных импульсов нейронами коры). Обычно за ночь человек проходит через 3-5 циклов сна, первый из которых длится около 90 мин. Полная последовательность событий приведена на рисунке ниже; α-ритм становится более выраженным (на затылочной области) при спокойном состоянии исследуемого и закрытых глазах.
Согласно общепринятому мнению, здоровому сну на ЭЭГ соответствуют медленные воны. Появление на ЭЭГ определенных ритмов позволяет судить о наступлении той или иной фазы сна. Сначала человек быстро проходит через первую стадию сна, для которой характерен равномерный θ-ритм. Далее наступает вторая стадия сна, при которой θ-волны прерываются появляющимися сонными веретенами (сигма-ритм) и редкими пиками К-комплексов. Для третьей и четвертой стадий сна характерно появление медленных δ-волн, благодаря которым эти стадии и получили название медленноволновых.
Большинство специалистов согласны с тем, что за последовательное затухание и возобновление активности коры больших полушарий во время сна отвечает таламус. Во время медленной фазы сна специфические переключательные ядра таламуса, отдающие проекции к нейронам коры, также начинают работать в определенном ритме. За стадией гиперполяризации следует стадия деполяризации, которая сопровождается вспышкой электрической активности нейронов. Активная генерация потенциалов действия запускается за счет открытия потенциалозависимых кальциевыех каналов. Поскольку эти каналы открываются транзиторно (быстро), их относят к каналам Т-типа.
Таламо-корковые проекции проходят через ряд тормозящих нейронов, которые расположены в ретикулярном ядре таламуса. Эти нейроны, в свою очередь, отдают реципрокные связи обратно к переключательным ядрам таламуса, как показано на рисунке ниже. Потенциалы действия возбуждают нейроны ретикулярного ядра, которые вызывают гиперполяризацию нейронов переключательных ядер за счет открытия G-белок-связанных калиевых каналов внутреннего выпрямления (GIRK). Считают, что последовательное повышение и понижение активности нейронов таламуса связано с тем, что нейроны ретикулярного ядра генерируют нервные сигналы в «пульсирующем» режиме.
Существует множество теорий о значении сна. Тот факт, что в животном мире сон встречают повсеместно, свидетельствует о его универсальной природе. НБДГ-сон, по всей видимости, имеет две основные функции. Во-первых, во время сна нейроны могут поддерживать собственный метаболизм, что невозможно во время состояния бодрствования, когда они должны активно функционировать. Во-вторых, НБДГ-сон необходим для обучения и консолидации памяти.
Обычный 8-часовой сон и ритмы электроэнцефалограммы (ЭЭГ).
Обратите внимание на то, что БДГ-фаза (розовый цвет) не является одной из официально установленных четырех фаз сна, несмотря на то, что традиционно ее называют БДГ-сном.
Благодаря записи ЭМГ можно увидеть, что во время БДГ-сна скелетная мускулатура становится «парализованной».
После одного часа сна происходит повторение второй стадии сна, за которой следует более длинный период медленноволнового сна. После этого наступает БДГ-сон — состояние «сновидений», которое сопровождается:
• зрительными образами;
• быстрыми движениями глаз, которые вызваны сокращениями глазодвигательных мышц;
• отсутствием сокращений мышц ног и туловища, согласно данным ЭМГ;
• появлением на ЭЭГ β-ритма, который характерен для состояния бодрствования (отсюда термин — «парадоксальный сон»), БДГ-сон преобладает во время двух последних циклов сна (при обычном 8-часовом сне в кровати).
Несмотря на то, что назначение сновидений остается поводом для бесконечных дискуссий, активация зрительной коры связана с работой мосто-коленчато-затылочного пути, который идет от ретикулярной формации моста через латеральное коленчатое тело до коры затылочной доли. (У слепых с рождения людей сновидения целиком состоят из звуковых ощущений, появление которых, возможно, вызвано активацией латерального коленчатого тела.)
В клинических условиях запись ЭЭГ происходит за достаточно короткое время, поэтому пациент не успевает пройти через БДГ-фазу сна. Важно отметить, что в норме БДГ-фаза практически никогда не наступает во время первого погружения в сон. Если это все-таки произошло, врачу следует заподозрить расстройство сна, называемое нарколепсией.
Следует также отметить, что волонтеры, которых будили во время БДГ-сна, не всегда сообщали о том, что видели сон. В редких случаях сновидения возникают и в НБДГ-фазу сна.
в) Активационные пробы при ЭЭГ. Для повышения диагностической ценности ЭЭГ возможно выполнение определенных проб, которые обычно проводят в конце исследования для повышения вероятности обнаружения каких-либо отклонений. Не считая самого сна, двумя основными пробами являются проба с гипервентиляцией и проба с источником света, мерцающим на различных частотах.
