Тема: Електроенцефалография. Основни ЕЕГ ритми. Регистрация на ЕЕГ и принципи на анализ. Електроенцефалография

Електроенцефалографията е метод за изследване на мозъка чрез регистриране на разликата в електрическите потенциали, които възникват по време на живота му. Записващите електроди се поставят в определени области на главата, така че всички основни части на мозъка да бъдат представени на записа.

Полученият запис - електроенцефалограма (ЕЕГ) - е общата електрическа активност на много милиони неврони, представена главно от потенциалите на дендритите и телата нервни клетки: възбудни и инхибиторни постсинаптични потенциали и частично - потенциали на действие на телата на невроните и аксоните. По този начин ЕЕГ отразява функционалната активност на мозъка. Наличието на правилен ритъм на ЕЕГ показва, че невроните синхронизират своята дейност.

Обикновено тази синхронизация се определя главно от ритмичната активност на пейсмейкъри (пейсмейкъри) на неспецифичните ядра на таламуса и техните таламокортикални проекции.

Тъй като нивото на функционална активност се определя от неспецифични медианни структури (ретикуларната формация на багажника и преден мозък), същите тези системи определят ритъма, външния вид, обща организацияи ЕЕГ динамика.

Симетричната и дифузна организация на връзките между неспецифичните срединни структури и кората определя двустранната симетрия и относителната хомогенност на ЕЕГ за целия мозък (фиг. 6-1 и 6-2).

МЕТОДИКА

В нормалната практика ЕЕГ се прави с помощта на електроди, разположени върху непокътнатата кожа на главата. Електрическите потенциали се усилват и записват. В електроенцефалографите са осигурени 16-24 или повече идентични усилвателно-записващи единици (канали), които ви позволяват едновременно да записвате електрическа активност от съответния брой двойки електроди, инсталирани на главата на пациента. Съвременните електроенцефалографи са създадени на базата на компютри. Усилените потенциали се дигитализират; непрекъснатият ЕЕГ запис се показва на монитора и едновременно се записва на диск.

След обработката ЕЕГ може да се разпечата на хартия. Електродите, които разреждат потенциали, са метални пластини или пръти с различни форми с диаметър на контактната повърхност 0,5-1 см. Електрическите потенциали се подават към входната кутия на електроенцефалографа, която има 20-40 или повече номерирани контактни гнезда, с които можете да свържете съответния брой електроди към устройството. В съвременните електроенцефалографи входната кутия комбинира електроден превключвател, усилвател и ЕЕГ аналогово-цифров преобразувател. От входната кутия преобразуваният ЕЕГ сигнал се подава към компютър, който управлява функциите на устройството, регистрира и обработва ЕЕГ.

Ориз. 6-1. Възходяща ретикуло-кортикална неспецифична система за регулиране на нивото на функционална активност на мозъка: D 1 и D 2 - десинхронизиращи активиращи системи съответно на средния и предния мозък; C 1 и C 2 - синхронизиращи инхибиторни сомногенни системи продълговатия мозъки съответно моста и неспецифичните ядра на диенцефалона.

Ориз. 6-2. ЕЕГ на буден възрастен: записва се правилен α-ритъм, модулиран във вретена, най-добре изразен в тилната област; реакция на активиране на проблясък на светлина

ЕЕГ записва потенциалната разлика между две точки на главата. Съответно към всеки канал на електроенцефалографа се подават напрежения, отведени от два електрода: един към "Вход 1", а другият към "Вход 2" на канала за усилване.

Многоконтактният превключвател на ЕЕГ деривациите дава възможност за превключване на електродите за всеки канал в желаната комбинация. Чрез задаване, например, на който и да е канал, съответствието на тилния електрод с гнездото на входната кутия "1" и темпоралния електрод с гнездото на кутията "5", като по този начин се получава възможност за регистриране на потенциалната разлика между съответните електроди през този канал. Преди да започне работа, изследователят въвежда с помощта на подходящи програми няколко водещи схеми, които се използват при анализа на получените записи. За задаване на честотната лента на усилвателя се използват аналогови и цифрови високочестотни и нискочестотни филтри. Стандартната честотна лента за EEG запис е 0,5-70 Hz.

Водене и запис на електроенцефалограма

Записващите електроди са поставени по такъв начин, че на многоканалния запис да бъдат представени всички основни части на мозъка, обозначени с началните букви на техните латински имена. В клиничната практика се използват две основни ЕЕГ отвеждащи системи: международната система "10-20" (фиг. 6-3) и модифицирана схема с намален брой електроди (фиг. 6-4). Ако е необходимо да се получи по-подробна картина на ЕЕГ, за предпочитане е схемата "10-20".

Ориз. 6-3. Международно оформление на електродите "1 0-20". Буквените индекси означават: О - тилна абдукция; P - париетално олово; C - централен проводник; F - челен олово; t - темпорална абдукция. Цифровите индекси определят позицията на електрода в съответната област.

Ориз. 6-4. Схема на запис на ЕЕГ с монополярни проводници (1) с референтен електрод (R) на ушната мида и с биполярни проводници (2). При система с намален брой отвеждания буквените индекси означават: О - тилно отвеждане; P - париетално олово; C - централен проводник; F - челен олово; Ta - преден темпорален олово, Tr - заден темпорален олово. 1: R - напрежение под референтния ушен електрод; O - напрежение под активния електрод, R-O - запис, получен с монополярен проводник от дясната тилна област. 2: Tr - напрежение под електрода в областта на патологичния фокус; Ta - напрежение под електрода, стоящ над нормалната мозъчна тъкан; Ta-Tr, Tr-O и Ta-F - записи, получени с биполярен проводник от съответните двойки електроди.

Такъв проводник се нарича референтен, когато към "вход 1" на усилвателя се подава потенциал от електрод, разположен над мозъка, а към "вход 2" - от електрод на разстояние от мозъка. Електродът, разположен над мозъка, най-често се нарича активен. Електродът, отстранен от мозъчната тъкан, се нарича референтен електрод.

Като такива се използват лявата (A1) и дясната (A2) ушни миди. Активният електрод е свързан към "вход 1" на усилвателя, подаването на отрицателно изместване на потенциала към който кара писалката за запис да се отклони нагоре.

Референтният електрод е свързан към "вход 2". В някои случаи като референтен електрод се използва проводник от два електрода с късо съединение (AA), разположени на ушните миди. Тъй като потенциалната разлика между двата електрода се записва на ЕЕГ, позицията на точката на кривата ще бъде еднаква, но в обратна посока, повлияна от промените в потенциала под всеки от двойката електроди. В референтния проводник под активния електрод се генерира променлив потенциал на мозъка. Под референтния електрод, който е далеч от мозъка, има постоянен потенциал, който не преминава в AC усилвателя и не влияе на модела на запис.

Потенциалната разлика отразява без изкривяване колебанията в електрическия потенциал, генериран от мозъка под активния електрод. Въпреки това, областта на главата между активния и референтния електрод е част от електрическата верига "усилвател-обект" и наличието на достатъчно интензивен източник на потенциал в тази област, разположен асиметрично по отношение на електродите, ще повлияе значително на показанията. Следователно, в случай на референтно присвояване, преценката за локализацията на потенциалния източник не е напълно надеждна.

Биполярно се нарича проводник, при който електродите над мозъка са свързани към "вход 1" и "вход 2" на усилвателя. Позицията на точката за запис на ЕЕГ на монитора се влияе еднакво от потенциалите под всеки от двойката електроди, а записаната крива отразява потенциалната разлика на всеки от електродите.

Следователно, преценката за формата на трептене под всеки от тях въз основа на едно биполярно разпределение е невъзможна. В същото време анализът на ЕЕГ, записан от няколко двойки електроди в различни комбинации, позволява да се определи локализацията на потенциални източници, които съставляват компонентите на сложна обща крива, получена с биполярно извеждане.

Например, ако има локален източник на бавни трептения в задната темпорална област (Tr на фиг. 6-4), свързването на предните и задните темпорални електроди (Ta, Tr) към усилвателните терминали води до запис, съдържащ бавен компонент, съответстващ на бавна активност в задната темпорална област (Tr), насложен върху него от по-бързи трептения, генерирани от нормалната медула на предната темпорална област регион (Ta).

За да се изясни въпросът кой електрод регистрира този бавен компонент, двойки електроди се включват в два допълнителни канала, във всеки от които единият е представен от електрод от оригиналната двойка, т.е. Ta или Tp, а вторият съответства на някакъв извънвременен проводник, например F и O.

Ясно е, че в новообразуваната двойка (Tr-O), включваща задния темпорален електрод Tr, разположен над патологично изменената медула, отново ще има бавен компонент. В двойка, чиито входове се захранват с активност от два електрода, поставени върху относително непокътнат мозък (Ta-F), ще бъде записан нормален ЕЕГ. По този начин, в случай на локален патологичен кортикален фокус, свързването на електрод, разположен над този фокус, сдвоен с всеки друг, води до появата на патологичен компонент в съответните ЕЕГ канали. Това ви позволява да определите локализацията на източника на патологични флуктуации.

Допълнителен критерий за определяне на локализацията на източника на интересен потенциал върху ЕЕГ е феноменът на изкривяване на фазата на трептене. Ако три електрода са свързани към входовете на два канала на електроенцефалографа по следния начин(фиг. 6-5): електрод 1 - към "вход 1", електрод 3 - към "вход 2" на усилвателя.

Ориз. 6-5. Фазово съотношение на записите при различна локализация на потенциалния източник: 1, 2, 3 - електроди; A, B - канали на електроенцефалографа; 1 - източникът на записаната потенциална разлика се намира под електрод 2 (записите на канали А и В са в антифаза); II - източникът на записаната потенциална разлика се намира под електрод I (записите са във фаза). Стрелките показват посоката на тока в каналните вериги, което определя съответните посоки на отклонение на кривата на монитора.

B, а електрод 2 - едновременно към "вход 2" на усилвател A и "вход 1" на усилвател B; приемем, че под електрод 2 има положително изместване на електрическия потенциал по отношение на потенциала на останалите части на мозъка (обозначено със знака "+"), тогава е очевидно, че електричество, поради това изместване на потенциала, ще има противоположна посока във веригите на усилвателите А и В, което ще се отрази в противоположно насочени измествания на потенциалната разлика - антифази - върху съответните ЕЕГ записи. Така електрическите трептения под електрод 2 в записите на канали А и В ще бъдат представени чрез криви с еднакви честоти, амплитуди и форма, но противоположни по фаза. При превключване на електроди през няколко канала на електроенцефалографа под формата на верига, антифазните колебания на изследвания потенциал ще бъдат записани през тези два канала, към противоположните входове на които е свързан един общ електрод, стоящ над източника на този потенциал.

Правила за регистриране на електроенцефалограма и функционални тестове

Пациентът по време на изследването трябва да бъде в светла и звукоизолирана стая в удобен стол със затворени очи. Наблюдението на изследването се извършва директно или с помощта на видеокамера. По време на запис значимите събития и функционалните изпитания се маркират с маркери.

По време на теста за отваряне и затваряне на очите се появяват характерни електроокулограмни артефакти на ЕЕГ. Получените промени в ЕЕГ позволяват да се определи степента на контакт на субекта, нивото на неговото съзнание и ориентировъчно да се оцени реактивността на ЕЕГ.

За да се идентифицира реакцията на мозъка към външни влияния, се използват единични стимули под формата на кратка светкавица, звуков сигнал. При пациенти в комадопустимо е използването на ноцицептивни стимули чрез натискане на нокътя върху основата на нокътното легло на показалеца на пациента.

За фотостимулация се използват къси (150 μs) светлинни проблясъци, близки по спектър до бялото, с достатъчно висок интензитет (0,1-0,6 J).

Фотостимулаторите позволяват да се представи серия от светкавици, използвани за изследване на реакцията на асимилация на ритъма - способността на електроенцефалографските трептения да възпроизвеждат ритъма на външни стимули. Обикновено реакцията на асимилация на ритъма е добре изразена при честота на трептене, близка до присъщите ЕЕГ ритми. Ритмичните асимилационни вълни имат най-голяма амплитуда в тилната област. При фоточувствителни епилептични припадъци, ритмичната фотостимулация разкрива фотопароксизмен отговор - генерализирано изхвърляне на епилептиформена активност (фиг. 6-6).

Хипервентилацията се извършва главно за предизвикване на епилептиформна активност. Субектът е помолен да диша дълбоко ритмично в продължение на 3 минути. Дихателната честота трябва да бъде в диапазона 16-20 в минута. Регистрацията на ЕЕГ започва най-малко 1 минута преди началото на хипервентилацията и продължава през цялата хипервентилация и най-малко 3 минути след края й.

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ НА РЕЗУЛТАТИТЕ

ЕЕГ анализът се извършва по време на записа и накрая след приключването му. По време на записа се оценява наличието на артефакти (индукция на полета на мрежовия ток, механични артефакти на движение на електрода, електромиограма, електрокардиограма и др.) и се вземат мерки за отстраняването им. Оценяват се честотата и амплитудата на ЕЕГ, идентифицират се характерни графични елементи и се определя тяхното пространствено и времево разпределение. Анализът завършва с физиологична и патофизиологична интерпретация на резултатите и формулиране на диагностично заключение с клинична и електроенцефалографска корелация.

Ориз. 6-6. Фотопароксизмална ЕЕГ реакция при епилепсия с генерализирани припадъци. Фоновата ЕЕГ беше в нормални граници. С увеличаване на честотата от 6 до 25 Hz на лека ритмична стимулация се наблюдава увеличаване на амплитудата на отговорите при честота от 20 Hz с развитието на генерализирани пикови разряди, остри вълни и комплекси пик-бавна вълна. d - дясно полукълбо; s - ляво полукълбо.

Основният медицински документ за ЕЕГ е клиничен и електроенцефалографски доклад, съставен от специалист въз основа на анализа на "суровото" ЕЕГ.

Заключението на ЕЕГ трябва да бъде формулирано в съответствие с определени правила и да се състои от три части:

1) описание на основните видове дейности и елементи на графиката;

2) резюме на описанието и неговата патофизиологична интерпретация;

3) корелация на резултатите от предходните две части с клинични данни.

Основният описателен термин в ЕЕГ е "активност", който определя всяка последователност от вълни (α-активност, активност на остри вълни и др.).

Честотата се определя от броя трептения в секунда; e e се записва в подходящото число и се изразява в херцове (Hz). Описанието дава средната честота на оценената дейност. Обикновено се вземат 4-5 сегмента от ЕЕГ с продължителност 1. s и изчислете броя на вълните на всяка от тях (фиг. 6-7).

Амплитуда - диапазон на колебанията на електрическия потенциал на ЕЕГ; измерено от пика на предходната вълна до пика на следващата вълна в противоположна фаза, изразено в микроволта (µV) (виж Фиг. 6-7). За измерване на амплитудата се използва сигнал за калибриране. Така че, ако сигналът за калибриране, съответстващ на напрежение от 50 µV, има височина 10 mm върху записа, тогава съответно 1 mm отклонение на писалката ще означава 5 µV. За да се характеризира амплитудата на активността в описанието на ЕЕГ, се вземат най-характерните максимални стойности от нея, с изключение на изскачащите

Фазата определя текущото състояние на процеса и показва посоката на вектора на неговите промени. Някои ЕЕГ феномени се оценяват по броя на фазите, които съдържат. Монофазно е колебание в една посока от изоелектричната линия с връщане към първоначалното ниво, двуфазно е такова колебание, когато след завършване на една фаза кривата преминава първоначалното ниво, отклонява се в обратна посока и се връща към изоелектричната линия. Полифазните вибрации са вибрации, съдържащи три или повече фази. в по-тесен смисъл терминът "многофазна вълна" определя последователността от α - и бавни (обикновено δ ) вълни.

Ориз. 6-7. Измерване на честотата (1) и амплитудата (II) на ЕЕГ. Честотата се измерва като брой вълни за единица време (1 s). А е амплитудата.

Ритми на електроенцефалограмата на възрастен буден човек

Концепцията за "ритъм" на ЕЕГ се отнася до определен тип електрическа активност, съответстваща на определено състояние на мозъка и свързана с определени церебрални механизми. При описанието на ритъма се посочва неговата честота, която е типична за определено състояние и област на мозъка, амплитудата и някои характерни особености на нейните промени във времето с промени във функционалната активност на мозъка.

алфа( α ) -ритъм: честота 8-13 Hz, амплитуда до 100 μV. Регистриран при 85-95% от здравите възрастни. Най-добре е изразен в тилната област. Най-голямата амплитуда α -ритъм е в състояние на спокойно отпуснато бодърстване със затворени очи. В допълнение към промените, свързани с функционалното състояние на мозъка, в повечето случаи се наблюдават спонтанни промени в амплитудата. α -ритъм, изразяващ се в редуване на засилване и намаляване с формиране на характерни "Вретена", с продължителност 2-8 s. С повишаване на нивото на функционална активност на мозъка (интензивно внимание, страх), амплитудата на α-ритъма намалява. На ЕЕГ се появява високочестотна, нискоамплитудна неравномерна активност, отразяваща десинхронизацията на невронната активност. При краткотраен, внезапен външен стимул (особено светлинен проблясък) тази десинхронизация настъпва внезапно и ако стимулът не е от емотиогенен характер, α-ритъмът се възстановява доста бързо (след 0,5-2 s) (виж фиг. 6-2). Това явление се нарича "реакция на активиране", "реакция на ориентиране", "реакция на гасене". α -ритъм", "реакция на десинхронизация".

