Smegenų elektroencefalograma - veikimo principas ir taikymo metodai

Jei žmogus, esantis psichikos ir fizinio poilsio būsenoje, uždeda elektrodus ant galvos ir per stiprintuvą prijungia juos prie įrašymo įrenginio, galite sugauti elektros vibracijos… Šios vibracijos kyla iš smegenų žievės ir yra susijusios su ypatinga nervų veikla. Jie taip pat įrašomi tiesiai iš smegenų, kai operacijos metu atidaroma kaukolė.

Ritminių, spontaniškai atsirandančių elektrinių virpesių buvimą smegenyse 1875 metais nustatė rusų fiziologas V. Ya. Danilevskis ir anglų mokslininkas Richardas Cato, nepriklausomai vienas nuo kito, eksperimentuodami su gyvūnais su atvira kaukole.

Vėliau buvo įrodyta, kad per nepažeistos kaukolės odą ir kaulus galima užfiksuoti smegenų elektros sroves. Tai buvo pagrindas pereinant prie šių reiškinių tyrimo žmonėms.

Įdomiausia žmogaus smegenų elektrinių virpesių savybė yra joms būdingas, beveik taisyklingas ritmas, kurio dažnis yra apie 10 Hz – tai vadinamosios alfa bangos.Jų fone matomi dažnesni svyravimai - beta bangos 13 - 30 Hz ir gama bangos 60 - 150 Hz ir daugiau. Taip pat stebimi lėtesni svyravimai – 1 – 3 – 7 Hz bangos.

Smegenų elektrinės bangos forma vadinama elektroencefalograma, o elektrofiziologijos šaka, tirianti smegenų elektrinio aktyvumo modelius, vadinama elektroencefalografija (EEG). Elektroencefalogramos tinka Furjė matematinei analizei.

Elektroencefalografija turi didelę reikšmę teoriniams smegenų veiklos tyrimams, taip pat praktiniams smegenų ligų diagnostikos tikslams.

Siekiant apsaugoti objektą nuo išorinių elektromagnetinių laukų, jis dedamas į ekranuotą patalpą. Elektroencefalogramos gavimo klaidų šaltiniai: odos ir raumenų potencialas, elektrokardiograma, arterijų pulsacija, elektrodų judėjimas, vokų ir akių judėjimas bei stiprintuvo triukšmas.

Geriausia elektroencefalograma gaunama žmogui visiškai pailsėjus: žmogus geriau sėdi arba guli (bet nemiega) ekranuotoje, garsui nepralaidžioje tamsioje patalpoje patogioje padėtyje, izoliuotoje nuo išorinių dirgiklių ir visiškai pailsėjęs.

Ši aplinkybė yra labai svarbi. Dažnai pirmą kartą į tyrimą atvykusiems žmonėms elektroencefalogramą užregistruoti sunku dėl jų budrumo ir neįprastos aplinkos baimės.

Žmonės skiriasi vienas nuo kito būdingomis EEG savybėmis. Vienose labai lengva nustatyti teisingą alfa bangų ritmą, kitose jis visai neužfiksuojamas.

Taip pat elektroencefalogramos skiriasi forma, amplitude, trukme, alfa bangų reguliarumu, taip pat kitų bangų – beta, delta ir gama – vieta, skaičiumi ir intensyvumu.

Įdomu pastebėti stebėtiną pagrindinių žmogaus elektroencefalogramos ypatybių pastovumą, nustatytą pakartotiniais daugelio mėnesių tyrimais.

Paprastai galima iš anksto žinoti, kaip greitai bus nustatyta reguliari elektroencefalograma gerai studijuojamam dalykui ir kokie jam būdingi bruožai. Tačiau kartu su dideliu sveiko žmogaus individualios elektroencefalogramos skiriamųjų bruožų pastovumu yra ir didelis fiziologinis jos kintamumas net ir tą pačią dieną.

Nepakeičiama sąlyga norint gauti reguliarią žmogaus elektroencefalogramą – išskirtinis pabudusių smegenų poilsis. Suprantama, kaip sunku tai pasiekti energingoje būsenoje, išjungus smegenų veiklą.

Ištisas valandas, diena iš dienos, stebint žmogaus smegenų žievėje vykstančius elektrinius virpesius, galima pastebėti, kad smegenys dažnai yra tarsi veidrodis, atspindintis tai, ką žmogus šiuo metu daro.

Kartais taisyklingi smegenų ritmai staiga išnyksta savaime arba atsiranda aukšto dažnio svyravimai, atsiranda specialios raumenų srovės. Tai reiškia, kad žmogus apie ką nors mąstė, padarė kokį nors judesį, kažką įsivaizdavo. Elektroencefalogramos kintamumas atspindi centrinės nervų sistemos jaudrumo svyravimus.