У здоровых лиц стимуляция мерцающим светом сопровождается появлением пиков в затылочных отведениях (так называемая «реакция перестройки»).
Фотостимуляция — одна из активационных проб, которые выполняют при проведении ЭЭГ в надежде зарегистрировать какие-либо отклонения.
Выполнение фотостимуляции может привести к развитию судорожного припадка у больных эпилепсией.
г) Возрастные особенности ЭЭГ. Для корректной интерпретации результатов ЭЭГ специалист должен понимать, что некоторые формы характерны для определенных возрастных периодов, следовательно, они отражают процесс нормального развития человека. На самых ранних ЭЭГ, полученных у недоношенных детей, определяют лишь эпизодическую электрическую активность, при этом деятельность полушарий не синхронизирована друг с другом. Далее работа полушарий постепенно становится симметричной, волны сна и бодрствования становятся четко различимы. В раннем подростковом возрасте ЭЭГ начинает соответствовать таковой у взрослого человека.
Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 22.11.2018
Какая активность ээг характерна при закрывании глаз
ЭЭГ является первым и часто единственным неврологическим амбулатораторным исследованием, которое проводится при приступах потери сознания.
Электроэнцефалограмма представляет собой запись суммарной электрической активности клеток полушарий мозга через неповрежденные покровы головы, позволяющий судить о его физиологической зрелости, функциональном состоянии, наличии очаговых поражений, общемозговых расстройств и их характере.
ПРОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ЭЭГ совершенно безвредно и безболезненно. Пациент во время обследования сидит в удобном кресле, расслабленный с закрытыми глазами (состояние пассивного бодрствования). Для проведения ЭЭГ на голове прикрепляются с помощью специального шлема маленькие электроды, которые соединяются проводами с электроэнцефалографом. Электроэнцефалограф усиливает биопотенциалы, полученные с датчиков, в сотни тысяч раз и записывает их на бумагу или в память компьютера.
Если во время ЭЭГ у пациента случится приступ, то результативность исследования намного возрастает, так как можно будет более точно выявить место нарушения электрической активности мозга. Однако, учитывая интересы безопасности пациента, не следует специально провоцировать судорожные приступы. Иногда перед ЭЭГ больные не принимают лекарства. Этого не следует делать. Резкое прекращение приема препаратов провоцирует приступы и даже может вызвать эпистатус.
Желательно чтобы ЭЭГ проводил квалифицированный специалист. Обычно это специально обученный невропатолог, иногда его называют электроэнцефалографистом или нейрофизиологом. Он должен уметь расшифровывать ЭЭГ пациентов той или иной возрастной группы. Следует учитывать, что ЭЭГ детей и подростков значительно отличаются от ЭЭГ взрослых. При этом нейрофизиолог не только описывает результаты исследования, но и ставит свой клинико электроэнцефалографический диагноз.
Однако поставить окончательный диагноз без более полных клинических данных электроэнцефалографист не может. Многие изменения ЭЭГ могут являться неспецифическими, т.е. их точная интерпретация возможна только с учетом клинической картины болезни и иногда после дополнительного обследования.
Результаты ЭЭГ зависят от возраста больного, лекарств, которые он принимает, времени последнего приступа, наличия тремора (дрожания) головы и конечностей, нарушений зрения, дефектов черепа. Все перечисленные факторы могут влиять на правильное толкование и использование данных ЭЭГ.
ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЭЭГ.
В первую очередь ЭЭГ помогает отличить эпилептические приступ от неэпилептических и классифицировать их.
С помощью ЭЭГ можно:
Метод ЭЭГ позволяет оценить функциональное состояние мозга (общие и локальные), даже при полном отсутствии изменений на КТ мозга (т.е. при отсутствии морфологических изменений в ткани мозга). Данные ЭЭГ- обследования позволяют дифференцировать истинную эпилептическую патологию и другие заболевания, которые могут клинически имитировать эпилептические пароксизмы (например, панические атаки; вегетативные пароксизмы не эпилептического генеза; пароксизмальные нарушения сна; конверсионные припадки; различные виды неврозов; психиатрическая патология и др.)
При решении вопросов профессиональной пригодности обнаружение явных эпилептиформных феноменов в ЭЭГ являются достаточным основанием для отбора профессий, связанных с вождением транспорта, требующих постоянного внимания и быстрой реакции на внезапно возникающие ситуации и стимулы в условиях повышенного риска.
Показания к проведению ЭЭГ:
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРОБЫ
РЕАКЦИЯ АКТИВАЦИИ (ПРОБА С ОТКРЫВАНИЕ И ЗАКРЫВАНИЕМ ГЛАЗ)
Реакция активации обычно хорошо выражена у детей старше 3-х лет и проявляется в виде снижения амплитуды основного ритма. Редко, примерно в 7% случаев, реакция активации слабо выражена или проявляется в виде усиления фоновой активности. Это относится, как правило, к детям с задержкой психомоторного развития и сниженным функциональным состоянием мозга в результате заболевания мозга или медикаментозного воздействия. Характерно, что проба с открыванием глаз не приводит к уменьшению низкочастотной бета-активности, а иногда и усиливает ее выраженность.