Бета (β)-ритъм: честота 14-40 Hz, амплитуда до 25 μV (фиг. 6-8). Най-доброто от всичко е, че β-ритъмът се записва в областта на централните гируси, но се простира и до задните централни и фронтални гируси. Обикновено той е много слабо изразен и в повечето случаи има амплитуда 5-15 μV. β-ритъмът е свързан със соматични сензорни и моторни кортикални механизми и дава отговор на екстинкция на двигателно активиране или тактилна стимулация. Активност с честота 40-70 Hz и амплитуда 5-7 μV понякога се нарича γ-ритъм, няма клинично значение.

Mu(μ) -ритъм: честота 8-13 Hz, амплитуда до 50 μV. Параметрите на μ-ритъма са подобни на тези на нормалния α-ритъм, но μ-ритъмът се различава от последния по своите физиологични свойства и топография. Визуално μ-ритъмът се наблюдава само при 5-15% от изследваните в роландичната област. Амплитудата на μ-ритъма (в редки случаи) се увеличава при двигателна активация или соматосензорна стимулация. При рутинен анализ μ-ритъмът няма клинично значение. Видове активност, които са патологични за възрастен буден човек

Тета(θ) -активност: честота 4-7 Hz, амплитудата на патологичната θ-активност е по-голяма от или = 40 μV и най-често надвишава амплитудата на нормалните мозъчни ритми, достигайки при някои патологични състояния 300 µV или повече (фиг. 6-9).

Ориз. 6-8. Вариант на ЕЕГ на възрастен буден човек. Във всички отвеждания се записва β-активност с известно преобладаване в париеталните (P) и централните (C) секции.

Ориз. 6-9. ЕЕГ на 28-годишен пациент с възпалителна оклузия на ниво задна черепна ямка и вътрешна хидроцефалия. Генерализирани двустранно синхронни θ-вълни с честота 4-4,5 Hz, преобладаващи в задните отдели.

Ориз. 6-1 0. ЕЕГ на 38-годишен пациент с тумор на медиобазалните части на лявото полукълбо на мозъка със засягане на таламичните ядра (сопорозно състояние). Генерализирани δ-вълни (честота 1-3 Hz, амплитуда до 200 μV), понякога преобладаваща амплитуда в лявото полукълбо.

Делта (δ) - активност: честота 0,5-3 Hz, амплитудата е същата като тази на е-активността (фиг. 6-10). θ- и δ-колебанията могат да присъстват в малко количество на ЕЕГ на възрастен буден човек и са нормални, но тяхната амплитуда не надвишава тази на α-ритъма. ЕЕГ се счита за патологично, ако съдържа θ - и δ - колебания с амплитуда над или = 40 μV и заемащи повече от 15% от общото време на запис.

Епилептиформната активност е феномен, който обикновено се наблюдава при ЕЕГ на пациенти с епилепсия. Те възникват в резултат на силно синхронизирани пароксизмални деполяризационни смени в големи популации от неврони, придружени от генериране на потенциали за действие. В резултат на това възникват потенциали с остра форма с висока амплитуда, които имат съответните имена.

Спайк (английски шип - връх, връх) - отрицателен потенциал на остра форма, с продължителност по-малка от 70 ms, амплитуда ≥ 50 μV (понякога до стотици или дори хиляди μV).

Острата вълна се различава от пика по своята продължителност във времето: нейната продължителност е 70–200 ms.

Острите вълни и шипове могат да се комбинират с бавни вълни, за да образуват стереотипни комплекси. Спайк-бавна вълна - комплекс от шип и бавна вълна. Честотата на комплексите пик-бавна вълна е 2,5-6 Hz, а периодът съответно е 160-250 ms. Остра-бавна вълна е комплекс от остра вълна и бавна вълна след нея, периодът на комплекса е 500-1300 ms (фиг. 6-11).

Важна характеристика на пиковете и острите вълни е внезапното им появяване и изчезване и отчетлива разлика от фоновата активност, която те надвишават по амплитуда. Острите явления с подходящи параметри, които не се различават ясно от фоновата активност, не се обозначават като остри вълни или пикове.

Комбинациите от описаните явления се означават с някои допълнителни термини.

Ориз. 6-1 1 . Основните видове епилептиформна активност: - сраствания; 2 - остри вълни; 3 - остри вълни в P-обхвата; 4 - шип-бавна вълна; 5 - полиспайк-бавна вълна; 6 - остра-бавна вълна. Стойността на калибровъчния сигнал за "4" е 100 µV, за останалите записи - 50 µV.

Изригването е термин за група от вълни с внезапно възникване и изчезване, ясно разграничаващи се от фоновата активност по честота, форма и/или амплитуда (Фигура 6-12).

Ориз. 6-12. Светкавици и разряди: 1 - светкавици на α-вълни с висока амплитуда; 2 - проблясъци на β-вълни с висока амплитуда; 3 - проблясъци (изхвърляния) на остри вълни; 4 - проблясъци на многофазни трептения; 5 - проблясъци на δ-вълни; 6 - проблясъци на θ-вълни; 7 - проблясъци (изхвърляния) на комплекси пик-бавна вълна.

Ориз. 6-13 Хартия с типично отсъствие. Изхвърлянето на генерализирани двустранно-синхронни спайк-бавни вълнови комплекси с честота 3,5 Hz.

Изхвърлянето е проблясък на епилептиформна активност.

Моделът на епилептичен припадък е освобождаване от епилептична активност, обикновено съвпадаща с клиничен епилептичен припадък.

Откриването на такива явления, дори ако не е възможно клинично ясно да се оцени състоянието на съзнанието на пациента, също се характеризира като "модел на епилептичен припадък" (фиг. 6-13 и 6-14).

Ориз. 6-1 4. ЕЕГ по време на миоклоничен пристъп, провокиран от мигаща светлина с честота 20 Hz при ювенилна миоклонична епилепсия.

Епилептичният разряд започва с поредица от генерализирани остри вълни с нарастваща амплитуда и преминава в генерализирани двустранно синхронни и асинхронни серии от неправилни пикове-бавни вълни, комплекси полиспайки-бавни вълни, множество остри вълни и пикове с амплитуда до 300 μV. Хоризонталната линия в долната част е времето на светлинна стимулация.

Хипсаритмия (на гръцки "ритъм с висока амплитуда") - непрекъсната генерализирана високоамплитудна (> 150 μV) бавна хиперсинхронна активност с остри вълни, пикове, комплекси пик-бавна вълна, полиспайк-бавна вълна, синхронни и асинхронни. Важен диагностичен признак на синдромите на West и Lennox-Gastaut (фиг. 6-15).

Периодични комплекси - високоамплитудни изблици на активност, характеризиращи се с постоянството на формата за този пациент. Най-важните критерии за тяхното разпознаване са: близък до постоянен интервал между комплексите; непрекъснато присъствие по време на записа, при условие на постоянството на нивото на функционална активност на мозъка; интраиндивидуална стабилност на формата (стереотипизация). Най-често те са представени от група високоамплитудни бавни вълни, остри вълни, съчетани с високоамплитудни, заострени δ- или θ-трептения, понякога наподобяващи остро-бавни епилептиформни комплекси (фиг. 6-16). Интервалите между комплексите варират от 0,5-2 до десетки секунди. Генерализираните двустранно синхронни периодични комплекси винаги са съчетани с дълбоки нарушения на съзнанието и показват тежко увреждане на мозъка. Ако те не са причинени от фармакологични или токсични фактори (алкохолна абстиненция, предозиране или внезапно спиране на психотропни и хипноседативни лекарства, хепатопатия, отравяне с въглероден окис), тогава, като правило, те са резултат от тежка метаболитна, хипоксична, прионна или вирусна енцефалопатия.

Ако се изключи интоксикация или метаболитни нарушения, тогава периодичните комплекси с висока сигурност показват диагнозата паненцефалит или прионна болест.

Ориз. 6-1 5. ЕЕГ на 3-годишен пациент със синдром на West. Хипсаритмия: генерализирана бавна активност, остри вълни, пикове и комплекси спайк-бавна вълна с амплитуда до 700 μV.

Ориз. 6-1 6. Субакутен склерозиращ паненцефалит на Van-Bogart. Периодични комплекси, комбинирани с миоклонични потрепвания, записани на ЕМГ, и движения на очите, записани на електроокулограма. Олово F показва редовни артефакти на движение на очите.

Варианти на нормалната електроенцефалограма на буден възрастен

ЕЕГ е до голяма степен хомогенна в целия мозък и симетрична.

Функционалната и морфологична хетерогенност на кората определя характеристиките на електрическата активност на различни области на мозъка. Пространствената промяна в типовете ЕЕГ на отделните области на мозъка става постепенно. в по-голямата част (85-90%) от здрави възрастни със затворени очи в покой, ЕЕГ регистрира доминиращ α-ритъм с максимална амплитуда в тилната област (виж фиг. 6-2).

При 10-15% от здравите индивиди амплитудата на колебанията на ЕЕГ не надвишава 25 μV, във всички отвеждания се записва високочестотна активност с ниска амплитуда. Такива ЕЕГ се наричат ​​нискоамплитудни. ЕЕГ с ниска амплитуда показват преобладаване на десинхронизиращи влияния в мозъка и са нормален вариант (виж фиг. 6-8).

При някои здрави индивиди вместо α-ритъм се регистрира активност от 14-18 Hz с амплитуда около 50 μV в тилната област и, подобно на нормалния α-ритъм, амплитудата намалява в предната посока. Такава активност се нарича "бърз α-вариант".

Много рядко (0,2% от случаите) на ЕЕГ със затворени очи в тилната област се записват редовни, близки до синусоидални, бавни вълни с честота 2,5-6 Hz и амплитуда 50-80 μV. Този ритъм има всички други топографски и физиологични характеристикиα-ритъм и се нарича "бавен алфа-вариант". Тъй като не е свързан с някаква органична патология, той се счита за граничен между нормалното и патологичното и може да показва дисфункция на диенцефални неспецифични мозъчни системи.

Промени в електроенцефалограмата в цикъла събуждане-сън

Активното будно състояние (по време на психически стрес, визуално проследяване, учене и други ситуации, изискващи повишена умствена активност) се характеризира с десинхронизация на невронната активност; в ЕЕГ преобладава нискоамплитудна високочестотна активност.

Отпуснато будно състояние - състоянието на субекта, почиващ в удобен стол или легло с отпуснати мускули и затворени очи, без никаква специална физическа или умствена дейност. При повечето здрави възрастни в това състояние ЕЕГ се записва правилен α-ритъм.

Първият етап на съня е еквивалентен на сънливост. На ЕЕГ се наблюдава изчезването на α-ритъма и появата на единични и групови нискоамплитудни θ- и δ-колебания и нискоамплитудна високочестотна активност. Външните стимули предизвикват изблици на α-ритъма. Продължителността на етапа е 1-7 минути.

До края на този етап се появяват бавни трептения с амплитуда ≤ 75 μV.

В същото време могат да се появят "върхови остри преходни потенциали" Под формата на единични или групови монофазни повърхностно отрицателни остри вълни с максимум в областта на короната, амплитудата обикновено не надвишава 200 μV; те се считат за нормални физиологични явления. Първият етап също се характеризира с бавни движения на очите.

Вторият етап на съня се характеризира с появата на сънни вретена и К-комплекси. Сънни вретена - изблици на активност с честота 1 1 - 1 5 Hz, преобладаващи в централните отвеждания. Продължителността на вретената е 0,5-3 s, амплитудата е приблизително 50 μV. Те са свързани със средни субкортикални механизми. K-комплексът е изблик на активност, обикновено състоящ се от двуфазна вълна с висока амплитуда с начална отрицателна фаза, понякога последвана от вретено. Амплитудата му е максимална в областта на короната, продължителността е не по-малка от 0,5 s. К-комплексите възникват спонтанно или в отговор на сензорни стимули. На този етап понякога се наблюдават и изблици на многофазни бавни вълни с висока амплитуда. Няма бавни движения на очите.

Третият етап на съня: вретената постепенно изчезват и се появяват θ- и δ-вълни с амплитуда над 75 μV в количество от 20 до 50% от времето на епохата на анализ. На този етап често е трудно да се разграничат К-комплексите от δ-вълните. Сънните вретена могат да изчезнат напълно.

Четвъртият етап на съня се характеризира с вълни с честота ≤ 2 Hz и повече от 75 μV, които заемат повече от 50% от времето на епохата на анализ.

По време на сън човек понякога изпитва периоди на десинхронизация на ЕЕГ - така наречения сън с бързи движения на очите. През тези периоди се регистрира полиморфна активност с преобладаване на високи честоти. Тези периоди на ЕЕГ съответстват на преживяването на сън, спадане на мускулния тонус с появата на бързи движения на очните ябълки и понякога бързи движения на крайниците. Появата на този етап на съня е свързана с работата на регулаторния механизъм на нивото на мозъчния мост, неговите нарушения показват дисфункция на тези части на мозъка, което е от голяма диагностична стойност.

Свързани с възрастта промени в електроенцефалограмата

ЕЕГ на недоносено бебе на възраст под 24-27 гестационна седмица е представено от проблясъци на бавна δ- и θ-активност, епизодично комбинирани с остри вълни, с продължителност 2-20 s, на фона на ниска амплитуда (до 20-25 μV) активност.

При деца на 28-32 гестационна седмица, δ- и θ-активността с амплитуда до 100-150 μV става по-редовна, въпреки че може да включва и изблици на θ-активност с по-висока амплитуда, осеяни с периоди на изравняване.

При деца на възраст над 32 гестационни седмици функционалните състояния започват да се проследяват на ЕЕГ. При тих сън се наблюдава периодична високоамплитудна (до 200 μV и по-висока) δ-активност, съчетана с θ-колебания и остри вълни и периодична с периоди на относително ниска амплитудна активност.

При доносено новородено ЕЕГ ясно разграничава будност с отворени очи (неравномерна активност от 4–5 Hz и амплитуда от 50 μV), активен сън (постоянна активност с ниска амплитуда от 4-7 Hz с наслагване на по-бързи колебания с ниска амплитуда) и спокоен сън, характеризиращ се с изблици на активност с висока амплитуда δ в комбинация с вретена с по-бърза висока амплитуда вълни, осеяни с периоди с ниска амплитуда.

При здрави недоносени бебета и доносени новородени през първия месец от живота се наблюдава променлива активност по време на спокоен сън. На ЕЕГ на новородени присъстват физиологични остри потенциали, характеризиращи се с мултифокалност, спорадична поява и нередовност на проследяването. Тяхната амплитуда обикновено не надвишава 100-110 μV, честотата на поява е средно 5 на час, основният им брой е ограничен до спокоен сън. Сравнително редовно появяващи се резки потенциали във фронталните проводници, които не надвишават 150 μV по амплитуда, също се считат за нормални. Нормалната ЕЕГ на зряло новородено се характеризира с наличието на отговор под формата на изравняване на ЕЕГ към външни стимули.

През първия месец от живота на зряло дете изчезва редуващият се ЕЕГ на спокоен сън; през втория месец се появяват сънни вретена, организирана доминираща активност в тилните проводници, достигаща честота от 4-7 Hz на възраст от 3 месеца.

През 4-6-ия месец от живота броят на θ-вълните на ЕЕГ постепенно се увеличава, а δ-вълните - намалява, така че до края на 6-ия месец в ЕЕГ доминира ритъмът с честота 5-7 Hz. От 7-ия до 12-ия месец от живота се формира α-ритъм с постепенно намаляване на броя на δ- и θ-вълните. до 12 месеца доминират флуктуациите, които могат да се характеризират като бавен α-ритъм (7-8,5 Hz). От 1 година до 7-8 години продължава процесът на постепенно изместване на бавните ритми от по-бързи колебания (α- и β-диапазон) (Таблица 6-1). След 8 години α-ритъмът доминира в ЕЕГ. Окончателното формиране на ЕЕГ настъпва до 16-18-годишна възраст.

Таблица 6-1. Гранични стойности на честотата на доминиращия ритъм при деца

ЕЕГ на здрави деца може да съдържа прекомерни дифузни бавни вълни, проблясъци на ритмични бавни трептения, изхвърляния на епилептиформна активност, така че от гледна точка на традиционната оценка на възрастовата норма, дори при очевидно здрави индивиди на възраст под 21 години, само 70-80% от ЕЕГ може да се класифицира като "нормален". Честотата на някои варианти на активност в детството и юношеството е дадена в табл. 6-2.

От 3-4 до 12-годишна възраст делът на ЕЕГ с прекомерни бавни вълни се увеличава (от 3 до 16%), след което този показател намалява доста бързо.

Реакцията на хипервентилация под формата на появата на бавни вълни с висока амплитуда на възраст 9-11 години е по-изразена, отколкото в по-младата група. Възможно е обаче това да се дължи на по-малко точното изпълнение на теста от малки деца.