Jei paprašysite žmogaus atlikti kokį nors protinį darbą, pavyzdžiui, išspręsti problemą, vaizduojančią sudėtingą situaciją, galite stebėti, kaip išnyksta įprastas alfa bangų ritmas ir atsiranda aukšto dažnio virpesiai. Intensyvaus protinio darbo metu alfa bangos pakeičiamos aukšto dažnio 500-1000 Hz iškrovomis, trunkančiomis visą protinės veiklos trukmę, kuriai pasibaigus atkuriamos alfa bangos.

Su psichine veikla susiję aukšto dažnio svyravimai gali trukti ilgai. Mokiniui, kuris dažniausiai nustato normalų smegenų ritmą, tampa sunku įrašyti EEG – stebimi tik aukšto dažnio svyravimai. Paaiškėjo, kad laisvomis nuo eksperimentų dienomis jis ruošėsi egzaminams.

Kitam tiriamajam, kurio elektroencefalograma stebėtinai lengvai buvo atlikta įprastai, aukšto dažnio svyravimai buvo pastebėti tik vieną kartą. Paaiškėjo, kad prieš eksperimentą jis piešė dvi valandas.

Apskritai ramios būsenos žmogaus smegenims būdingas normalus alfa bangų ritmas, o su jo veikla siejami aukšto dažnio svyravimai, beta ir gama bangos.

Smegenų ritminė veikla, be motorinės srities, žmogui prasideda tik praėjus mėnesiui po gimimo; jis vystosi, matyt, kartu su žievės veikla, kai vaikas pradeda atpažinti ir suvokti objektus.

Kadangi šiame amžiuje ji skiriasi nuo suaugusiųjų, elektroencefalograma palaipsniui keičiasi, tik 11-12 metų ji artėja prie suaugusiojo normos.Miego ritminė smegenų veikla tęsiasi, tačiau kinta, supaprastėja ir sklandžiau, atsiranda lėtos vibracijos.

Įdomu pastebėti, kad miegančiojo smegenų ritmo netrikdo, pavyzdžiui, automobilio triukšmas iš gretimo kambario ar garso signalas iš gatvės, tačiau jei kambaryje pasigirsta garsas, pavyzdžiui, popieriaus šiugždesys, susijęs su tuo, kad kambaryje yra kažkas.miegančiojo smegenys pakinta. Taip yra dėl to, kad yra „smegenų stebėjimo taškų“, kurie yra pabudę žmogaus miego metu.

Elektroencefalografinio metodo pagalba galima objektyviai stebėti ir fiksuoti šiuos sudėtingus smegenų veiklos pokyčius, susijusius su tam tikru subjektyviu pojūčiu.

Sergant smegenų ligomis, atsiranda ypatingos formos ir trukmės bangos. Smegenų navikuose atsiranda lėtos bangos, kurių dažnis yra 1-3 Hz, kurias jis vadina delta bangomis. Delta bangos registruojamos, kai pakeliamos iš kaukolės taško tiesiai virš naviko, o kai pakeliamos iš kitų smegenų sričių, kurių navikas nepakelia, registruojamos normalios bangos. Delta bangų atsiradimą naviko paveiktoje smegenų dalyje lemia žievės degeneracija šioje vietoje.

Tokiu būdu elektroencefalograma padeda atpažinti naviko buvimą ir tikslią jo vietą. Delta bangos elektroencefalogramoje randamos ir esant kitoms patologinėms smegenų būklei.

Kai kurių traumų atveju: patologinės delta bangos stebimos elektroencefalogramoje praėjus daugeliui metų po galvos traumos.

Žmogaus smegenų ritmai kinta arba visiškai išnyksta dėl įvairių priežasčių sukelto sąmonės netekimo, keičiasi pritrūkus deguonies.Taigi eksperimentuose tiriant oro mišinio su sumažintu deguonies procentiniu būdu poveikį, kuris sukėlė sąmonės netekimą, fiksuojamos išskirtinės įtampos smaigalių bangų grupės, tarsi smegenys būtų praradusios kažkokį stabdį.

Tokios pat spazminės lėtos bangos buvo užfiksuotos žmonėms, praradusiems sąmonę dėl smegenų sukrėtimo iškart po galvos traumos. Sergant kai kuriomis smegenų ligomis, registruojami aukšto dažnio potencialai (pavyzdžiui, sergant šizofrenija) arba lėtosios bangos ir bangos kaitaliojimas (sergantiems epilepsija).

Elektroencefalografijos metodas yra būtinas diagnozuojant ir tiriant smegenų ligas. Kalbant apie teorinę svarbą, elektroencefalografija, leidžianti registruoti smegenų žievės jaudrumo būseną, atveria prieigą prie tiesioginio žmogaus smegenų sužadinimo ir slopinimo procesų tyrimo, kurių santykis laikomas pagrindiniais nervų veiklos mechanizmais. .