Реакция активации интересна о плане провокации некоторых форм генерализованной эпилептической активности, которая появляется через короткое время после закрывания глаз, особенно это касается бессудорожных форм приступов (абсансов). Локальная (корковая) эпилептическая активность обычно при десинхронизации (во время открывания глаз) сохраняется. В то время как эпилептическая активность обусловленная процессом в глубинных структурах мозга может исчезать.
ФОТОСТИМУЛЯЦИЯ (СТИМУЛЯЦИЯ СВЕТОВЫМИ МЕЛЬКАНИЯМИ)
Фотостимуляцию часто проводят световыми мельканиями фиксированной частоты от 5 до 30 Гц сериями по 10-20 секунд.
ФОНОСТИМУЛЯЦИЯ (СТИМУЛЯЦИЯ ЗВУКОВЫМИ СИГНАЛАМИ)
Фоностимуляция обычно применяется в виде кратковременного громкого звукового сигнала.
ДЕПРИВАЦИЯ СНА (ОГРАНИЧЕНИЕ ВРЕМЕНИ СНА)
Проба с лишением сна в течение суток, применяется в случаях, когда при «обычном» исследовании пациента с эпилептическими приступами необходимо увеличить вероятность выявления эпилептической активности. Эта проба повышает информативность ЭЭГ примерно на 28% и, главным образом, у пациентов с абсансами и тонико-клоническими приступами. Однако проба достаточно тяжело переносится детьми младше 10 лет.
ГИПЕРВЕНТИЛЯЦИЯ (ФОРСИРОВАННОЕ ДЫХАНИЕ)
Расшифровка показателей ЭЭГ головного мозга
ЭЭГ (электроэнцефалография) головного мозга – высокоинформативный метод диагностики состояния центральной нервной системы, основанный на регистрации биоэлектрических потенциалов коры головного мозга в процессе его жизнедеятельности. Результаты исследования записываются на бумажную ленту или выводятся на монитор компьютера. Расшифровку результатов ЭЭГ головного мозга у взрослых нейрофизиологи Юсуповской больницы проводят с помощью компьютерной программы.
Заключение пациент получает на второй день. Если результаты расшифровки ЭЭГ трактуются неоднозначно, их обсуждают на заседании экспертного совета с участием профессоров и врачей высшей категории. Ведущие неврологи-нейрофизиологи коллегиально принимают решение в отношении диагноза и дальнейшей тактики ведения пациентов. Результаты ЭЭГ головного мозга, выполненной в Юсуповской больнице всегда точные, поскольку исследование проводится с помощью новейшей европейской и американской аппаратуры, а расшифровку делают кандидаты медицинских наук, которые прошли подготовку в лучших отечественных и зарубежных диагностических центрах.
Норма ЭЭГ у взрослых
Расшифровка результатов ЭЭГ состоит из трёх разделов:
Основным описательным термином в ЭЭГ является «активность». Он оценивает любую очерёдность волн. Основными видами активности, которые записываются в ходе исследования и впоследствии подвергают расшифровке, а также дальнейшему изучению, являются частота, амплитуда и фаза волн. Частота оценивается количеством волновых колебаний за секунду. Она выражается в единицах измерения – герцах (Гц). В описании нейрофизиолог указывает среднюю частоту изучаемой активности.
Амплитуда – это размах волновых колебаний электрического потенциала. Измеряется расстоянием между пиками волн в противоположных фазах, выражается в микровольтах (мкВ). Для замера амплитуды применяют калибровочный сигнал. В расшифровке результатов нейрофизиологи дают интерпретацию наиболее частым значениям, полностью исключая редко встречающиеся.
Фаза оценивает текущее состояние процесса, определяет его векторные изменения. На электроэнцефалограмме врачи функциональной диагностики оценивают некоторые феномены оценивают содержащихся в них фаз. Колебания бывают монофазными, двухфазными и полифазными.
Электрические ритмы головного мозга
Понятием «ритм» на ЭЭГ считается тип электрической активности, который относится к определённому состоянию мозга и координируется соответствующими механизмами. При расшифровке показателей ритма ЭЭГ головного мозга нейрофизиологи учитывают его частота, соответствующую состоянию участка мозга, амплитуду и характерные изменения при функциональных сменах активности.
Характеристики ритмов головного мозга зависят от того, спит пациент или находится в состоянии бодрствования. Мозговая деятельность, зафиксированная на ЭЭГ у взрослого человека, имеет несколько типов ритмов, которые характеризуются определёнными показателями и состоянием организма.