Таблица 6-2. Представяне на някои ЕЕГ варианти в здрава популация в зависимост от възрастта

Вече споменатата относителна стабилност на ЕЕГ характеристиките на възрастен се запазва до приблизително 50 години. От този период се наблюдава преструктуриране на ЕЕГ спектъра, което се изразява в намаляване на амплитудата и относителното количество на α-ритъма и увеличаване на броя на β- и θ-вълните. Доминиращата честота след 60-70 години има тенденция да намалява. На тази възраст θ- и δ-вълните, видими при визуален анализ, се появяват и при практически здрави индивиди.

Компютърни методи за анализ на електроенцефалограмата

Основните методи за компютърен анализ на ЕЕГ, използвани в клиниката, включват спектрален анализ с помощта на алгоритъм за бързо преобразуване на Фурие, картографиране на моментната амплитуда, пикове и определяне на триизмерната локализация на еквивалентния дипол в мозъчното пространство.

Най-често използваният спектрален анализ. Този метод ви позволява да определите абсолютната мощност, изразена в µV2 за всяка честота. Диаграмата на енергийния спектър за дадена епоха представлява двумерно изображение, на което по абсцисната ос са нанесени ЕЕГ честотите, а по ординатната ос - мощностите на съответните честоти. Данните за спектралната мощност на ЕЕГ, представени под формата на последователни спектри, дават псевдо-триизмерна графика, където посоката по протежение на въображаемата ос дълбоко във фигурата представлява времевата динамика на промените в ЕЕГ. Такива изображения са удобни за проследяване на ЕЕГ промените в случай на нарушения на съзнанието или излагане на някакви фактори във времето (Фиг. 6-17).

Чрез цветно кодиране на разпределението на мощностите или средните амплитуди върху основните диапазони на конвенционално изображение на главата или мозъка се получава визуално изображение на тяхното локално представяне (фиг. 6-18). Трябва да се подчертае, че методът на картографиране не дава нова информация, а само я представя в различна, по-визуална форма.

Дефиницията на триизмерната локализация на еквивалентния дипол се крие във факта, че с помощта на математическо моделиране се изобразява местоположението на виртуален източник на потенциал, който вероятно би могъл да създаде разпределение на електрически полета на повърхността на мозъка, съответстващо на наблюдаваното, ако приемем, че те не се генерират от кортикални неврони в целия мозък, а са резултат от пасивно разпространение на електрическо поле от единични източници. В някои специални случаи тези изчислени "еквивалентни източници" съвпадат с реалните, което позволява, при определени физически и клинични условия, да се използва този метод за изясняване на локализацията на епилептогенни огнища при епилепсия (фиг. 6-19) .

Трябва да се има предвид, че компютърните карти на ЕЕГ показват разпределението на електрическите полета върху абстрактни модели на глава и следователно не могат да се възприемат като директни изображения, като MRI. Необходима е интелектуалната им интерпретация от ЕЕГ специалист в контекста на клиничната картина и данните от анализа на „суровото” ЕЕГ. Следователно компютърните топографски карти, понякога приложени към заключението на ЕЕГ, са напълно безполезни за невролога, а понякога дори опасни в собствените му опити да ги интерпретира директно. Съгласно препоръките на Международната федерация на дружествата по ЕЕГ и клинична неврофизиология, цялата необходима диагностична информация, получена основно на базата на директен анализ на "сурова" ЕЕГ, трябва да бъде представена от ЕЕГ специалиста на разбираем за клинициста език в текстово заключение. Недопустимо е да се предоставят текстове, които се формулират автоматично от компютърни програми на някои електроенцефалографи като клинично електроенцефалографско заключение. За да се получи не само илюстративен материал, но и допълнителна специфична диагностична или прогностична информация, е необходимо да се използват по-сложни алгоритми за изучаване и компютърна обработка на ЕЕГ, статистически методи за оценка на данни с набор от подходящи контролни групи, разработени за решаване на високоспециализирани проблеми, представянето на които надхвърля стандартното използване на ЕЕГ в неврологична клиника., 2001; Зенков Л.Р., 2004].

Ориз. 6 - 1 7 . Псевдо-3D диаграма на мощностния спектър на ЕЕГ в диапазона 0-32 Hz здрав тийнейджър 14 годишен. Абсцисата е честотата (Hz), ординатата е мощността в μV 2; въображаемата ос от зрителя до дълбочината на графиката е времето. Всяка крива отразява спектъра на мощността за 30 s. Началото на изследването е втората крива отдолу, краят е горната крива; 5 долни криви - очите са отворени и първите 2 криви (1-ва минута от записа) - преброяване на елементите на орнамента пред очите на обекта.

Вижда се, че след прекратяване на броенето се появява лека синхронизация при честоти 5,5 и 10,5 Hz. Рязко увеличениемощност при честота 9 Hz (α-ритъм) при затваряне на очите (криви 6-1 1 отдолу). Криви 1 2-20 отдолу - 3 минути хипервентилация. Може да се види увеличение на мощността в диапазона от 0,5-6 Hz и разширяване на пика a поради честота от 8,5 Hz. Криви 2 1 -25 - очите са затворени, след това очите са отворени; последната минута от записа е броенето на елементите на орнамента. Може да се види изчезването на нискочестотните компоненти в края на хипервентилацията и изчезването на пика а при отваряне на очите.

По естетически причини, поради „извън скалата“ на пика, чувствителността е рязко намалена, което прави спектралните криви близки до нула при отваряне на очите и броене.

Ориз. 6-18. ЕЕГ на пациент Н., 8 години, с придобит епилептичен фронто-лобарен синдром. ЕЕГ се представя със скорост на сканиране от 60 mm/s, за да се идентифицира оптимално формата на високочестотните потенциали. На фона на редовен α-ритъм от 8 Hz във фронтополярните отвеждания се проследяват стереотипни периодични двустранни епилептиформни разряди (PBLER) под формата на вретена от 4-5 шипа, последвани от бавна вълна с амплитуда 350-400 μV, следваща непрекъснато с регулярна честота от 0,55 Hz. Вдясно: Картографирането на тази активност показва двустранно разпределение по полюсите на фронталните дялове.

Ориз. 6-19. ЕЕГ на пациент със симптоматика фронтална епилепсия. Генерализирани разряди на двустранно-синхронни комплекси остра-бавна вълна с честота 2 Hz и амплитуда до 350 μV с ясно преобладаване на амплитудата в дясната фронтална област. Триизмерната локализация на първоначалните шипове на епилениформни изхвърляния демонстрира плътна поредица от две подгрупи мобилни източници, започващи от полюса на орбитофронталния кортекс вдясно и разпространяващи се отзад по контура на кистата към ростралните участъци на предния надлъжен фасцикулус на предния мозък. В долния десен ъгъл: КТ визуализира киста в орбитофронталната област на дясното полукълбо.

ПРОМЕНИ В ЕЛЕКТРОЕНЦЕФАЛОГРАМАТА ПРИ НЕВРОЛОГИЧНА ПАТОЛОГИЯ

Неврологичните заболявания могат да бъдат разделени на две групи. Първите са свързани предимно със структурни мозъчни нарушения. Те включват съдови, възпалителни, автоимунни, дегенеративни, травматични лезии. Невроизображението играе решаваща роля в диагностицирането им и ЕЕГ няма голяма стойност тук.

Втората група включва заболявания, при които симптомите се дължат основно на невродинамични фактори. За тези нарушения ЕЕГ има различни степеничувствителност, която определя целесъобразността на използването му. Най-честата от тази група разстройства (и най-честото мозъчно заболяване) е епилепсията, която в момента е основната област на клинично приложение на ЕЕГ.

Общи модели

ЕЕГ задачи в неврологична практикаследното: (1) установяване на увреждане на мозъка, (2) определяне на характера и локализацията на патологичните промени, (3) оценка на динамиката на състоянието. Явната патологична активност на ЕЕГ е надеждно доказателство за патологичното функциониране на мозъка. Патологичните флуктуации са свързани с текущия патологичен процес. При остатъчни нарушения може да няма ЕЕГ промени въпреки значителния клиничен дефицит. Един от основните аспекти на диагностичното използване на ЕЕГ е да се определи локализацията на патологичния процес.

Дифузното увреждане на мозъка, причинено от възпалително заболяване, съответно дисциркулаторни, метаболитни, токсични нарушения, води до дифузни промени в ЕЕГ. Те се проявяват с полиритмия, дезорганизация и дифузна патологична активност.

Полиритъм - липсата на редовен доминиращ ритъм и преобладаването на полиморфната активност. Дезорганизация на ЕЕГ - изчезването на характерния градиент на амплитудите на нормалните ритми, нарушение на симетрията

Дифузната патологична активност е представена от θ -, δ -, епилептиформена активност. Картината на полиритмията се дължи на произволна комбинация от различни видове нормална и патологична активност. Основният признак на дифузни промени, за разлика от фокалните, е липсата на постоянна локалност и стабилна асиметрия на активността в ЕЕГ (фиг. 6-20) .

Увреждане или дисфункция на структурите на средната линия голям мозък, включващи неспецифични възходящи проекции, се проявяват чрез двустранно синхронни проблясъци на бавни вълни или епилептиформна активност, докато вероятността от поява и тежест на бавна патологична двустранно синхронна активност е толкова по-голяма, колкото по-високо е лезията по нервната ос. Така че, дори при груба лезия на бульбопонтинните структури, ЕЕГ в повечето случаи остава в нормалните граници.

В някои случаи, поради увреждане на това ниво на неспецифичната синхронизираща ретикуларна формация, възниква десинхронизация и съответно ЕЕГ с ниска амплитуда. Тъй като такива ЕЕГ се наблюдават при 5-15% от здравите възрастни, те трябва да се считат за условно патологични.

Само при малък брой пациенти с лезии на долното ниво на мозъчния ствол се наблюдават проблясъци на двустранно синхронни високоамплитудни (X- или бавни вълни) При лезии на мезенцефални и диенцефални нива, както и на по-високо разположени средни структури на големия мозък: cingulate gyrus, corpus callosum, orbital cortex, двустранно синхронни високоамплитудни θ- и δ-вълни се наблюдават на ЕЕГ (фиг. 6-21).

Ориз. 6-20. ЕЕГ на 43-годишен пациент с последици от менингоенцефалит. Дифузни промени в ЕЕГ: дифузни θ -, δ - вълни и резки флуктуации.

При латерални лезии в дълбините на полукълбото, поради широката проекция на дълбоки структури върху обширни области на мозъка, се наблюдава патологична θ- и δ-активност, съответно, широко разпространена в полукълбото. Поради директното влияние на медиалния патологичен процес върху медианните структури и засягането на симетрични структури на здравата хемисфера се появяват и двустранно синхронни бавни трептения, преобладаващи по амплитуда от страната на лезията (фиг. 6-22).

Ориз. 6-21. ЕЕГ на 38-годишен пациент с фалциформен менингиом в прецентралните, задните фронтални области. Двустранно синхронни проблясъци на o-вълни, преобладаващи в централните фронтални отвеждания, на фона на нормална електрическа активност.

Ориз. 6-22. ЕЕГ при глиома на медиобазалните части на левия фронтален лоб. Двустранно синхронни регулярни високоамплитудни изблици на δ-вълни 1,5-2 Hz, преобладаващи по амплитуда вляво и в предните части.

Повърхностното местоположение на лезията причинява локална промяна в електрическата активност, ограничена от зоната на невроните, непосредствено съседни на фокуса на разрушаване. Промените се проявяват чрез бавна активност, чиято тежест зависи от тежестта на лезията.

Епилептичното възбуждане се проявява чрез локална епилептиформна активност (фиг. 6-23).

Ориз. 6-23. ЕЕГ на пациент с конвекситален, кортекс-инвазивен астроцитом на десния фронтален лоб. Ясно дефиниран фокус на δ-вълните в дясната фронтална област (води F и FTp).

Нарушения на електроенцефалограмата при неепилептични заболявания

Туморите на мозъчните полукълба причиняват появата на бавни вълни на ЕЕГ. С участието на средните структури, двустранно-синхронни нарушения могат да се присъединят към локални промени (виж Фиг. 6-22). Характерно е прогресивното увеличаване на тежестта на промените с растежа на тумора. Екстрацеребралните доброкачествени тумори причиняват по-леки нарушения. Астроцитомите често са придружени от епилептични припадъци и в такива случаи се наблюдава епилептиформна активност на съответната локализация. При епилепсия, редовна комбинация от епилептиформна активност с постоянна и нарастваща повтарящи се проучванияδ-вълните във фокусната зона свидетелстват в полза на неопластична етиология.

Цереброваскуларни заболявания: израз ЕЕГ нарушениязависи от тежестта на мозъчното увреждане. Когато увреждането на мозъчните съдове не води до тежка, клинично изявена церебрална исхемия, промените в ЕЕГ може да липсват или да са на границата на нормата. При дисциркулаторни нарушения във вертебробазиларното легло може да се наблюдава десинхронизация и изравняване на ЕЕГ.

При исхемични инсулти в остър стадий промените се проявяват с θ- и δ-вълни. При каротидна стеноза патологичните ЕЕГ се срещат при по-малко от 50% от пациентите, при каротидна тромбоза - при 70%, а при тромбоза на средната церебрална артерия - при 95% от пациентите. Устойчивостта и тежестта на патологичните промени в ЕЕГ зависи от възможностите на колатералното кръвообращение и тежестта на мозъчното увреждане. След острия период ЕЕГ показва намаляване на тежестта на патологичните промени. В някои случаи, в дългосрочен период на инсулт, ЕЕГ се нормализира, дори ако клиничният дефицит продължава. При хеморагичните инсулти промените в ЕЕГ са много по-груби, устойчиви и разпространени, което отговаря и на по-тежка клинична картина.

Черепно-мозъчна травма: Промените в ЕЕГ зависят от тежестта и наличието на локални и общи промени. При сътресение в периода на загуба на съзнание се наблюдават генерализирани бавни вълни. В близко бъдеще може да се появят груби дифузни θ-вълни с амплитуда до 50-60 μV. При натъртване на мозъка той е смачкан в засегнатата област, наблюдават се δ-вълни с голяма амплитуда. При обширна конвексиална лезия може да се открие зона на липса на електрическа активност. При субдурален хематом се наблюдават бавни вълни от неговата страна, които могат да имат относително ниска амплитуда.

Понякога развитието на хематома е придружено от намаляване на амплитудата на нормалните ритми в съответната област поради "екраниращия" ефект на кръвта.

В благоприятни случаи, в дългосрочен период след нараняването, ЕЕГ се нормализира.

Прогностичният критерий за развитието на посттравматична епилепсия е появата на епилептиформна активност. В някои случаи дифузното сплескване на ЕЕГ се развива в дългосрочен период след нараняване. което показва непълноценността на активиращите неспецифични системи на мозъка.

Възпалителни, автоимунни, прионни мозъчни заболявания. При менингит в острата фаза се наблюдават груби промени под формата на дифузни високоамплитудни δ- и θ-вълни, огнища на епилептична активност с периодични огнища на двустранно-синхронни патологични флуктуации, което показва участието на средните части на мозъка в процеса. Постоянните локални патологични огнища могат да показват менингоенцефалит или мозъчен абсцес.

Паненцефалитът се характеризира с периодични комплекси под формата на стереотипни генерализирани високоамплитудни (до 1000 μV) изхвърляния на θ- и δ-вълни, обикновено комбинирани с къси вретена на колебания в α- или β-ритъма, както и с остри вълни или пикове. Те възникват с напредването на заболяването от появата на единични комплекси, които скоро стават периодични, увеличавайки се по продължителност и амплитуда. Честотата на появата им постепенно се увеличава, докато се слеят в непрекъсната дейност (виж фиг. 6-16).

Ориз. 6-24. Периодични комплекси остра-бавна вълна и полифазни вълни при болест на Кройцфелд-Якоб.

При херпесен енцефалит комплексите се наблюдават в 60-65% от случаите, главно при тежки форми на заболяването с неблагоприятна прогноза.

В около две трети от случаите периодичните комплекси са фокални, което не е случаят с паненцефалита на Ван Богарт.

При болестта на Кройцфелд-Якоб обикновено след 12 месеца от началото на заболяването се появява непрекъсната регулярна ритмична последователност от комплекси остра-бавна вълна, следващи с честота 1,5-2 Hz (фиг. 6-24).

Дегенеративни и дезонтогенетични заболявания: ЕЕГ данните в съчетание с клиничната картина могат да помогнат за диференциална диагноза, за проследяване на динамиката на процеса и за идентифициране на локализацията на най-грубите промени. Честотата на ЕЕГ промените при пациенти с паркинсонизъм варира според различни източници от 3 до 40%. Най-често се наблюдава забавяне на основния ритъм, което е особено характерно за акинетичните форми.

Болестта на Алцхаймер се характеризира с бавни вълни във фронталните отвеждания, определени като "предна брадиритмия". Характеризира се с честота 1-2,5 Hz, амплитуда по-малка от 150 μV, полиритмия, разпределение главно във фронталните и предните времеви проводници. Важна характеристика на "предната брадиритмия" е нейното постоянство. При 50% от пациентите с болестта на Алцхаймер и при 40% с мултиинфарктна деменция ЕЕГ е в рамките на възрастовата норма., 2001; Зенков Л.Р., 2004] .

Електроенцефалография при епилепсия

Методологични особености на електроенцефалографията в епилептологията

Епилепсията е заболяване, характеризиращо се с два или повече епилептични припадъка (гърчове). Епилептичният припадък е краткотрайно, обикновено непровокирано, стереотипно нарушение на съзнанието, поведението, емоциите, двигателните или сетивните функции, което дори чрез клинични прояви може да бъде свързано с изпускане. излишъкневрони в мозъчната кора. Дефинирането на епилептичен припадък чрез концепцията за разреждане на неврони определя най-важното значение на ЕЕГ в епилептологията.

Изясняването на формата на епилепсия (повече от 50 варианта) включва описание на ЕЕГ модела, характерен за тази форма, като задължителен компонент. Стойността на ЕЕГ се определя от факта, че епилептични разряди и следователно епилептиформна активност също се наблюдават на ЕЕГ извън епилептичен припадък.

Надеждни признаци на епилепсия са изхвърлянето на епилептична активност и моделите на епилептични припадъци. Освен това са характерни високоамплитудни (повече от 100-150 μV) изблици на α-, θ- и δ-активност, но те не могат да се считат за доказателство за епилепсия сами по себе си и се оценяват в контекста на клиничната картина. В допълнение към диагнозата на епилепсията, ЕЕГ играе важна роля при определяне на формата на епилептичното заболяване, което определя прогнозата и избора на лекарство. ЕЕГ ви позволява да изберете дозата на лекарството, като оцените намаляването на епилептиформната активност и прогнозирате страничните ефекти чрез появата на допълнителна патологична активност.

За откриване на епилептиформна активност на ЕЕГ се използва лека ритмична стимулация (главно при фотогенични припадъци), хипервентилация или други въздействия, базирани на информация за факторите, провокиращи пристъпите. Дългосрочното записване, особено по време на сън, помага за идентифициране на епилептиформни изхвърляния и модели на епилептични припадъци.

Лишаването от сън допринася за провокирането на епилептиформени разряди на ЕЕГ или самия припадък. Епилептиформната активност потвърждава диагнозата епилепсия, но е възможна и при други условия, в същото време не може да се регистрира при някои пациенти с епилепсия.

Дългосрочен запис на електроенцефалограма и ЕЕГ видео наблюдение

Подобно на епилептичните припадъци, епилептиформната активност на ЕЕГ не се записва постоянно. При някои форми на епилептични разстройства се наблюдава само по време на сън, понякога провокиран от определени житейски ситуацииили дейностите на пациента. Следователно надеждността на диагностицирането на епилепсията зависи пряко от възможността за дългосрочно записване на ЕЕГ при условия на сравнително свободно поведение на субекта. За тази цел са разработени специални преносими системи за продължително (12-24 часа и повече) записване на ЕЕГ при условия, близки до нормалните.

Системата за запис се състои от еластична капачка с вградени в нея електроди със специален дизайн, които позволяват да се получи висококачествен ЕЕГ запис за дълго време. Изходната електрическа активност на мозъка се усилва, дигитализира и записва на флаш карти от записващо устройство с размер на табакера, което се побира в удобна чанта на пациента. Пациентът може да извършва нормални домакински дейности. След приключване на записа, информацията от флаш картата в лабораторията се прехвърля в компютърна система за запис, преглед, анализ, съхранение и отпечатване на електроенцефалографски данни и се обработва като обикновен ЕЕГ. Най-надеждната информация се предоставя чрез ЕЕГ-видео наблюдение - едновременна регистрация на ЕЕГ и видеозапис на пациента по време на ступата. Използването на тези методи е необходимо при диагностицирането на епилепсия, когато рутинната ЕЕГ не разкрива епилептична активност, както и при определяне на формата на епилепсията и вида на епилептичния припадък, за диференциална диагноза на епилептични и неепилептични припадъци, изясняване на целите на операцията при хирургично лечение, диагностициране на епилептични непароксизмални нарушения, свързани с епилептична активност в съня, проследяване на правилния избор и доза на лекарството, странични ефектитерапия, надеждност на ремисия.

Характеристики на електроенцефалограмата при най-често срещаните форми на епилепсия и епилептични синдроми

Доброкачествена детска епилепсия с центротемпорални шипове (доброкачествена роландична епилепсия).

Ориз. 6-25. ЕЕГ на пациента Ш.Д. 6-годишен с идиопатична детска епилепсия с центротемпорални шипове. Редовни комплекси на остра-бавна вълна с амплитуда до 240 μV се виждат в дясната централна (C 4) и предната темпорална област (T 4), образувайки фазово изкривяване в съответните проводници, което показва тяхното генериране от дипол в долни секции precentral gyrus на границата с горния темпорален.

Извън атаката: фокални шипове, остри вълни и/или шипове-бавни вълнови комплекси в една хемисфера (40-50%) или две с едностранно преобладаване в централните и средните темпорални отвеждания, образуващи антифази над роландичните и темпоралните области (фиг. 6-25).

Понякога епилептиформната активност отсъства по време на будност, но се появява по време на сън.

По време на атака: фокален епилептичен разряд в централните и средните темпорални отвеждания под формата на пикове с висока амплитуда и остри вълни, комбинирани с бавни вълни, с възможно разпространение извън първоначалната локализация.

Доброкачествена тилна епилепсия в детска възраст с ранно начало (форма на Панайотопулос).

Извън атака: при 90% от пациентите се наблюдават главно мултифокални комплекси с висока или ниска амплитуда на остри и бавни вълни, често двустранно-синхронни генерализирани разряди. В две трети от случаите се наблюдават тилни сраствания, в една трета от случаите - екстраокципитални.

Комплексите се появяват последователно при затваряне на очите.

Блокирането на епилептиформната активност се отбелязва при отваряне на очите. Епилептиформната активност на ЕЕГ и понякога припадъците се провокират от фотостимулация.

По време на пристъп: епилептичен разряд под формата на пикове с висока амплитуда и остри вълни, комбинирани с бавни вълни, в единия или двата тилни и задните париетални отвеждания, обикновено излизащи извън първоначалната локализация.

Идиапатична генерализирана епилепсия. ЕЕГ моделите, характерни за детска и ювенилна идиопатична епилепсия с абсанси, както и за идиопатична ювенилна миоклонична епилепсия, са показани по-горе (виж Фиг. 6-13 и 6-14)

Характеристиките на ЕЕГ при първична генерализирана идиопатична епилепсия с генерализирани тонично-клонични припадъци са както следва.

Извън атака: понякога в рамките на нормалните граници, но обикновено с умерени или тежки промени с θ -, δ - вълни, огнища на двустранно синхронни или асиметрични комплекси пик-бавна вълна, пикове, остри вълни.

По време на атака: генерализиран разряд под формата на ритмична активност от 10 Hz, постепенно нарастваща амплитуда и намаляваща честота в клоничната фаза, остри вълни от 8-16 Hz, комплекси пик-бавна вълна и полипик-бавна вълна, групи от високоамплитудни θ- и δ-вълни, неправилни, асиметрични, в тоничната фаза θ- и δ-активност , понякога достигаща кулминация в периоди на бездействие или ниска амплитуда, добра бавна активност.

Симптоматични фокални епилепсии: Характерните епилептиформени фокални епилепсии се наблюдават по-рядко, отколкото при идиопатичните. Дори припадъците могат да се проявят не с типична епилептиформна активност, а с проблясъци на бавни вълни или дори десинхронизация и изравняване на ЕЕГ, свързани с припадъка.

При лимбична (хипокампална) епилепсия на темпоралния лоб може да няма промени в междупристъпния период. Обикновено се наблюдават фокални комплекси на остра-бавна вълна във временните проводници, понякога двустранно-синхронни с едностранно преобладаване на амплитудата (фиг. 6-26). По време на атака - изблици на високоамплитудни ритмични "стръмни" бавни вълни, или остри вълни, или остро-бавни вълнови комплекси във временните проводници с разпространение към фронталната и задната част. В началото (понякога по време на) припадък може да се наблюдава едностранно изравняване на ЕЕГ. При латерална темпорална епилепсия със слухови и по-рядко зрителни илюзии, халюцинации и сънни състояния, нарушения на речта и ориентацията, по-често се наблюдава епилептиформна активност на ЕЕГ. Изхвърлянията са локализирани в средните и задните темпорални отвеждания.

При неконвулсивни временни припадъци, протичащи според вида на автоматизма, е възможна картина на епилептичен разряд под формата на ритмична първична или вторична генерализирана активност с висока амплитуда θ без остри явления и в редки случаи под формата на дифузна десинхронизация, проявяваща се с полиморфна активност с амплитуда по-малка от 25 μV.

Ориз. 6-26. Темпорална лобарна епилепсия при 28-годишен пациент със сложни парциални припадъци. Двустранно-синхронни комплекси на остра-бавна вълна в предната темпорална област с амплитудно преобладаване вдясно (електроди F 8 и T 4) показват локализирането на източника на патологична активност в предните медиобазални области на десния темпорален лоб. На ЯМР вдясно в медиалните части на темпоралната област (хипокампална област) - закръглена формация (астроцитом, според следоперативно хистологично изследване).

ЕЕГ при епилепсия на фронталния лоб в междупристъпния период не разкрива фокална патология в две трети от случаите. При наличие на епилептиформени трептения, те се записват във фронталните проводници от едната или от двете страни, наблюдават се двустранно-синхронни спайк-бавни вълнови комплекси, често със странично преобладаване във фронталните области. По време на припадък могат да се наблюдават двустранно синхронни пикови бавни вълнови разряди или регулярни θ- или δ-вълни с висока амплитуда, главно във фронталните и/или темпоралните отвеждания, понякога внезапна дифузна десинхронизация. При орбитофронтални фокуси 3D локализацията разкрива подходящото местоположение на източниците на първоначалните остри вълни на модела на епилептичния припадък (виж Фиг. 6-19).

епилептични енцефалопатии. Предложенията на Комисията по терминология и класификация на Международната антиепилептична лига въвеждат нова диагностична рубрика, която включва широк спектър от тежки епилептични заболявания - епилептични енцефалопатии. Това са трайни нарушения на мозъчните функции, причинени от епилептични разряди, изразяващи се на ЕЕГ като епилептиформна активност, а клинично - с различни продължителни психични, поведенчески, нервно-психични и неврологични разстройства. Те включват синдрома на инфантилен спазъм на West, синдром на Lennox-Gastaut, други тежки "катастрофални" инфантилни синдроми, както и широк спектър от психични и поведенчески разстройства, които често протичат без епилептични припадъци [Engel]., 2001; Мухин К.Ю. и др., 2004; Зенков Л.Р., 2007] . Диагнозата на епилептичните енцефалопатии е възможна само с помощта на ЕЕГ, тъй като при липса на припадъци само той може да установи епилептичната природа на заболяването, а при наличие на припадъци може да се изясни, че заболяването принадлежи към епилептичната енцефалопатия. По-долу са дадени данни за промените в ЕЕГ при основните форми на епилептични енцефалопатии.

Синдром на инфантилен спазъм на West.

Извън атаката: хипсаритмия, т.е. непрекъсната генерализирана бавна активност с висока амплитуда и остри вълни, пикове, комплекси пик-бавна вълна. Може да има локални патологични промени или персистираща асиметрия в активността (виж Фиг. 6-15).

По време на атака: генерализирани пикове и остри вълни съответстват на светкавичната начална фаза на спазма, генерализирани шипове, които се увеличават по амплитуда до края на припадъка (β-активност), съответстват на тонични конвулсии. Понякога припадъкът се проявява чрез внезапна и спираща десинхронизация (намаляване на амплитудата) на текущата високоамплитудна епилептиформна активност.

Синдром на Lennox-Gastaut.

Извън атаката: продължителна генерализирана високоамплитудна бавна и хиперсинхронна активност с остри вълни, комплекси пик-бавна вълна (200-600 μV), фокални и мултифокални нарушения, съответстващи на картината на хипсаритмия.

По време на атака: генерализирани пикове и остри вълни, комплекси спайк-бавна вълна. С миоклонично-астатични припадъци - комплекси с пик-бавна вълна. Понякога се отбелязва десинхронизация на фона на активност с висока амплитуда. По време на тонични гърчове- генерализирана високоамплитудна (≥ 50 μV) остра β-активност.

Ранна инфантилна епилептична енцефалопатия с модел на потискане на взрива на ЕЕГ (синдром на Otahara).

Извън атаката: генерализирана активност на "потискане на светкавицата" - 3-10-секундни периоди на висока амплитуда θ -, δ - активност с неправилни асиметрични комплекси полипик-бавна вълна, остра-бавна вълна 1-3 Hz, прекъсвана от периоди на ниска амплитуда "40 μV) полиморфна активност или хипсаритмия - генерализирана δ - и θ - активност с пикове, остри вълни, комплекси пик-бавна вълна, полиспайк-бавна вълна, остра-бавна вълна с амплитуда над 200 μV.

По време на атака: увеличаване на амплитудата и броя на пиковете, остри вълни, комплекси пик-бавна вълна, полиспайк-бавна вълна, остра-бавна вълна с амплитуда над 300 μV или изравняване на фоновия запис.

Епилептични енцефалопатии, проявяващи се главно с поведенчески, умствени и когнитивни увреждания. Тези форми включват епилептична афазия на Ландау-Клефнер, епилепсия с постоянни шипове-бавни вълнови комплекси при бавно вълнов сън, фронто-лобарен епилептичен синдром (виж Фиг. 6-18), придобит епилептичен синдром на нарушения в развитието на дясното полукълбо и други.

Тяхната основна характеристика и един от основните критерии за диагноза е грубата епилептиформна активност, съответстваща по вид и локализация на естеството на увредената мозъчна функция. При общи нарушения на развитието като аутизъм могат да се наблюдават двустранно-синхронни разряди, характерни за абсанси, с афазия - изхвърляния във времевите проводници и др. [Мухин К.Ю. и др., 2004; Зенков Л.Р., 2007].

Записващите електроди са поставени по такъв начин, че на многоканалния запис да бъдат представени всички основни части на мозъка, обозначени с началните букви на техните латински имена. В клиничната практика се използват две основни ЕЕГ отвеждащи системи: международната система от 10-20 отвеждания и модифицирана схема с намален брой електроди. Ако е необходимо да се получи по-подробна картина на ЕЕГ, за предпочитане е схемата "10-20".

Такъв проводник се нарича референтен, когато на "вход 1" на усилвателя се подава потенциал от електрод, разположен над мозъка, а на "вход 2" - от електрод на разстояние от мозъка. Електродът, разположен над мозъка, най-често се нарича активен. Електродът, отстранен от мозъчната тъкан, се нарича референтен електрод. Като такива използвайте лявата (A 1) и дясната (A 2) ушни миди. Активният електрод е свързан към "вход 1" на усилвателя, подаването на отрицателно изместване на потенциала, към което кара писалката за запис да се отклони нагоре. Референтният електрод е свързан към "вход 2". В някои случаи като референтен електрод се използва проводник от два електрода с късо съединение (AA), разположени на ушните миди. Тъй като потенциалната разлика между двата електрода се записва на ЕЕГ, позицията на точката на кривата ще бъде еднаква, но в обратна посока, повлияна от промените в потенциала под всеки от двойката електроди. В референтния проводник под активния електрод се генерира променлив потенциал на мозъка. Под референтния електрод, който е далеч от мозъка, има постоянен потенциал, който не преминава в AC усилвателя и не влияе на модела на запис. Потенциалната разлика отразява без изкривяване колебанията в електрическия потенциал, генериран от мозъка под активния електрод. Областта на главата между активния и референтния електрод обаче е част от електрическата верига "усилвател-обект" и наличието на достатъчно интензивен източник на потенциал в тази област, разположен асиметрично по отношение на електродите, ще повлияе значително на показанията. Следователно, в случай на референтно присвояване, преценката за локализацията на потенциалния източник не е напълно надеждна.

Биполярно се нарича проводник, при който електродите над мозъка са свързани към "вход 1" и "вход 2" на усилвателя. Позицията на точката за запис на ЕЕГ на монитора се влияе еднакво от потенциалите под всеки от двойката електроди, а записаната крива отразява потенциалната разлика на всеки от електродите. Следователно, преценката за формата на трептене под всеки от тях въз основа на едно биполярно разпределение е невъзможна. В същото време анализът на ЕЕГ, записан от няколко двойки електроди в различни комбинации, позволява да се определи локализацията на потенциални източници, които съставляват компонентите на сложна обща крива, получена с биполярно извеждане.

Например, ако има локален източник на бавни трептения в задната темпорална област, свързването на предните и задните темпорални електроди (Ta, Tr) към клемите на усилвателя води до запис, съдържащ бавен компонент, съответстващ на бавна активност в задната темпорална област (Tr), насложен върху него от по-бързи трептения, генерирани от нормалната медула на предната темпорална област (Ta). За да се изясни въпросът кой електрод регистрира този бавен компонент, двойки електроди се включват по два допълнителни канала, във всеки от които единият е представен от електрод от оригиналната двойка, тоест Ta или Tr. а вторият съответства на някакво невремево ръководство, като F и O.

Ясно е, че в новообразуваната двойка (Tr-O), включваща задния темпорален електрод Tr, разположен над патологично изменената медула, отново ще има бавен компонент. В двойка, чиито входове се захранват с активност от два електрода, поставени върху относително непокътнат мозък (Ta-F), ще бъде записан нормален ЕЕГ. По този начин, в случай на локален патологичен кортикален фокус, свързването на електрод, разположен над този фокус, сдвоен с всеки друг, води до появата на патологичен компонент в съответните ЕЕГ канали. Това ви позволява да определите локализацията на източника на патологични флуктуации.