На ЭЭГ альфа-ритм характеризуется частотой от 8 до 14 Гц. Он присутствует у большинства здоровых индивидуумов. Самые высокие показатели амплитуды наблюдаются в состоянии покоя обследуемого, который находится в тёмной комнате с закрытыми глазами. Лучше всего альфа-ритм определяется в затылочной области. Он может фрагментарно блокироваться или совсем затихать при зрительном внимании или мыслительной деятельности.
Волновая частота бета-ритма на ЭЭГ колеблется в интервале 13–30 Гц. Его основные изменения наблюдаются при активном состоянии обследуемого. Ярко выраженные колебания выявляют в лобных долях при обязательном условии наличия активной деятельности (психического или эмоционального возбуждения).
Гамма-ритм имеет интервал колебаний от 30 до180 Гц. Он характеризуется довольно сниженной амплитудой – менее 10 мкВ. Превышение границы амплитуды 15 мкВ считается патологией, которая обуславливает снижение интеллектуальных способностей. Ритм определяется при решении ситуаций и задач, которые требуют повышенной концентрации и внимания.
Каппа-ритм характеризуется интервалом 8–12 Гц. Он наблюдается в височной части мозга при умственной деятельности путём подавления в остальных участках альфа-волн. Лямбда-ритм отличается диапазоном 4–5 Гц. Он запускается в затылочной области при необходимости принятия зрительных решений (занимаясь поиском предмета с открытыми глазами). Колебания полностью пропадают после концентрации взгляда в одной точке. Мю-ритм имеет интервал 8–13 Гц. Запускается в затылочной части головного мозга, лучше всего наблюдается при спокойном состоянии. Подавляется при запуске любой активности.
Отдельная категория видов ритмов, проявляющихся в условиях сна или при патологических состояниях, включает в себя 3 разновидности данного показателя:
По итогам, полученным при записи ЭЭГ, определяется показатель, который характеризует полную всеохватывающую оценку волн – биоэлектрическую активность мозга. Врач функциональной диагностики проверяет параметры ЭЭГ – частоту, ритмичность и присутствие резких вспышек, которые провоцируют характерные проявления. На этих основаниях нейрофизиолог делает окончательное заключение.
Расшифровка показателей ЭЭГ у взрослого
Для того чтобы расшифровать ЭЭГ и предоставить точные результаты, не упустить никаких мельчайших проявлений на записи, нейрофизиологи учитывают все важные моменты, которые могут отразиться на исследуемых показателях, таких как:
По окончании сбора всех данных ЭЭГ и их обработки врач функциональной диагностики проводит анализ и формирует итоговое заключение, которое предоставляет для принятия дальнейшего решения по выбору метода терапии. Любое нарушение активностей может быть признаком заболеваний, обусловленных определёнными факторами.
Нарушениями ЭЭГ считается:
Наличие нарушений данного показателя свидетельствует о возможной асимметричности полушарий. Это может быть результатом возникновения злокачественных новообразований или нарушений кровообращения мозга (ишемического или геморрагического инсульта). Высокая частота указывает на черепно-мозговую травму или повреждения мозга.
При выявлении высокой амплитуды дельта-ритма нейрофизиолог может предположить наличие объёмного образования головного мозга. Завышенные значения тета и дельта-ритма, которые регистрируются в затылочной области, свидетельствуют о нарушении функции кровообращения, заторможенности задержку в развитии ребёнка.
Расшифровка ЭЭГ головного мозга у детей
ЭЭГ у детей имеет особенности. Запись ЭЭГ недоношенного ребёнка, родившегося на 25–28 неделе гестации, выглядит кривой в виде медленных вспышек дельта и тета-ритмов, которые периодически сочетаются с острыми волновыми пиками длиной 3–15 секунд при снижении амплитуды до 25 мкВ. У доношенных новорожденных детей эти значения разделяются на 3 вида показателей:
На протяжении 3-6 месяцев жизни малыша количество тета-колебаний постоянно растёт. Для дельта-ритма характерен спад. С 7 месяцев до одного года у ребёнка формируются альфа-волны, а дельта и тета постепенно угасают. На протяжении следующих 8 лет на ЭЭГ медленные волны постоянно заменяются быстрыми альфа и бета-колебаниями. До 15 лет в основном преобладают альфа-волны. К 18 годам формирование биологической активности мозга завершается.
Для того чтобы пройти обследование и расшифровку результатов ЭЭГ, звоните по телефону Юсуповской больницы. Контакт центр работает каждый день круглосуточно. Нейрофизиологи анализируют ЭЭГ в динамике, сравнивают результаты исследования с нормой ЭЭГ.
Электроэнцефалография и ее клиническое значение
Биофизическим проявлением функционирования нервной системы является спонтанная электрическая активность. Благодаря процессам генерации электрических импульсов, их подавления, передачи, нервные клетки объединяются в единую систему, управляющую организмом. Данную электрическую активность можно зарегистрировать в нервной системе на любом уровне.