Допълнителен критерий за определяне на локализацията на източника на интересен потенциал върху ЕЕГ е феноменът на изкривяване на фазата на трептене. Ако към входовете на два канала на електроенцефалографа се свържат три електрода, както следва: електрод 1 - към "вход 1", електрод 3 - към "вход 2" на усилвател Б, а електрод 2 - едновременно към "вход 2" на усилвател А и "вход 1" на усилвател Б; Ако приемем, че под електрод 2 има положително изместване на електрическия потенциал спрямо потенциала на останалата част от мозъка (обозначено със знака "+"), тогава е очевидно, че електрическият ток, дължащ се на това изместване на потенциала, ще има противоположна посока във веригите на усилвателите А и В, което ще се отрази в противоположно насочени измествания на потенциалната разлика - антифази - върху съответните ЕЕГ записи. Така електрическите трептения под електрод 2 в записите на канали А и В ще бъдат представени чрез криви с еднакви честоти, амплитуди и форма, но противоположни по фаза. При превключване на електроди през няколко канала на електроенцефалографа под формата на верига, антифазните колебания на изследвания потенциал ще бъдат записани през тези два канала, към противоположните входове на които е свързан един общ електрод, стоящ над източника на този потенциал.

Правила за регистриране на електроенцефалограма и функционални тестове

Пациентът по време на изследването трябва да бъде в светла и звукоизолирана стая в удобен стол със затворени очи. Наблюдението на изследването се извършва директно или с помощта на видеокамера. По време на запис значимите събития и функционалните изпитания се маркират с маркери.

По време на теста за отваряне и затваряне на очите се появяват характерни електроокулограмни артефакти на ЕЕГ. Получените промени в ЕЕГ позволяват да се определи степента на контакт на субекта, нивото на неговото съзнание и ориентировъчно да се оцени реактивността на ЕЕГ.

За да се идентифицира реакцията на мозъка към външни влияния, се използват единични стимули под формата на кратка светкавица, звуков сигнал. При пациенти в кома е допустимо да се използват ноцицептивни стимули чрез натискане на основата на нокътното легло на показалеца на пациента с нокът.

За фотостимулация се използват къси (150 μs) светлинни проблясъци, близки по спектър до бялото, с достатъчно висок интензитет (0,1-0,6 J). Фотостимулаторите позволяват да се представи серия от светкавици, използвани за изследване на реакцията на асимилация на ритъма - способността на електроенцефалографските трептения да възпроизвеждат ритъма на външни стимули. Обикновено реакцията на асимилация на ритъма е добре изразена при честота на трептене, близка до присъщите ЕЕГ ритми. Ритмичните асимилационни вълни имат най-голяма амплитуда в тилната област. При фоточувствителни епилептични припадъци, ритмичната фотостимулация разкрива фотопароксизмен отговор - генерализирано изхвърляне на епилептиформена активност.

Хипервентилацията се извършва главно за предизвикване на епилептиформна активност. Субектът е помолен да диша дълбоко ритмично в продължение на 3 минути. Дихателната честота трябва да бъде в диапазона 16-20 в минута. Регистрацията на ЕЕГ започва най-малко 1 минута преди началото на хипервентилацията и продължава през цялата хипервентилация и най-малко 3 минути след края й.

Мишена:

· Възможност за регистриране на електроенцефалограма и принципи на анализ.

Изследване на външното електрическо поле на мозъка с помощта на ЕЕГ.

· Значение за генезиса на ЕЕГ взаимосвързаността на електрическата активност на пирамидните неврони.

Основните въпроси на темата:

1. Какви методи се използват за ЕЕГ регистрации?

2. Основни видове електрическа активност на пирамидните неврони.

3. Какви съвременни модели се използват в ЕЕГ?

4. Каква е връзката между електрическата активност на пирамидните неврони.

5. Кое е важното условие за генезата на ЕЕГ?

Методи на преподаване и преподаване:Групова работа

Резюмепо тази тема

Изследване на работните свойства на центр нервна системапроизведени чрез специални неврофизиологични методи. Една от основните е електроенцефалография , което позволява да се регистрира общата активност на невроните на мозъчната кора, която е осцилационен процес в честотния диапазон предимно от 1 до 30-40 трептения в секунда и се регулира от дълбоки мозъчни структури. По този начин, според картината на активността на мозъчната кора, е възможно да се оцени както самата кора, така и степента на подкорови влияния върху процеса на нейното формиране.

Електроенцефалография(EEG) (електро- + друг гръцки ενκεφαλος - "мозък" + γραφω - "пиша", изобразявам) - раздел от електрофизиологията, който изучава моделите на общата електрическа активност на мозъка, отстранен от повърхността на скалпа, както и метода за записване на такива потенциали. Електроенцефалографията дава възможност да се анализира качествено и количествено функционалното състояние на мозъка и неговите реакции към стимули. ЕЕГ записът се използва широко в диагностичната и терапевтичната работа (особено често при епилепсия), в анестезиологията, както и при изследването на мозъчната дейност, свързана с изпълнението на такива функции като възприятие, памет, адаптация и др. ЕЕГ регистрацията се извършва с помощта на най-новия 32-канален електроенцефалограф "Neuron-Spectrum-5" (фиг. 1). Многоканален ЕЕГ запис дава възможност за едновременно записване на електрическата активност на цялата повърхност на мозъка, което прави възможно провеждането на най-деликатните изследвания.

Предимствата на електроенцефалографския метод са обективност, възможност за директно регистриране на показатели за функционалното състояние на мозъка, количествена оценка на получените резултати и наблюдение в динамика. Голямото предимство на този метод е, че не е свързан с намеса в тялото на субекта.

ЕЕГ методът е най-адекватен за изследване на неврофизиологичните основи на умствената дейност, оценка на зрелостта на централната нервна система и общото функционално състояние на мозъка. Кохерентният анализ на ЕЕГ дава възможност да се оцени степента на координация на електрическата активност в различни части на мозъка, което прави възможно изследването на характеристиките на функционирането на мозъка като цяло.

ЕЕГ е клиничен метод за изследване, който позволява диагностициране на епилепсия, идентифициране на възможни дегенеративни, туморни лезии на мозъка и установяване на тяхната локализация (фиг. 2).

Началото на изследването на електрическите процеси на мозъка е положено от Д. Реймънд през 1849 г., който показва, че мозъкът, подобно на нервите и мускулите, има електрогенни свойства. Началото на електроенцефалографските изследвания е поставено от VV Pravdich-Neminsky, който публикува през 1913 г. първата електроенцефалограма, записана от мозъка на куче. В своите изследвания той използва струнен галванометър. Правдич-Немински въвежда и термина електроцереброграма.

Ориз. 1.

Първият запис на човешка ЕЕГ е получен от австрийския психиатър Ханс Бергер през 1928 г. Той също така предложи записът на биотоковете на мозъка да се нарича "електроенцефалограма". Работата на Бергер, както и самият метод на енцефалографията, получават широко признание едва след като Ейдриън и Матюс за първи път убедително демонстрират "ритъма на Бергер" през май 1934 г. на среща на Физиологичното общество в Кеймбридж.

ЕЕГ регистрацията се извършва със специални електроди (най-често срещаните са мостови, чашкови и иглени). В момента най-често се използва местоположението на електродите според международните системи "10-20%" или "10-10%". Всеки електрод е свързан към усилвател. За запис на ЕЕГ може да се използва или хартиена лента, или сигналът може да се преобразува с помощта на ADC и да се запише във файл на компютър. Най-често срещаният запис е с честота на дискретизация 250 Hz. Записването на потенциалите от всеки електрод се извършва спрямо нулевия потенциал на референта, който се приема за ушната мида или върха на носа. В момента преизчисляването на потенциала по отношение на среднопретегления референт, който се приема като всички канали с определени коефициенти на тежест, става все по-често срещано. С това изчисление възможните артефакти се локализират и влиянието на съседните проводници един върху друг се намалява.

Ориз. 2.

ЕЕГ показания:

• травматично увреждане на мозъка - за оценка на функционалното състояние на мозъка и конвулсивна готовност;
• провеждане на ЕЕГ в динамика за оценка на ефективността на антиконвулсивната терапия;
• синдром на автономна дисфункция с панически автономни пароксизми;
• диференциална диагноза на синкопални състояния, за да се изключи епилептична активност.

В зависимост от честотата на трептенията се разграничават няколко ритмични модели на електрическата активност на мозъка - ритми. И така, алфа ритъмът, в повечето случаи най-широко представеният в електроенцефалограмата на възрастен, има честотен диапазон от 8 до 13 трептения в секунда и е тясно свързан по своя произход със системата за зрително възприятие. Следователно, той е най-отчетлив със затворени очи, тоест в състояние на максимален покой, и е най-добре изразен в тилната област, тоест там, където се намира най-високият отдел за анализ на зрителната информация. Най-високочестотната част от електрическата активност на мозъка, надхвърляща по честота границите на алфа ритъма, се нарича бета активност. Амплитудата му, като правило, е ниска и се изразява в контраст с алфа ритъма, по-фронтални и темпорални проекции. Тази високочестотна активност най-често се счита за признак на активната работа на множество ансамбли от нервни клетки. Алфа и бета активността завършват редица ритмични модели, характерни за възрастен в покой, но се разграничават още два варианта на мозъчна активност - тета и делта. Тета диапазонът е по-бавен от алфа, 7 до 5 цикъла в секунда. Делта вълната е още по-бавна; във втори сегмент от записа може да се побере само 1-4 пъти. За този вид бавна активност в будно състояние в медицинската практика има синоним - патологичен, тоест свързан с патология или заболяване на мозъка. Ритмичният модел на мозъчната дейност се променя значително с възрастта. И така, от втората половина на годината първо се появява алфа ритъмът, който постепенно започва да доминира в модела на активност. При бавна активност се случват интересни метаморфози. Счита се за патология само при възрастни в будно състояние. При децата наличието на бавни вълни в електроенцефалограмата е нормално, но представянето им явно намалява с възрастта. Повечето от наличните експериментални данни показват, че генезисът на ЕЕГ се определя главно от електрическата активност на мозъчната кора, а на клетъчно ниво - от активността на нейните пирамидални неврони. Има два вида електрическа активност в пирамидалните неврони. импулсен разряд(потенциал на действие) с продължителност около 1 ms и по-бавно ( постепенно) флуктуация на мембранния потенциал - спирачкаИ възбудни постсинаптични потенциали(PSP). Инхибиторните PSP на пирамидалните клетки се генерират главно в тялото на неврона, докато възбуждащите PSP се генерират главно в дендритите. Вярно е, че върху тялото на неврона има определен брой възбуждащи синапси и съответно тялото на пирамидалните неврони (сома) също е способно да генерира възбуждащи PSP. PSP продължителност на пирамидални клетки понепорядък по-голям от продължителността на импулсния разряд.

Промените в мембранния потенциал предизвикват появата на два токови дипола в пирамидални клетки, които се различават по своята цитологична локализация (фиг. 3).

Един от тях е соматичен дипол с диполен момент. Образува се при промяна на мембранния потенциал на тялото на неврона; токът в дипола и във външната среда протича между сомата и дендритния ствол. Векторът на диполния момент по време на импулсен разряд или генериране в тялото на неврон на възбуждащ PSP е насочен далеч от сомата по протежение на дендритния ствол, докато инхибиторният PSP създава соматичен дипол с обратна посока на диполния момент. Друг дипол, наречен дендритен, възниква в резултат на генерирането на възбуждащи PSP върху разклоненията на апикалните дендрити в първия, плексиморен слой на кората; токът в този дипол тече между дендритното стъбло и споменатото разклонение. Векторът на диполния момент на дендритния дипол има посока към сомата по протежение на дендритното стъбло.

Генерирането на възбуждащ PSP в областта на дендритното стъбло без разклоняване води до появата на квадрупол, тъй като в този случай токът вътре в клетката се разпространява от частично деполяризираната област в две противоположни посоки, което води до образуването на два дипола с противоположна посока на диполните моменти. Тъй като диполите са малки в сравнение с разстоянията до точките за запис на ЕЕГ, външното поле на пирамидалния клетъчен квадруполен генератор може да бъде пренебрегнато.

Фигура 4 показва получената пространствена структура на електрическото поле по продължение на дендритното стъбло и около него на разстояние от около 0,01 mm от надлъжната ос на това стъбло. Оказа се, че външното поле на пирамидалния неврон по време на импулсен разряд намалява много рязко по протежение на дендритния ствол: вече на разстояние от около 0,3 mm потенциалът пада почти до нула. Обратно, извънклетъчният PSP се характеризира с много по-голяма степен (с около порядък) и следователно с тази активност пирамидалните клетки имат много по-висок диполен момент. Тази разлика се обяснява с разглеждането на пасивните електрически свойства на дендритното стъбло.

По отношение на потенциала за действие поради кратката му продължителност

Фиг.3.дендритната мембрана се държи като капацитет с ниско съпротивление на високочестотен ток. Следователно токът, дължащ се на импулсна активност, циркулира на малко разстояние от тялото на клетката; капацитетът на мембраната шунтира отдалечените части на багажника. Всъщност, според изследванията с микроелектроди, външното електрическо поле на пирамидалните неврони, генерирано от потенциала на действие, не се открива. фиг.4.

вече на разстояния над 0,1 mm. по този начин, ЕЕГ трябва да се генерира главно от "бавните" соматични и дендритни диполи, които възникват по време на генерирането на инхибиторни и възбуждащи постсинаптични потенциали.

При изследване на външното електрическо поле на мозъка се записва и интерпретира променливият ЕЕГ сигнал, а постоянният компонент, като правило, не се взема предвид. Както може да се види на (фиг. 5), ЕЕГ на фоновата мозъчна активност е много сложна зависимост на потенциалната разлика от времето и изглежда като набор от случайни колебания в потенциалната разлика. За характеризиране на такива хаотични колебания ("шум") се използват параметри, известни от теорията на вероятностите: средна стойностИ стандартно отклонениеот средното. Да намерите, разпределете

участък от ЕЕГ, който е разделен на малки равни интервали от време и в края на всеки интервал (t i, t j, t m ​​​​на фиг. 74) се определя напрежението U (U i, U j, U m на фиг. 74). Стандартното отклонение се изчислява по обичайната формула: , (1.1)

в която е средната аритметична стойност на потенциалната разлика; - брой четения. Когато се прави ЕЕГ от твърдата мозъчна обвивка, стойността на фоновата активност е 50-100 μV.

Подобна характеристика (стандарт

Фиг.5.отклонение) също се използва за описване на постепенната активност на отделните неврони. При изучаване на ритмична ЕЕГ, характеризираща се с определена амплитуда и честота на промяна на потенциалната разлика, амплитудата на тези трептения може да служи като индикатор за величината на ЕЕГ.

Понастоящем в ЕЕГ изследванията за моделиране на електрическата активност на мозъчната кора се разглежда поведението на набор от токови електрически диполи на отделни неврони. Няколко такива модела са предложени за обяснение на индивидуалните характеристики на ЕЕГ. Нека разгледаме модела на M. N. Zhadin, който, използвайки примера на генеза на ЕЕГ по време на запис от твърдата мозъчна обвивка, позволява да се разкрият общите модели на появата на общото външно електрическо поле на кората.

Основните позиции на модела са: 1) външното поле на мозъка в определена точка на регистрация е интегрирано поле, генерирано от текущи диполи на кортикални неврони; 2) ЕЕГ генезисът се определя от постепенната електрическа активност на пирамидалните неврони; 3) активността на различни пирамидални неврони е взаимосвързана (корелирана) до определена степен; 4) невроните са равномерно разпределени в кората и техните диполни моменти са перпендикулярни на повърхността на кората; 5) кората е плоска, има крайна дебелина, а другите й размери са безкрайни; от страната на черепа мозъкът е ограничен от плоска, безкрайна, непроводима среда. Обосновката на първите две разпоредби е обсъдена по-горе. Нека се спрем на други позиции на модела.

Връзката между електрическата активност на пирамидните неврони е от голямо значение за генезиса на ЕЕГ. Ако във всеки неврон настъпи постепенна промяна в мембранния потенциал с течение на времето, напълно независимо от другите клетки, променливият компонент на потенциала на тяхното общо външно електрическо поле би бил малък, тъй като увеличаването на потенциала поради повишена активност на един неврон би било до голяма степен компенсирано от хаотично намаляване на активността на други неврони. Относително високата стойност на ЕЕГ, регистрирана в експеримента, предполага, че между активностите на пирамидалните неврони има положителна корелация. Количествено това явление се характеризира с коефициента на корелация. Този коефициент е равен на нула, ако няма връзка между дейностите на отделните неврони и би бил равен на единица, ако изменението на мембранния потенциал (диполните моменти) на клетките става напълно синхронно. Междинната стойност, наблюдавана в действителност, показва, че активността на невроните е само частично синхронизирана.

Интегрираното поле на много невронни диполи би било много слабо при високо нивосинхронизация, ако векторите на диполните моменти на елементарни източници на ток са произволно ориентирани в земната кора. В този случай ще се наблюдава значителна взаимна компенсация на полетата на отделните неврони. Всъщност, според цитологичните данни, дендритните стъбла на пирамидалните клетки в неокортекса (тези клетки съставляват 75% от всички кортикални клетки) са ориентирани почти еднакво, перпендикулярно на повърхността на кората. Полетата, създадени от диполите на такива еднакво ориентирани клетки, не се компенсират, а се добавят. Изчисленията, направени въз основа на всички тези разпоредби, показаха, че за ЕЕГ, взета от твърдата мозъчна обвивка,

11.02.2002

Момот Т.Г.

Каква е причината за необходимостта от електроенцефалографско изследване?

Необходимостта от използване на ЕЕГ се дължи на факта, че неговите данни трябва да се вземат предвид както при здрави хора по време на професионален подбор, особено при хора, работещи в стресови ситуации или с вредни производствени условия, така и при изследване на пациенти за решаване на диференциално диагностични проблеми, което е особено важно в ранните стадии на заболяването, за да се избере най-много ефективни методилечение и проследяване на терапията.

Какви са показанията за електроенцефалография?

Несъмнени показания за изследване трябва да се считат за наличие на пациента: епилепсия, неепилептични кризи, мигрена, обемен процес, мозъчни съдови лезии, травматично увреждане на мозъка, възпалително заболяване на мозъка.

Освен това, в други случаи, които са трудни за лекуващия лекар, пациентът може да бъде насочен и за електроенцефалографско изследване; често се извършват многократни повторни ЕЕГ изследвания за проследяване на ефекта от лекарствата и изясняване на динамиката на заболяването.

Какво включва подготовката на пациента за изследването?

Първото изискване при провеждане на ЕЕГ изследвания е ясното разбиране на целите на електрофизиолога. Например, ако лекарят се нуждае само от оценка на общото функционално състояние на ЦНС, изследването се извършва съгласно стандартен протокол, ако е необходимо да се идентифицира епилептиформна активност или наличие на локални промени, времето за изследване и функционалните натоварвания се променят индивидуално, може да се използва запис за дългосрочно наблюдение. Следователно, лекуващият лекар, насочвайки пациента към електроенцефалографско изследване, трябва да събере историята на пациента, да осигури, ако е необходимо, предварителен преглед от рентгенолог и офталмолог и ясно да формулира основните задачи на диагностичното търсене на неврофизиолог. При провеждане на стандартно изследване неврофизиологът на етапа на първоначалната оценка на електроенцефалограмата трябва да има данни за възрастта и състоянието на съзнанието на пациента, а допълнителната клинична информация може да повлияе на обективната оценка на определени морфологични елементи.

Как да постигнем безупречно качество на ЕЕГ запис?

Ефективността на компютърния анализ на електроенцефалограма зависи от качеството на нейната регистрация. Безупречният ЕЕГ запис е ключът към последващия му правилен анализ.

Регистрацията на ЕЕГ се извършва само на предварително калибриран усилвател. Калибрирането на усилвателя се извършва съгласно инструкциите, приложени към електроенцефалографа.

За изследването пациентът се настанява удобно на стол или ляга на кушетка, на главата му се поставя гумен шлем и се поставят електроди, свързани към електроенцефалографски усилвател. Тази процедура е описана по-подробно по-долу.

Схема на местоположението на електродите.

Монтаж и приложение на електроди.

Грижа за електродите.

Условия за регистрация на ЕЕГ.

Артефакти и тяхното отстраняване.

Процедура за запис на ЕЕГ.

А. Разположение на електродите

За EEG запис се използва системата за подреждане на електродите "10-20%", която включва 21 електрода, или модифицираната система "10-20%", която съдържа 16 активни електрода с еталонен осреднен общ електрод. Характеристика на последната система, която се използва от компанията "DX Systems" е наличието на нечифтен тилен електрод Oz и несдвоен централен Cz. Някои версии на програмата предвиждат система от 16 електрода с два окципитални отвеждания O1 и O2, при липса на Cz и Oz. Заземителният електрод е разположен в центъра на предната фронтална област. Буквените и цифровите обозначения на електродите съответстват на международното оформление "10-20%". Отстраняването на електрическите потенциали се извършва по монополярен начин с осреднена сума. Предимството на тази система е по-малко отнемащ време процес на прилагане на електроди с достатъчно информационно съдържание и възможност за преобразуване във всякакви биполярни проводници.

b. Монтирането и прилагането на електродите се извършва в следния ред:

Електродите са свързани към усилвателя. За да направите това, щепселите на електродите се поставят в гнездата на електродите на усилвателя.

Пациентът е с каска. В зависимост от размера на главата на пациента, размерите на каската се регулират чрез затягане и разхлабване на гумените ленти. Местата на електродите се определят според системата за разположение на електродите, а в пресечната точка с тях се монтират колани за каски. Трябва да се помни, че шлемът не трябва да причинява дискомфорт на пациента.

С памучен тампон, потопен в спирт, се обезмасляват местата, предназначени за поставяне на електродите.

Съгласно обозначенията, посочени на панела на усилвателя, електродите се монтират на местата, предвидени от системата, сдвоените електроди са разположени симетрично. Непосредствено преди поставянето на всеки електрод, електродният гел се нанася върху повърхността в контакт с кожата. Трябва да се помни, че гелът, използван като проводник, трябва да е предназначен за електродиагностика.

° С. Грижа за електродите.

Особено внимание трябва да се обърне на грижата за електродите: след приключване на работа с пациента, електродите трябва да се измият с топла вода и да се подсушат с чиста кърпа, не се допускат прегъвания и прекомерно издърпване на кабелите на електродите, както и вода и физиологичен разтвор върху конекторите на кабелите на електродите.

Д. Условия за регистрация на ЕЕГ.

Условията за запис на електроенцефалограма трябва да осигурят състояние на спокойна будност за пациента: удобен стол; светло- и звукоизолирана камера; правилно поставяне на електродите; местоположението на фонофотостимулатора на разстояние 30-50 cm от очите на обекта.

След поставяне на електродите пациентът трябва да се настани удобно на специален стол. Мускулите на горния раменен пояс трябва да са отпуснати. Качеството на записа може да се провери чрез включване на електроенцефалографа в режим на запис. Електроенцефалографът обаче може да регистрира не само електрическите потенциали на мозъка, но и външни сигнали (така наречените артефакти).

д. Артефакти и тяхното отстраняване.

Най-важната стъпка при използването на компютрите в клиничната електроенцефалография е подготовката на оригиналния електроенцефалографски сигнал, който се съхранява в паметта на компютъра. Основното изискване тук е да се осигури въвеждането на ЕЕГ без артефакти (Zenkov L.R., Ronkin M.A., 1991).

За да се елиминират артефактите, е необходимо да се определи причината за тях. В зависимост от причината за възникване артефактите се делят на физически и физиологични.

Физическите артефакти се дължат на технически причини, които включват:

Незадоволително качество на заземяването;

Възможно влияние от различно оборудване, използвано в медицината (рентген, физиотерапия и др.);

Некалибриран електроенцефалографски сигнален усилвател;

Некачествено поставяне на електродите;

Повреда на електрода (частта в контакт с повърхността на главата и свързващия проводник);

Прихващане от работещ фонофотостимулатор;

Нарушаване на електрическата проводимост при попадане на вода и физиологичен разтвор върху съединителите на електродните кабели.

За отстраняване на проблеми, свързани с незадоволително качество на заземяване, смущения от близко оборудване и работещ фонофотостимулатор, е необходима помощ от инсталационен инженер за правилното заземяване на медицинското оборудване и инсталирането на системата.

В случай на некачествено нанасяне на електроди, преинсталирайте ги съгласно п.Б. настоящите препоръки.

Повреденият електрод трябва да се смени.

Почистете конекторите на електродните кабели със спирт.

Физиологичните артефакти, причинени от биологичните процеси в организма на субекта, включват:

Електромиограма - артефакти на движение на мускулите;

Електроокулограма - артефакти на движение на очите;

Артефакти, свързани със записването на електрическата активност на сърцето;

Артефакти, свързани с пулсацията на кръвоносните съдове (с близко местоположение на съда от записващия електрод;

Артефакти, свързани с дишането;

Артефакти, свързани с промени в устойчивостта на кожата;

Артефакти, свързани с неспокойното поведение на пациента;

Не винаги е възможно да се избегнат напълно физиологичните артефакти, така че ако те са краткотрайни (рядко мигане на очите, напрежение дъвкателни мускули, кратко безпокойство) - препоръчва се да ги премахнете с помощта на специален режим, предоставен от програмата. Основната задача на изследователя на този етап е правилното разпознаване и своевременното отстраняване на артефактите. В някои случаи филтрите се използват за подобряване на качеството на ЕЕГ.

Регистрацията на електромиограмата може да бъде свързана с напрежението на дъвкателните мускули и се възпроизвежда под формата на високоамплитудни трептения в бета-обхвата във временните проводници. Подобни промени се наблюдават при преглъщане. Известни трудности възникват и при изследване на пациенти с тикоидни потрепвания, т.к има наслояване на електромиограмата върху електроенцефалограмата, в тези случаи е необходимо да се приложи антимускулна филтрация или да се предпише подходяща лекарствена терапия.

Ако пациентът мига дълго време, можете да го помолите да държи клепачите си затворени, като леко натискате показалеца и палеца. Тази процедура може да се извърши медицинска сестра. Окулограмата се записва във фронталните проводници под формата на двустранно синхронни трептения на делта диапазона, надвишаващи фоновото ниво по амплитуда.

Електрическата активност на сърцето може да се регистрира главно в левия заден темпорален и тилния проводник, съвпада по честота с пулса, представена е от единични колебания в тета диапазона, леко надвишаващи нивото на фоновата активност. Не причинява забележима грешка в автоматичния анализ.

Артефактите, свързани със съдовата пулсация, са представени главно от трептения в делта диапазон, надвишават нивото на фоновата активност и се елиминират чрез преместване на електрода в съседна област, която не се намира над съда.

При артефакти, свързани с дишането на пациента, се записват редовни бавни трептения, съвпадащи по ритъм с дихателните движения и дължащи се на механични движения. гръден кош, по-често се проявява по време на теста с хипервентилация. За да го елиминирате, се препоръчва да помолите пациента да премине към диафрагмено дишане и да избягва странични движения по време на дишане.

При артефакти, свързани с промяна в съпротивлението на кожата, което може да се дължи на нарушение на емоционалното състояние на пациента, се записват неравномерни трептения на бавни вълни. За да ги елиминирате, е необходимо да успокоите пациента, отново да избършете кожните участъци под електродите с алкохол и да ги скарифицирате с тебешир.

Въпросът за целесъобразността на изследването и възможността за използване на лекарства при пациенти в състояние на психомоторна възбуда се решава съвместно с лекуващия лекар поотделно за всеки пациент.

В случаите, когато артефактите са бавни вълни, които са трудни за отстраняване, е възможно да се записва с времева константа от 0,1 s.

Е. Каква е процедурата за запис на ЕЕГ?

Процедурата по запис на ЕЕГ при рутинен преглед е с продължителност около 15-20 минути и включва запис на „фоновата крива” и запис на ЕЕГ в различни функционални състояния. Удобно е да имате няколко предварително създадени регистрационни протокола, включително функционални тестове с различна продължителност и последователност. При необходимост може да се използва дългосрочен мониторингов запис, чиято продължителност първоначално е ограничена само от резервите на хартия или свободно място на диска, където се намира базата данни. протоколен запис. Един запис в дневника може да съдържа няколко функционални тестове. Избира се индивидуално протокол за изследване или се създава нов, в който се посочва последователността на пробите, техният вид и продължителност. Стандартният протокол включва тест за отваряне на очите, 3-минутна хипервентилация, фотостимулация с честота 2 и 10 Hz. При необходимост се извършва фоно- или фотостимулация на честоти до 20 Hz, задействайте стимулация на даден канал. В специални случаи, в допълнение, се използват стискане на пръсти в юмрук, звукови стимули, приемане на различни фармакологични лекарства, психологически тестове.

Какво представляват стандартните функционални тестове?

Тестът "отворени-затворени очи" обикновено се провежда за около 3 секунди с интервали между последователните тестове от 5 до 10 секунди. Смята се, че отварянето на очите характеризира прехода към активност (повече или по-малко инерция на процесите на инхибиране); и затварянето на очите характеризира прехода към покой (повече или по-малко инерция на процесите на възбуждане).

Обикновено, когато очите се отворят, има потискане на алфа активността и повишаване (не винаги) на бета активността. Затварянето на очите увеличава индекса, амплитудата и редовността на алфа активността.

Латентният период на отговора при отворени и затворени очи варира съответно от 0,01-0,03 секунди и 0,4-1 секунди. Смята се, че реакцията на отваряне на очите е преход от състояние на покой към състояние на активност и характеризира инертността на процесите на инхибиране. А реакцията на затваряне на очите е преход от състояние на активност към покой и характеризира инертността на процесите на възбуждане. Параметрите на отговор за всеки пациент обикновено са стабилни при повторни опити.

При провеждане на тест с хипервентилация пациентът трябва да диша с редки, дълбоки вдишвания и издишвания в продължение на 2-3 минути, понякога по-дълго. При деца под 12-15 години хипервентилацията до края на 1-вата минута естествено води до забавяне на ЕЕГ, което се увеличава при по-нататъшна хипервентилация едновременно с честотата на трептенията. Ефектът от хиперсинхронизацията на ЕЕГ по време на хипервентилация е по-изразен, колкото по-млад е субектът. Обикновено такава хипервентилация при възрастни не предизвиква специални промени в ЕЕГ или понякога води до увеличаване на процентния принос на алфа ритъма към общата електрическа активност и амплитудата на алфа активността. Трябва да се отбележи, че при деца под 15-16 години появата на редовна бавна генерализирана активност с висока амплитуда по време на хипервентилация е норма. Същата реакция се наблюдава при млади (под 30) възрастни. При оценката на отговора на хипервентилационен тест трябва да се вземе предвид степента и естеството на промените, времето на тяхното възникване след началото на хипервентилацията и продължителността на тяхното персистиране след края на теста. В литературата няма консенсус относно това колко дълго продължават ЕЕГ промените след края на хипервентилацията. Според наблюденията на Н. К. Благосклонова, запазването на ЕЕГ промените за повече от 1 минута трябва да се разглежда като признак на патология. Въпреки това, в някои случаи хипервентилацията води до появата на специална форма на електрическа активност на мозъка - пароксизмална. Още през 1924 г. O. Foerster показа, че интензивното дълбоко дишане в продължение на няколко минути провокира появата на аура или продължителен епилептичен припадък при пациенти с епилепсия. С въвеждането на електроенцефалографското изследване в клиничната практика беше установено, че при голям брой пациенти с епилепсия епилептиформната активност се появява и се засилва още в първите минути на хипервентилация.

Лека ритмична стимулация.

В клиничната практика се анализира появата на ЕЕГ на ритмични реакции с различна тежест, повтарящи ритъма на светлинни светкавици. В резултат на невродинамични процеси на ниво синапси, в допълнение към недвусмисленото повторение на ритъма на трептене, ЕЕГ може да прояви явления на преобразуване на честотата на стимулация, когато честотата на отговорите на ЕЕГ е по-висока или по-ниска от честотата на стимулация, обикновено четен брой пъти. Важно е във всеки случай да се получи ефектът на синхронизиране на мозъчната дейност с външен сензор за ритъм. Обикновено оптималната честота на стимулация за откриване на максималната реакция на асимилация е в областта на естествените честоти на ЕЕГ, възлизащи на 8–20 Hz. Амплитудата на потенциалите по време на реакцията на асимилация обикновено не надвишава 50 μV и най-често не надвишава амплитудата на спонтанната доминантна активност. Реакцията на асимилация на ритъма е най-добре изразена в тилната област, което очевидно се дължи на съответната проекция на зрителния анализатор. Нормалната реакция на асимилация на ритъма спира не по-късно от 0,2-0,5 секунди след спиране на стимулацията. Характерна особеност на мозъка при епилепсия е повишената склонност към реакции на възбуждане и синхронизиране на нервната активност. В тази връзка, при определена, индивидуална за всеки изследван честота, мозъкът на пациент с епилепсия дава свръхсинхронни високоамплитудни отговори, понякога наричани фотоконвулсивни реакции. В някои случаи отговорите на ритмична стимулация се увеличават по амплитуда, придобиват сложна форма на пикове, остри вълни, комплекси пик-вълна и други епилептични феномени. В някои случаи електрическата активност на мозъка при епилепсия под въздействието на трептяща светлина придобива авторитмичен характер на самоподдържащ се епилептичен разряд, независимо от честотата на стимулацията, която го е причинила. Изтичането на епилептична активност може да продължи след спиране на стимулацията и понякога да се превърне в малък или голям припадък. Тези видове епилептични припадъци се наричат ​​фотогенични.

В някои случаи се използват специални тестове с тъмна адаптация (престой в затъмнено помещение до 40 минути), частично и пълно (от 24 до 48 часа) лишаване от сън, както и съвместно ЕЕГ и ЕКГ наблюдение и наблюдение на нощния сън.

Как възниква електроенцефалограмата?

За произхода на електрическите потенциали на мозъка.