Электроэнцефалография — раздел электрофизиологии центральной нервной системы (ЦНС), занимающийся изучением закономерностей распространения электрической активности в головном мозге для определения функционального состояния головного мозга. В настоящее время данная методика нашла очень широкое применение в неврологии, нейрохирургии, психиатрии, эндокринологии и является ведущей при изучении функции ЦНС. Методика основана на регистрации электрической активности, являющейся основой функционирования всякой возбудимой ткани организма.
Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) — кривая, получаемая при регистрации электрической активности головного мозга через ткани черепа. Регистрация потенциалов непосредственно с коры головного мозга называется электрокортикограммой.
Электрическая активность в коре головного мозга была обнаружена физиологами еще в середине прошлого столетия (1849 г.), когда была выявлена электронегативность в месте разреза головного мозга лягушки и черепахи. Затем дли¬тельное время электрическую активность мозга никто не изучал. Только в 1875 — 1876 г. возобновили изучение потенциалов головного мозга животных при различных раздражениях (Данилевский В. Я., Caton). В 1884 г. Введенский Н. Е. приме¬нил телефон для прослушивания электрических процессов в мышцах и нервах, а в дальнейшем и в нервных центрах. В дальнейшем изучение электрофизиологии головного мозга проводилось с помощью гальванометров, которые из-за своей инертности позволяли наблюдать изменение постоянного потенциала при различных раздражениях, т. е. фиксировались медленные колебания в коре. Быстрые ритмы определялись со значительными искажениями.
Началом клинической ЭЭГ считают 1924 г., когда Ганс Бергер впервые осуществил регистрацию ЭЭГ сигналов у человека. Тогда же в его работах было да¬но описание основных ритмов. В 1936 году G.Walter при исследовании больных с опухолью головного мозга обнаружил, что изменения ритмов могут иметь диагностическое значение. В ЭЭГ больных он нашел медленные волны, которые, назвал Дельта-волнами. В США в середине 30-х годов Devis, Jasper и Gibbs обнаружили специфические проявления на ЭЭГ у больных с малыми эпилептическими припадками.
В дальнейшем ЭЭГ развивалась двумя путями: совершенствование технической базы, с созданием новых, более чувствительных и точных приборов; исследование феноменологии ЭЭГ и совершенствование диагностики. Но постоянно перед энцефалографистами вставал вопрос о локализации и механизме гене¬рации импульсов. В этом направлении были достигнуты значительные успехи, особенно после начала изучения нейрофизиологии отдельных нейронов. Это имело важное значение для понимания природы ЭЭГ.
В настоящее время установлено, что центральная нервная система на всех своих уровнях генерирует спонтанную электрическую активность. Эта ритмика сложна, особенно в коре больших полушарий, она зависит от функциональной организации и изменяется под действием различных раздражителей.
Существует много теорий объяснения природы данных ритмических процессов, основанных на изучении электрической активности отдельных нейронов, синоптических потенциалов. Установлено, что нейроны, даже находящиеся близко друг от друга, обладают различной активностью. Но если считать, что нейроны все работают независимо друг от друга, тогда каким образом из этой шумовой кривой получается ритмическая активность, наблюдаемая на ЭЭГ. Наличие ритмов на ЭЭГ сейчас считают прямым показателем того, что нейроны мозга синхронизируют свою активность сложным образом, что позволяет системе функционировать как единому целому. Т.е. нейроны работают в едином динамическом соотношении, и изменение соотношений на разных уровнях организации, межуровневых соотношений приведет к изменению ритмической активности, что будет прямым отражением изменения функционального состояния.
Оборудование
Для регистрации ЭЭГ используют приборы, называемые Электроэнцефалографами. Они состоят из электродной части, системы усилителей, регистрирующего прибора. Электроды бывают разными: чашечковые и мостиковые. Изготавливают их из электропроводного угля или из металла с хлорсеребряным покрытием. Такое покрытие необходимо, что бы на электроде не накапливался постоянный потенциал, который вызывает поляризацию электрода. Это приводит к появлению помех. Менее всего поляризуются неметаллические электроды.
Для обеспечения точной регистрации используют параллельные синфазные усилители с режекционным фильтром. Это позволяет бороться с сетевыми помехами. По своему качеству усилители сейчас позволяют проводить запись без электроизолированной камеры и без заземления.
Регистрирующий прибор. Первоначально в качестве регистратора использовались пишущие приборы с подачей бумажной ленты. Они различались на чернильные приборы, приборы с термопером. Но расходные материалы были достаточно дороги. Сейчас в качестве регистрирующего прибора используют компьютерную технику. С приходом компьютерной техники появилась возможность не только записывать ЭЭГ на небумажный носитель, но так же проводить дополнительную математическую обработку ЭЭГ. Это повысило разрешающую способность метода.