През годините теоретичните идеи за произхода на мозъчните потенциали многократно се променят. Нашата задача не включва дълбоко теоретичен анализневрофизиологични механизми на генериране на електрическа активност. Образното изявление на Грей Уолтър за биофизичното значение на информацията, получена от електрофизиолога, е дадено в следния цитат: „Електрическите промени, които причиняват променливите токове с различни честоти и амплитуди, които регистрираме, се случват в клетките на самия мозък. Няма съмнение, че това е техният единствен източник. Мозъкът трябва да бъде описан като огромна съвкупност от електрически елементи, толкова многобройна, колкото звездното население на Галактиката. В океана на мозъка, неспокойните приливи на нашето електрическо същество се издигат, хиляди пъти относително по-мощни от приливите на земните океани. Това се случва, когато милиони елементи са съвместно възбудени, което прави възможно измерването на ритъма на техните повтарящи се разряди по честота и амплитуда.

Не е известно какво кара тези милиони клетки да работят заедно и какво причинява разреждането на една клетка. Все още сме много далеч от обяснението на тези основни мозъчни механизми. Бъдещите изследвания може би ще ни дадат динамична перспектива на невероятни открития, подобни на тези, които се откриха пред физиците в опитите им да разберат атомната структура на нашето същество. Може би, както във физиката, тези открития могат да бъдат описани с математически език. Но дори и днес, когато се движим в крак с новите идеи, адекватността на използвания език и ясната дефиниция на предположенията, които правим, са от все по-голямо значение. Аритметиката е адекватен език за описване на височината и времето на прилива, но ако искаме да предвидим неговото покачване и спадане, трябва да използваме друг език, езика на алгебрата с неговите специални символи и теореми. По същия начин електрическите вълни и вълните в мозъка могат да бъдат адекватно описани чрез броене, аритметика; но тъй като нашите претенции се увеличават и ние искаме да разберем и предвидим поведението на мозъка, има много неизвестни "х" и "у" на мозъка. Следователно е необходимо да има и неговата алгебра. Някои хора намират тази дума за плашеща. Но това не означава нищо повече от „свързване на парчетата на счупеното“.

Следователно ЕЕГ записите могат да се разглеждат като частици, фрагменти от огледалото на мозъка, неговия speculum speculorum. Опитите за комбинирането им с фрагменти от друг произход трябва да бъдат предшествани от внимателно сортиране. Електроенцефалографската информация идва като обикновен отчет в криптирана форма. Можете да отворите шифъра, но това не означава, че информацията, която получавате, непременно ще бъде от голяма стойност...

Функцията на нервната система е да възприема, сравнява, съхранява и генерира много сигнали. Човешкият мозък е не само механизъм, много по-сложен от всеки друг, но и механизъм с дълга индивидуална история. В това отношение да се изследват само честотите и амплитудите на компонентите на вълнообразната линия за ограничен период от време би било най-малкото прекалено опростяване.“ (Gray Walter. Living Brain. M., Mir, 1966).

Защо се нуждаем от компютърен анализ на електроенцефалограмата?

Исторически клиничната електроенцефалография се е развила от визуалния феноменологичен анализ на ЕЕГ. Въпреки това, още в началото на развитието на електроенцефалографията, физиолозите възникнаха желанието да оценят ЕЕГ с помощта на количествени обективни показатели, да прилагат методите на математическия анализ.

Първоначално обработката на ЕЕГ и изчисляването на различните му количествени параметри се извършва ръчно чрез дигитализиране на кривата и изчисляване на честотните спектри, разликата в които в различни области се обяснява с цитоархитектониката на кортикалните зони.

Количествените методи за оценка на ЕЕГ трябва да включват планиметрични и хистографски методи за анализ на ЕЕГ, които също се извършват чрез ръчно измерване на амплитудата на трептенията. Изследването на пространствените отношения на електрическата активност на мозъчната кора на човека е извършено с помощта на топоскоп, който дава възможност да се изследва интензитета на сигнала в динамика, фазовите отношения на активността и да се избере избраният ритъм. Използването на корелационния метод за анализ на ЕЕГ е предложено и разработено за първи път от Н. Винер през 30-те години на миналия век, а най-подробната обосновка за прилагането на спектрално-корелационния анализ към ЕЕГ е дадена в работата на Г. Валтер.

С въвеждането на цифровите компютри в медицинската практика стана възможно да се анализира електрическата активност на качествено ново ниво. В момента най-обещаващата посока в изследването на електрофизиологичните процеси е посоката на цифровата електроенцефалография. Съвременните методи за компютърна обработка на електроенцефалограма позволяват да се извърши подробен анализ на различни ЕЕГ явления, да се види всеки участък от кривата в уголемена форма, да се извърши нейният амплитудно-честотен анализ, да се представят получените данни под формата на карти, числа, графики, диаграми и да се получат вероятностни характеристики на пространственото разпределение на факторите, които причиняват появата на електрическа активност върху конвекситалната повърхност.

Спектралният анализ, който е най-широко използван при анализа на електроенцефалограми, беше използван за оценка на основните стандартни ЕЕГ характеристики в различни групипатологии (Ponsen L., 1977), хронични ефекти на психотропни лекарства (Saito M., 1981), прогноза за мозъчно-съдови инциденти (Saimo K. et al., 1983), хепатогенна енцефалопатия (Van der Rijt CC et al., 1984). Характеристика на спектралния анализ е, че той представя ЕЕГ не като времева последователност от събития, а като спектър от честоти за определен период от време. Очевидно спектрите ще отразяват фоновите стабилни характеристики на ЕЕГ в по-голяма степен, отколкото са записани за по-дълъг период на анализ в подобни експериментални ситуации. Дългите епохи на анализ са за предпочитане и поради факта, че при тях отклоненията в спектъра, причинени от краткотрайни артефакти, са по-слабо изразени, ако нямат значителна амплитуда.

При оценката на обобщените характеристики на фоновата ЕЕГ повечето изследователи избират епохи за анализ от 50–100 секунди, въпреки че според J. Mocks и T. Jasser (1984) епохата от 20 секунди също дава доста добре възпроизводими резултати, ако е избрана според критерия за минимална активност в лентата 1,7–7,5 Hz в извеждането на ЕЕГ. Що се отнася до надеждността на резултатите от спектралния анализ, мненията на авторите варират в зависимост от състава на изследваните и конкретни проблеми, решени с този метод. Р. Джон и др.(1980) стигат до извода, че абсолютните ЕЕГ спектри при деца са ненадеждни и само относителните спектри, записани със затворени очи на субекта, са силно възпроизводими. В същото време G. Fein и др.(1983), изследвайки ЕЕГ спектрите на нормални деца и деца с дислексия, стигат до извода, че абсолютните спектри са информативни и по-ценни, като дават не само разпределението на мощността по честоти, но и нейната реална стойност. При оценка на възпроизводимостта на ЕЕГ спектрите при юноши по време на многократни проучвания, първото от които е извършено на възраст 12,2 години, а второто на 13-годишна възраст, са открити надеждни корелации само в алфа1 (0,8) и алфа2 (0,72) ленти, докато възпроизводимостта е по-малко надеждна за останалите спектрални ленти (Gasser T. et al., 1985). При исхемичен инсулт, от 24 количествени параметъра, получени въз основа на спектри от 6 ЕЕГ деривации, само абсолютната мощност на локалните делта вълни е надежден предиктор на прогнозата (Sainio K. et al., 1983).

Поради чувствителността на ЕЕГ към промени в церебралния кръвен поток, редица работи са посветени на спектралния анализ на ЕЕГ по време на преходни исхемични атаки, когато промените, открити чрез ръчен анализ, изглеждат незначителни. V. Kopruner и др.(1984) изследват ЕЕГ при 50 здрави и 32 пациенти с нарушения на мозъчното кръвообращение в покой и при стискане на топката с дясната и лявата ръка. ЕЕГ се подлага на компютърен анализ с изчисляване на мощността от основните спектрални ленти. Въз основа на тези първоначални данни получаваме 180 параметъра, които са обработени по метода на многовариантния линеен дискриминантен анализ. На тази база е получен мултипараметричен индекс на асиметрия (MPA), който дава възможност за разграничаване на здрави и болни хора, групи пациенти според тежестта на неврологичния дефект и наличието и размера на лезията на компютърна томограма. Най-голям принос към MPA има съотношението на тета мощността към делта мощността. Допълнителни значими параметри на изкривяване бяха тета и делта мощност, пикова честота и десинхронизация, свързана със събитие. Авторите отбелязват висока степен на симетрия на параметрите при здрави хора и основната роля на асиметрията в диагностиката на патологията.

От особен интерес е използването на спектрален анализ при изследването на мю-ритъма, който, когато се анализира визуално, се открива само при малък процент от индивидите. Спектралният анализ, съчетан с техниката за осредняване на спектрите, получени за няколко епохи, позволява да се идентифицира при всички субекти.

Тъй като разпределението на мю ритъма съвпада с зоната на кръвоснабдяване на средната церебрална артерия, нейните промени могат да служат като показател за нарушения в съответната област. Диагностични критерии са разликите в пиковата честота и мощност на мю-ритъма в двете хемисфери (Pfurtschillir G., 1986).

Методът за изчисляване на спектралната мощност на ЕЕГ е високо оценен от C.S. Van der Rijt et al.(1984) при стадиране на чернодробна енцефалопатия. Показател за тежестта на енцефалопатията е намаляването на средната доминираща честота в спектъра и степента на корелация е толкова близка, че позволява да се установи класификацията на енцефалопатията според този показател, който се оказва по-надежден от клиничната картина. В контролата средната доминираща честота е по-голяма или равна на 6,4 Hz, а процентът на тета е под 35; в стадий I енцефалопатия средната доминантна честота е в същия диапазон, но количеството на тета е равно или по-високо от 35%, в стадий II средната доминантна честота е под 6,4 Hz, съдържанието на тета вълните е в същия диапазон и броят на делта вълните не надвишава 70%; в етап III броят на делта вълните е повече от 70%.

Друга област на приложение на математическия анализ на електроенцефалограмата чрез метода на бързото преобразуване на Фурие се отнася до контрола на краткосрочните промени в ЕЕГ под въздействието на някои външни и вътрешни фактори. По този начин този метод се използва за наблюдение на състоянието на церебралния кръвен поток по време на ендатеректомия или сърдечна операция, като се има предвид високата чувствителност на ЕЕГ към нарушения на мозъчното кръвообращение. В работата на M. Myers и др.(1977) ЕЕГ, предварително преминал през филтър с ограничения в диапазона от 0,5 - 32 Hz, се дигитализира и се подлага на бързо преобразуване на Фурие в последователни епохи с продължителност 4 секунди. На дисплея една под друга бяха поставени спектрални диаграми на последователни епохи. Получената картина беше триизмерна графика, където оста X съответстваше на честотата, Y - на времето на регистрация, а въображаема координата, съответстваща на височината на пиковете, показваше спектралната мощност. Методът осигурява демонстративно показване на времеви флуктуации в спектралния състав в ЕЕГ, което от своя страна е силно свързано с флуктуациите в церебралния кръвоток, който се определя от разликата в артериовенозното налягане в мозъка. Авторите заключават, че данните от ЕЕГ могат да бъдат ефективно използвани за коригиране на нарушения на мозъчното кръвообращение по време на операция от анестезиолог, който не е специализиран в анализ на ЕЕГ.

Методът на спектралната мощност на ЕЕГ представлява интерес за оценка на влиянието на определени психотерапевтични въздействия, психически стрес и функционални тестове. Р.Г. Biniaurishvili и др.(1985) наблюдават увеличение на общата мощност и особено мощността в делта и тета лентите по време на хипервентилация при пациенти с епилепсия. В изследванията бъбречна недостатъчностсе оказа ефективна техника за анализиране на ЕЕГ спектри по време на лека ритмична стимулация. Субектите бяха представени с последователни 10-секундни серии от светлинни проблясъци от 3 до 12 Hz с едновременно непрекъснато записване на последователни спектри на мощност за епохи от 5 секунди. The spectra were placed in the form of a matrix to obtain a pseudo-three-dimensional image, in which time is represented along the axis moving away from the observer when viewed from above, frequency - along the X-axis, amplitude - along the Y-axis. Normally, a clearly defined peak was observed at the dominant harmonic and less clear at the stimulation subharmonic, gradually shifting to the right as the stimulation frequency increased. При уремия имаше рязко намаляване на мощността на основния хармоник, преобладаване на пикове при ниски честоти с пълна дисперсия на мощността. В по-точно количествено отношение това се изразява в намаляване на активността при по-ниски честотни хармоници под основната, което корелира с влошаване на състоянието на пациентите. Имаше възстановяване на нормалната картина на спектрите на асимилация на ритми с подобрение поради диализа или бъбречна трансплантация (Amel B. et al., 1978). Някои изследвания използват метода за изолиране на определена честота на интерес върху ЕЕГ.

При изучаване на динамичните промени в ЕЕГ обикновено се използват кратки епохи на анализ: от 1 до 10 секунди. Преобразуването на Фурие има някои характеристики, които отчасти затрудняват съпоставянето на данните, получени с негова помощ, с данните от визуалния анализ. Тяхната същност се състои в това, че на ЕЕГ бавните явления имат по-голяма амплитуда и продължителност от високочестотните. В тази връзка в спектъра, конструиран по класическия алгоритъм на Фурие, има известно преобладаване на бавни честоти.

Оценката на честотните компоненти на ЕЕГ се използва за локална диагностика, тъй като тази характеристика на ЕЕГ е един от основните критерии при визуалното търсене на локални мозъчни лезии. Това повдига въпроса за избора на значими параметри за оценка на ЕЕГ.

В експериментално клинично проучване опитите за прилагане на спектрален анализ към нозологичната класификация на мозъчните лезии, както се очакваше, бяха неуспешни, въпреки че неговата полезност като метод за откриване на патология и локализиране на лезии беше потвърдена (Mies G., Hoppe G., Hossman K.A.., 1984). В този режим на програмата спектралният масив се показва с различна степен на припокриване (50-67%), обхватът на промяна на еквивалентните амплитудни стойности (скала за цветно кодиране) е представен в μV. Възможностите на режима ви позволяват да показвате 2 спектрални масива наведнъж, като използвате 2 канала или полукълба за сравнение. Мащабът на хистограмата се изчислява автоматично, така че бял цвятсъответства на максималната стойност на еквивалентната амплитуда. Плаващите параметри на скалата за цветово кодиране ви позволяват да представяте всякакви данни във всеки диапазон без скала, както и да сравнявате фиксиран канал с останалите.

Какви методи за математически анализ на ЕЕГ са най-често срещаните?

Математическият анализ на ЕЕГ се основава на трансформацията на първоначалните данни чрез метода на бързото преобразуване на Фурие. Оригиналната електроенцефалограма, след превръщането й в дискретна форма, се разделя на последователни сегменти, всеки от които се използва за изграждане на съответния брой периодични сигнали, които след това се подлагат на хармоничен анализ. Изходните форми са представени под формата на числени стойности, графики, графични карти, компресирани спектрални области, ЕЕГ томограми и др. (J. Bendat, A. Peirsol, 1989, Applied Random Data Analysis, ch.11)

Какви са основните аспекти на приложението на компютърната ЕЕГ?

Традиционно ЕЕГ се използва най-широко в диагностиката на епилепсията, което се дължи на неврофизиологичните критерии, включени в дефиницията на епилептичния припадък като патологичен електрически разряд на мозъчни неврони. Възможно е обективно да се фиксират съответните промени в електрическата активност по време на припадък само чрез електроенцефалографски методи. Въпреки това, старият проблем с диагностицирането на епилепсията остава актуален в случаите, когато не е възможно директно наблюдение на пристъп, данните от историята са неточни или ненадеждни и рутинните ЕЕГ данни не дават директни индикации под формата на специфични епилептични изхвърляния или модели на епилептични припадъци. В тези случаи използването на методи за мултипараметрична статистическа диагностика позволява не само да се получи надеждна диагноза на епилепсия от ненадеждни клинични и електроенцефалографски данни, но и да се решат въпросите за необходимостта от лечение с антиконвулсанти за травматично мозъчно увреждане, изолирано епилептичен припадък, фебрилни конвулсии и др. По този начин използването на автоматични методи за обработка на ЕЕГ в епилептологията в момента е най-интересната и обещаваща посока. Обективната оценка на функционалното състояние на мозъка при наличие на пациент с пароксизмални припадъци от неепилептичен произход, съдова патология, възпалителни заболявания на мозъка и др. С възможност за надлъжни изследвания ви позволява да наблюдавате динамиката на заболяването и ефективността на терапията.

Основните насоки на математическия анализ на ЕЕГ могат да бъдат сведени до няколко основни аспекта:

Трансформиране на първичните електроенцефалографски данни в по-рационална форма, адаптирана към конкретни лабораторни задачи;

Автоматичен анализ на ЕЕГ честотни и амплитудни характеристики и елементи на ЕЕГ анализ чрез методи за разпознаване на образи, частично възпроизвеждащи операции, извършени от човек;

Преобразуване на данните от анализа във формата на графики или топографски карти (Rabending Y., Heydenreich C., 1982);

Методът на вероятностната ЕЕГ-томография, който позволява да се изследва с определена степен на вероятност местоположението на фактора, причинил електрическата активност на ЕЕГ на скалпа.

Какви са основните режими на обработка, съдържащи се в програмата "DX 4000 practic"?