Наложение электродов проводится так же различными способами. Международной системой, принятой за эталон, является система 10 — 20. Электроды накладывают следующим образом. Измеряют расстояние по сагиттальной линии от Inion до Nasion и принимают его за 100%. В 10% этого расстояния от Inion и Nasion соответственно устанавливают нижние лобные и затылочные электроды. Остальные расставляют на равном расстоянии составляющем 20% от расстояния inion — nasion. Вторая основная линия проходит между слуховыми проходами через макушку.
Нижние височные электроды располагают соответственно в 10% этого расстояния над слуховыми проходами, а остальные электроды этой линии на расстоянии 20% длины биаурикулярной линии. Буквенные символы обозначают соответственно области мозга и ориентиры на голове: О — occipitalis, F — frontalis, A — auricularis, P — parietalis, С — centralis, Т — temporalis. Нечетные номера соответствуют электродам левого полушария, четные — правому.
По системе Юнга лобные электроды (Fd, Fs) располагают в верхней части лба на расстоянии 3 — 4 см от средней линии, затылочные (Od, Os) — на 3 см выше от inion и на 3 — 4 см от средней линии. Отрезки линий Od — Fd и Os — Fs делят на три равные части и в точках деления устанавливают центральные (Cd, Cs) и теменные (Pd, Ps) электроды. На горизонтальном уровне верхнего края ушной раковины по фронтальной линии Cd — Cs устанавливают передние височные (Tad, Tas), а по фронтальной линии Ps — Pd — задние височные (Tpd, Tps).
Преимуществом системы 10 — 20 является большое количество электродов (от 16 до 19 — 24), но эта система требует более чувствительного оборудования, т.к. межэлектродное расстояние мало и потенциал слаб. Система Юнга дает достаточное расстояние и все электроды равномерно распределены по поверхности головы, но степень локализации при отведении недостаточна.
Способ отведения потенциала так же может быть различен. Общепринятой является система монополярной записи. При этом электроды на голове являются активными и регистрируют изменение потенциала относительно индифферентно¬го электрода (чаще всего располагают на мочках ушей). Биполярная запись определяет изменение потенциала между двумя электродами, расположенными в разных точках на поверхности скальпа.
Нормальный рисунок ЭЭГ
В норме ЭЭГ снимается в состоянии спокойного бодрствования, когда пациент сидит с закрытыми глазами, расслабившись. В своей основе нормальная ЭЭГ представляет достаточно организованную кривую, состоящую преимущественно из быстрых ритмов, которые имеют определенную пространственную и временную организацию.
Параметры нормального альфа-ритма
Частота 8-13 Гц, по некоторым авторам признается частота 7-12 Гц или 8-12 Гц. Чаще всего в нормальном состоянии встречается частота 9-10 Гц, что можно назвать норморитмом. Тогда среднюю частоту 8-9 (7-9) Гц можно считать замедленным альфа ритмом, а 11-12 Гц — учащенным. Естественно замедлен¬ный и учащенный ритмы уже выходят за рамки нормы (у взрослых людей) и могут рассматриваться, как условно патологические (по Гриндель О. М.)
Амплитуда в норме составляет 20-80 мкВ. Некоторые авторы признают за норму 20 110 мкВ. Амплитуда в норме варьирует в зависимости от возраста.
Зональное распределение — в норме определяются затылочно-теменной зоной, где ритм наиболее выражен. Данное положение признается всеми одинаково.
Модулированность характеризуется волнообразным изменением амплитуды ритма.
Синусоидальность устанавливает в норме закругленность вершин. При ком-пьютерной визуализации синусоидальность не выявляется столь четко (при 8-ми битовой записи) и все ритмы кажутся заостренными. Но, как правило, истинное заострение ритма должно сочетаться с другими нарушениями нормального ритма.
Симметричность по амплитуде и частоте. Достоверность амплитудной сим¬метрии устанавливается путем хорошего наложения электродов с измерением импеданса. Частотная асимметрия так же должна быть объективизирована (критерии достоверности). При этом надо учитывать наличие физиологической асим¬метрии полушарий.
Реакция активации альфа-ритма, т. е. его угнетение при открывании глаз или вспышке света. Данный феномен является одним из основных в характери¬стике альфа-ритма. По нему можно точно отнести выявляемый ритм к альфа-ритму.
Индекс альфа-ритма, который в норме составляет 80 %. При математической обработке индекс можно вычислять, как процент мощности альфа-ритма относительно мощности остальных ритмов в затылочных и теменных отведениях.
Параметры нормального бета ритма
Амплитуда мала — 10—15 мкВ.
Зональность — в норме распределяется в передне-центральных и височных отделах. По мнению Жирмунской Е.А. Бета 1-ритм не является чисто физиологическим и для нормы не характерен. Височный бета ритм часто бывает результатом мышечного артефакта.
Ц-ритм — является вариантом нормального ритма частотой 8 — 13 Гц и выявляется в центральных отделах. Имеет следующие особенности: исчезает при контралатеральном активном сжимании кисти в кулак, узко локализован в цен¬тральных отделах.Медленные ритмы, встречающиеся в норме.
Тета-ритм — частота 4—8 Гц, амплитуда до 30—40 мкВ.
Дельта-ритм — частота 0,5—4 Гц, амплитуда до 30—40 мкВ.
Регионарные особенности ЭЭГ
Доминирующий ритм — это ритм потенциалов, преобладающий на данном участке кривой и при визуальном анализе отличается наибольшей периодичностью и регулярностью, а при частотном анализе — наибольшей амплитудой.Затылочная, теменно-затылочная и височно-затылочная область. Четко выражен доминирующий альфа-ритм, двухфазный, синусоидальный, подавляе¬мый на открывание глаз. Появление в задне-теменной и теменной области ритма частотой в 20—26 Гц, в состоянии покоя, может рассматриваться, как ирритация коры.
Передние отделы полушарий — прецентральная и лобная области. Частые ритмы усилены, альфа почти не прослеживается. Тета-ритм снижен по сравнению с центральными отделами.
Т. о. фоновый рисунок ЭЭГ представляет собой сложный организованный волновой процесс, состоящий из веретен модулированного в разной степени альфа-ритма, на фоне низкоамплитудной высокочастотной активности типа бета-ритма. Данный паттерн проявляется в задних отделах. В более оральных отделах появляются элементы медленноволновой активности с фоновым бета-ритмом.
Теоретически происхождение основного рисунка ЭЭГ выводится из биофизической предпосылки, что каждая клетка представляет собой малый генератор импульсов. Но ЦНС нельзя воспринимать, как совокупность различных центров, которые в свою очередь состоят из отдельных, элементарных (пусть даже взаимосвязанных процессами возбуждения и торможения) генераторов импульсов. Нервная система является сложной, сбалансированной, гибкой системой, функция которой определяется, в первую очередь, морфологическими и динамически¬ми связями. Это подтверждается большими компенсаторными возможностями НС.
Филогенетически оральный ганглий червя развился в обонятельный мозг, который в дальнейшем развитии дополнился зрительным мозгом и лимбической корой для организации поведенческих реакций. С увеличением сложности афферентной импульсации организуется таламическая система. С усложнением движений образуется подкорковая экстрапирамидная система. Последней формируется кора. Параллельно с возникновением новых структур усложняется и организация системы. Чтобы обеспечить все многообразие связей, их гибкость и постоянство, система должна иметь энергетическую и информационную подпитку. Организуется дополнительная, недифференцированная система — ретикулярная формация. Следовательно, основными функциональными структурами, определяющими активность мозга, являются кора, подкорковые отделы и ретикулярная формация.
Взаимосвязь ритмов, независимо от амплитудных значений, математически оценивается когерентностью, кроскорелляцией и фазностью. По волновой теории (Гриндель О. М. с соавт.), построенной на основании анализа большого количества данных, все ЭЭГ были разделены на два больших типа по характеру связей: волновой и импульсный (20%). Волновой тип, являясь более распространенным, определяет сбалансированность и постоянство циклических процессов, что согласуется с принципом активной обратной связи (по Анохину П. К.). Когерентность максимальна в лобных отделах по всем диапазонам волн и минимальна в затылочных. Учитывая, что когерентность определяет степень связи, можно считать, что в затылочных отделах происходит образование большого количества разобщенных источников, а в лобных отделах они объединяются единой организующей силой. Попробуем объяснить процессы следующим образом.
Афферентные импульсы приходят в таламус, где переключаются и после определенной обработки переходят в кору (общепринятое представление). По теории динамической локализации функций в коре (Павлов И. П.) импульсы функ¬ционально приходят в разные отделы, что приводит к возникновению многих центров по обработке разнородной информации. Совокупность центров дает сочета¬ние импульсов, проявляющегося в затылке (не удивительно т. к. основная часть информации приходит к зрительным центрам, кроме того, в височно-затылочные области приходит разнородная информация от других аффекторов) (Кроль Б. М.). Эта информация достаточно не специфична в состоянии спокойного бодрствования. Посылки идут импульсно, что согласуется с триггерной функцией таламуса (иные посылки не будут приводить к образованию центров с учетом функциональной рефрактерности последних). Импульсность выражается в модулированности альфа-ритма в затылочных отделах и несовпадении по фазе огибающей веретен в разных отведениях (видно на глаз при оценке кривой). Подобные процессы про¬исходят в центральных отделах, где стыкуются афферентный и эфферентный (двигательный) анализаторы. Благодаря этой стыковке степень рассогласования процессов меньше. Далее идет сложный процесс восприятия и анализа раздра¬жении «на местах». В лобных отделах происходит интегрирование всей информации и формирование единого действия. Это приводит к возникновению в лобных отделах единого центра, но более медленного по волновой функции. Далее информация идет в подкорковые структуры и реализуется системой в виде произвольных реакций. Волновой круг информации замыкается и начинается новый, что также определяет степень модулированности.
Картина ЭЭГ меняется при проведении функциональных проб. При функциональных пробах происходит повышение активности тех или иных структур. В качестве нагрузок используют следующие: открывание глаз, вспышка света, гипер-вентиляция, фотостимуляция, фоностимуляция.
Проба «Открывание глаз». При открывании глаз на ЭЭГ альфа-ритм исчезает и заменяется быстрыми ритмами (реакция активации). При этом оценивают скорость наступления реакции, степень угнетения альфа-ритма, стойкость активации (по нашим данным замечено, что в среднем реакция сохраняется 20 — 25 с, далее появляются элементы альфа-ритма). После закрывания глаз, в норме, наступает реакция отдачи, которая проявляется во временном усилении основного ритма. При этом оценивают латенцию восстановления основного ритма, степень и стойкость реакции отдачи. При данной пробе оценивают реактивность коры, стойкость процессов возбуждения в коре, выраженность тонуса подкорки. Данная проба более физиологична, чем реакция активации на вспышку света и несет больше информации. (Но реакцию на вспышку света можно использовать при обследовании коматозных больных). Процессы, происходящие при реакции активации, функционально можно представить следующим образом. Открывание глаз значительно усиливает поток импульсов в корковые отделы, что приводит к повышению дифференцировки коры. Это проявляется на ЭЭГ в виде реакции активации с десинхронизацией (внешняя десинхронизация) за счет быстрых ритмов. Математически происходит усиление градиента когерентности, но в целом когерентность остается на основном уровне т.к. физиологическая активация не нарушает системы связей.
Проба с гипервентиляцией. При проведении пробы больной усиленно дышит, акцентируя внимание больше на выдохе. Гипервентиляция проводится в течение 3 мин. При экспертизе, при специальных обследованиях, проводят 5 минутную гипервентиляцию. На ЭЭГ, при проведении пробы возникает усиление альфа-ритма с его незначительным замедлением и перераспределением на передние отделы. Степень модулированности уменьшается. Физиологически при гипервентиляции снижается парциальное давление С02 в крови. Это приводит к активации неспецифических подкорковых структур и усиливает поток неспецифических, синхронизирующих импульсов в кору. При перевозбуждении подкорковых отделов возникает островолновая активность на ЭЭГ (наступает в норме при гипервентиляции более пяти минут).
Фотостимуляция. Проводится в двух вариантах: ритмическая и триггерная. При ритмической фотостимуляции вспышки света подаются ритмично с определенной частотой. Используют различные частотные диапазоны. При ритмической стимуляции возникает реакция усвоения ритма. На ЭЭГ появляется ритм, соответствующий по частоте ритму стимуляции. При спектральном анализе можно выявить не только усвоение ритма по основной гармонике (частоте стимуляции), но и субгармоники, как правило, по частотам, четным основной частоте стимуляции. В норме перестройка ритма у людей выражена в разной степени. Но чаще усваиваются средние и быстрые ритмы, без выраженной асимметрии, преимущественно в задних или центральных отделах. По степени усвоения ритма, соблюдению частоты гармоник, симметричности можно оценить степень триггер-ной функции таламуса, подвижность процессов в коре. Триггерная стимуляция проводится путем подачи световых раздражении с частотой основного ритма ЭЭГ. Для этого используют специальные синхронизирующие устройства.
Дополнительные способы анализа ЭЭГ
В настоящее время основным способом анализа ЭЭГ остается визуальный анализ. Из дополнительных методов анализа используют расчет спектра мощности с применением быстрого преобразования Фурье. Спектр мощности показывает степень выраженности ритма данной частоты. Наглядно спектр мощности представляется в виде усредненных кривых, распределения спектров мощности по эпохам, спектральное картирование.
Другим дополнительным методом является расчет когерентности. Когерентность показывает степень схожести колебательных процессов в двух разных точках, независимо от их амплитудной представленности. Установлено, что среднее значение когерентности постоянно и отражает степень стабильности связей в системе.
Последнее время используется еще один способ обработки. Это локализация источников патологической активности методом Многошаговой дипольной локализации. Путем многочисленных расчетов создается математическая модель вероятного расположения источника данной волны. Данная модель сравнивается с амплитудным распределением тех же волн на скальпе. Для локализации ис¬пользуют только те срезы ЭЭГ, которые имеют заданную вероятность сходимости расчетной модели и скальповой записи. Достоверной считается вероятность 0,95 и более.