При разглеждането на различни методи за математически анализ на електроенцефалограмата е възможно да се покаже каква информация дава този или онзи метод на неврофизиолога. Нито един от наличните в арсенала методи обаче не може напълнода подчертае всички аспекти на такъв сложен процес като електрическата активност на човешкия мозък. Само комплексно различни методиви позволява да анализирате ЕЕГ модели, да опишете и да определите количествено съвкупността от различните му аспекти.

Широко използвани са методи като честотен, спектрален и корелационен анализ, които позволяват да се оценят пространствено-времевите параметри на електрическата активност. Сред най-новите софтуерни разработки на компанията DX-systems е автоматичен ЕЕГ анализатор, който определя локални ритмични промени, които се различават от типичната картина за всеки пациент, синхронни проблясъци, причинени от влиянието на медианните структури, пароксизмална активност с показване на нейния фокус и пътища на разпространение. Методът на вероятностната ЕЕГ томография се е доказал добре, позволявайки с известна степен на надеждност да се покаже във функционалната секция местоположението на фактора, който е причинил електрическата активност на ЕЕГ на скалпа. В момента се тества триизмерен модел на функционален фокус на електрическата активност с неговото пространствено и послойно картографиране в равнини и подравняване със секции, взети при изследването на анатомичните структури на мозъка с помощта на NMRI методи. Този метод се използва в софтуерната версия на "DX 4000 Research".

всичко по-голямо приложениев клиничната практика, когато оценява функционалното състояние на мозъка, той намира метод за математически анализ на евокираните потенциали под формата на картографски, спектрални и корелационни методи за анализ.

По този начин разработването на цифрова ЕЕГ е най-обещаващият метод за изследване на неврофизиологичните процеси в мозъка.

Използването на корелационно-спектрален анализ дава възможност да се изследват пространствено-времевите връзки на ЕЕГ потенциалите.

Морфологичният анализ на различни ЕЕГ модели се оценява визуално от потребителя, но възможността за преглед с различна скорости мащабът може да бъде приложен програмно. Освен това, последните разработки позволяват да се изложат записи на електроенцефалограма в режим на автоматичен анализатор, който оценява фоновата ритмична активност, характерна за всеки пациент, следи периодите на хиперсинхронизация на ЕЕГ, локализацията на определени патологични модели, пароксизмалната активност, нейния източник и пътища на разпространение. Регистрацията на ЕЕГ дава обективна информация за състоянието на мозъка в различни функционални състояния.

Основните методи за компютърен анализ на електроенцефалограмата, представени в програмата "DX 4000 PRACTIC", са ЕЕГ томография, ЕЕГ картиране и представяне на характеристиките на електрическата активност на мозъка под формата на компресирани спектрални области, цифрови данни, хистограми, корелационни и спектрални таблици и карти.

Диагностична стойност при изследване на ЕЕГ са краткотрайни (от 10 ms) и относително постоянни електроенцефалографски модели ("електроенцефалографски синдроми"), както и електроенцефалографски модел, характерен за всеки човек и неговите промени, свързани с възрастта и (в норма) и патологията според степента на участие в патологичен процесразлични части на мозъчните структури. По този начин неврофизиологът трябва да анализира ЕЕГ модели с различна продължителност, но не по значимост, и да получи най-пълната информация за всеки от тях и за електроенцефалографската картина като цяло. Следователно, когато се анализира модел на ЕЕГ, е необходимо да се вземе предвид времето на неговото съществуване, тъй като периодът от време, подложен на анализ, трябва да бъде съизмерим с изследвания феномен на ЕЕГ.

Видовете представяне на данните на бързото преобразуване на Фурие зависят от областта на приложение на този метод, както и от интерпретацията на данните.

ЕЕГ томография.

Автор този методе А.В. Крамаренко. Първите софтуерни разработки на проблемната лаборатория "DX-systems" бяха оборудвани с режим EEG томограф и сега той вече се използва успешно в повече от 250 лечебни заведения. Същността и областите на практическо приложение на този метод са описани в работата на автора.

ЕЕГ картографиране.

За цифровата електроенцефалография стана традиционно да се трансформира получената информация под формата на карти: честота, амплитуда. Топографските карти отразяват разпределението на спектралната мощност на електрическите потенциали. Предимствата на този подход са, че някои задачи за разпознаване, според психолога, се решават по-добре от човек въз основа на визуално-пространствено възприятие. В допълнение, представянето на информация под формата на картина, която възпроизвежда реални пространствени отношения в мозъка на субекта, също се оценява като по-адекватна с клинична точказрение по аналогия с такива изследователски методи като ЯМР и др.

За да се получи карта на разпределението на мощността в определен спектрален диапазон, спектрите на мощността се изчисляват за всеки от проводниците и след това всички стойности, разположени пространствено между електродите, се изчисляват по метода на многократна интерполация; спектралната мощност в определена лента се кодира за всяка точка чрез интензитета на цвета в дадена цветова скала на цветен дисплей. На екрана се получава изображение на главата на субекта (изглед отгоре), на което цветовите вариации съответстват на мощността на спектралната лента в съответната област (Veno S., Matsuoka S., 1976; Ellingson R.J.; Peters J.F., 1981; Buchsbaum M.S. et al., 1982; Matsuoka S., Nedermeyer E., Lopes de Silva F., 19 82; Ashida H. et al., 1984). K. Nagata et al., (1982), използвайки системата за представяне на спектралната мощност в основните спектрални ленти на ЕЕГ под формата на цветни карти, стигнаха до извода, че е възможно да се получи допълнителна полезна информация с помощта на този метод при изследване на пациенти с исхемични нарушениямозъчно кръвообращение с афазия.

Същите автори при изследване на пациенти с преходни исхемични атаки установиха, че топографските карти предоставят информация за наличието на остатъчни промени в ЕЕГ дори за дълго време след исхемична атака и представляват известно предимство пред конвенционалния визуален анализ на ЕЕГ. Авторите отбелязват, че субективно патологичните асиметрии в топографските карти се възприемат по-убедително, отколкото при конвенционалната ЕЕГ, а диагностичните стойности са имали промени в лентата на алфа ритъма, които, както е известно, са най-малко подкрепени в конвенционалния ЕЕГ анализ (Nagata K. et. al., 1984).

Амплитудните топографски карти са полезни само при изследване на мозъчни потенциали, свързани със събития, тъй като тези потенциали имат достатъчно стабилна фаза, амплитуда и пространствени характеристики, които могат да бъдат адекватно отразени на топографска карта. Тъй като спонтанната ЕЕГ във всяка точка на запис е стохастичен процес, всяко моментно разпределение на потенциала, записано от топографска карта, се оказва непредставително. Следователно изграждането на амплитудни карти за дадените спектрални ленти по-адекватно отговаря на задачите на клиничната диагностика (Зенков Л.Р., 1991).

Средният режим на нормализиране включва съпоставяне на цветовата скала със средните стойности на амплитудата за 16 канала (обхват от 50 μV).

Нормализиране чрез минимални цветове минималните стойности на амплитудите с най-студения цвят на скалата, а останалите със същата стъпка на цветовата скала.

Нормализирането до максимум включва оцветяване на зоните с максимални амплитудни стойности с най-топлия цвят и оцветяване на останалите зони с по-студени тонове на стъпки от 50 μV.

Градиационните скали на честотните карти са конструирани съответно.

В режим на картографиране, топографските карти могат да бъдат умножени в алфа, бета, тета, делта честотни диапазони; средната честота на спектъра и нейното отклонение. Възможността за преглед на последователни топографски карти ви позволява да определите локализацията на източника на пароксизмална активност и начина, по който се разпространява с визуално и времево (с помощта на автоматичен таймер) сравнение с традиционните ЕЕГ криви. При запис на електроенцефалограма съгласно даден протокол за изследване, прегледът на обобщените карти, съответстващи на всяка проба в четири честотни диапазона, позволява бързо и образно да се оцени динамиката на електрическата активност на мозъка по време на функционални натоварвания, да се идентифицира постоянна, но не винаги изразена асиметрия.

Секторните диаграми визуално показват с дисплея на цифрови характеристики процентния принос на всеки честотен диапазон към общата електрическа активност за всеки от шестнадесетте ЕЕГ канала. Този режим ви позволява обективно да оцените преобладаването на всеки от честотните диапазони и нивото на междухемисферна асиметрия.

Представяне на ЕЕГ като двумерен диференциален закон на разпределение на средната честота и амплитудата на сигнала. Данните от анализа на Фурие са представени върху равнина, чиято хоризонтална ос е средната честота на спектъра в Hz, а вертикалната ос е амплитудата в μV. Цветовата градация характеризира вероятността сигналът да се появи на избрана честота с избрана амплитуда. Същата информация може да бъде представена като триизмерна фигура, по оста Z на която е нанесена вероятността. В близост е посочена площта, заета от фигурата като процент от общата площ. Двумерният диференциален закон на разпределението на средната честота и амплитудата на сигнала също се конструира за всяко полукълбо поотделно. За да се сравнят тези изображения, абсолютната разлика на тези два закона на разпределение се изчислява и показва на честотната равнина. Този режим дава възможност да се оцени общата електрическа активност и грубата междухемисферна асиметрия.

Представяне на ЕЕГ под формата на цифрови стойности. Представянето на електроенцефалограмата в цифров вид позволява получаване на следната информация за изследването: еквивалентни стойности на средната амплитуда на вълната на всеки честотен диапазон, съответстващ на неговата спектрална плътност на мощността (това са оценки на математическото очакване на спектралния състав на сигнала въз основа на реализациите на Фурие, епоха на анализ 640 ms, припокриване 50%); стойности на средната (средна ефективна) честота на спектъра, изчислена от осреднената реализация на Фурие, изразена в Hz; отклонение на средната честота на спектъра във всеки канал от средната му стойност, т.е. от математическото очакване (изразено в Hz); стандартно отклонение на еквивалентните стойности на средната амплитуда на канал в текущия диапазон от математическото очакване (стойности в осреднената реализация на Фурие, изразени в μV).

Хистограми. Един от най-често срещаните и илюстративни начини за представяне на данните от анализа на Фурие са хистограмите на разпределението на еквивалентните стойности на средната амплитуда на вълната на всеки честотен диапазон и хистограмите на средната честота на всички канали. В този случай еквивалентните стойности на средната амплитуда на вълната на всеки честотен диапазон са таблични в 70 интервала с ширина 1,82 в диапазона от 0 до 128 μV. С други думи, броят на стойностите (съответно реализации), принадлежащи към всеки интервал (честота на попадение), се брои. Този масив от числа се изглажда с филтър на Хеминг и се нормализира около максималната стойност (след това максимумът във всеки канал е 1,0). При определяне на средната ефективна (средна) честота на спектралната плътност на мощността, стойностите за реализациите на Фурие са таблични в 70 интервала с ширина 0,2 Hz в диапазона от 2 до 15 Hz. Стойностите се изглаждат с филтър на Hamming и се нормализират до максимум. В същия режим е възможно да се изградят полусферични хистограми и обща хистограма. За полусферичните хистограми са взети 70 интервала с ширина 1,82 μV за диапазони и 0,2 Hz за средната ефективна честота на спектъра; за общата хистограма се използват стойностите във всички канали, а за изграждането на полусферични хистограми се използват само стойностите в каналите на едно полукълбо (каналите Cz и Oz не се вземат предвид за нито едно полукълбо). На хистограмите се отбелязва интервалът с максимална стойност на честотата и се посочва какво му съответства в μV или Hz.

Компресирани спектрални области. Компресираните спектрални области представляват един от традиционните методи за обработка на ЕЕГ. Неговата същност се състои в това, че оригиналната електроенцефалограма, след като се преобразува в дискретна форма, се разделя на последователни сегменти, всеки от които се използва за конструиране на подходящ брой периодични сигнали, които след това се подлагат на хармоничен анализ. На изхода се получават спектрални криви на мощността, където ЕЕГ честотите се нанасят по оста X, а мощността, освободена при дадена честота за анализирания времеви интервал по оста Y. Продължителността на епохите е 1 секунда ЕЕГ спектрите на мощността се показват последователно, нанесени един под друг с топлите цветове на максималните стойности. В резултат на това на дисплея се изгражда псевдо-триизмерен пейзаж от последователни спектри, което позволява визуално да се видят промените в спектралния състав на ЕЕГ с течение на времето. Най-често използваният метод за оценка на спектралната мощност на ЕЕГ се използва за обща характеристика на ЕЕГ в случаи на неспецифични дифузни мозъчни лезии, като малформации, различни видове енцефалопатия, нарушено съзнание и някои психиатрични заболявания.
Втората област на приложение на този метод е дългосрочното наблюдение на пациенти в кома или под терапевтични ефекти (Fedin AI, 1981).

Биспектралният анализ с нормализиране е един от специалните режими на обработка на електроенцефалограмата по метода на бързото преобразуване на Фурие и представлява повторен спектрален анализ на резултатите от ЕЕГ спектралния анализ в даден диапазон за всички канали. Резултатите от ЕЕГ спектралния анализ се представят на времеви хистограми на спектралната плътност на мощността (PSD) за избрания честотен диапазон. Този режим е предназначен за изследване на спектъра на PSD трептения и неговата динамика. Биспектралният анализ се извършва за честоти от 0,03 до 0,540 Hz със стъпка от 0,08 Hz върху целия PSD масив. Тъй като PSD е положителна стойност, оригиналните данни за респектрален анализ съдържат някакъв постоянен компонент, който се показва в резултатите при ниски честоти. Често има максимум. За да се елиминира постоянният компонент, е необходимо да се центрират данните. Това е режимът на биспектрален анализ с центриране. Същността на метода се състои в това, че тяхната средна стойност се изважда от първоначалните данни за всеки канал.

Корелационен анализ. Матрицата на коефициента на корелация на стойностите на спектралната плътност на мощността в посочения диапазон е конструирана за всички двойки канали и на нейна основа векторът на средните коефициенти на корелация на всеки канал с останалите. Матрицата има горна триъгълна форма. Маркирането на неговите редове и колони дава всички възможни двойки за 16 канала. Коефициентите за даден канал са в реда и в колоната с неговия номер. Стойностите на коефициентите на корелация варират от -1000 до +1000. Знакът на коефициента се записва в клетката на матрицата над стойностите. Корелацията на каналите i, j се оценява по абсолютната стойност на коефициента на корелация Rij , а клетката на матрицата е кодирана с подходящ цвят: клетката на коефициента с максимална абсолютна стойност е кодирана в бяло, а клетката с минимална е кодирана в черно. На базата на матрицата за всеки канал се изчислява средният коефициент на корелация с останалите 15 канала. Полученият вектор от 16 стойности се показва под матрицата според същите принципи.

Методи за изследване на работата на мозъка

ТЕМА 2. МЕТОДИ НА ПСИХОФИЗИОЛОГИЯТА

• 2.1. Методи за изследване на работата на мозъка
• 2.2. Електрическа активност на кожата
• 2.3. Показатели на сърдечно-съдовата система
• 2.4. Показатели за активността на мускулната система
• 2.5. Индикатори за активността на дихателната система
• 2.6. Очни реакции
• 2.7. Детектор на лъжата
• 2.8. Избор на методи и показатели

Този раздел ще представи систематиката, методите за регистриране и значението на физиологичните показатели, свързани с умствена дейностчовек. Психофизиологията е експериментална дисциплина, поради което интерпретативните възможности на психофизиологичните изследвания се определят до голяма степен от съвършенството и разнообразието на използваните методи. Правилният избор на методика, адекватното използване на нейните показатели и интерпретацията на получените резултати, съответстващи на разрешаващите възможности на методиката, са условията, необходими за успешното психофизиологично изследване.

• 2.1.1. Електроенцефалография
• 2.1.2. предизвикани потенциали на мозъка
• 2.1.3. Топографско картографиране на електрическата активност на мозъка (TCEAM)
• 2.1.4. Компютърна томография (CT)
• 2.1.5. невронна активност
• 2.1.6. Методи за въздействие върху мозъка

Централно място в редица методи на психофизиологично изследване заемат различни методи за регистриране на електрическата активност на централната нервна система и главно на мозъка.

Електроенцефалография- метод за регистриране и анализ на електроенцефалограмата (ЕЕГ), т.е. обща биоелектрична активност, взета както от скалпа, така и от дълбоките структури на мозъка. Последното при човек е възможно само в клинични условия.
През 1929 г. австрийският психиатър Х. Бергер открива, че "мозъчните вълни" могат да бъдат записани от повърхността на черепа. Той установи, че електрическите характеристики на тези сигнали зависят от състоянието на субекта. Най-забележими са синхронните вълни с относително голяма амплитуда с характерна честота от около 10 цикъла в секунда. Бергер ги нарече алфа вълни и ги противопостави на високочестотните „бета вълни“, които се появяват, когато човек премине в по-активно състояние. Откритието на Бергер доведе до създаването на електроенцефалографски метод за изследване на мозъка, който се състои в записване, анализиране и интерпретиране на биотоковете на мозъка на животни и хора.
Една от най-забележителните характеристики на ЕЕГ е нейната спонтанна, автономна природа. Редовната електрическа активност на мозъка може да бъде регистрирана още в плода (т.е. преди раждането на организма) и спира само с настъпването на смъртта. Дори при дълбока кома и анестезия се наблюдава специален характерен модел на мозъчни вълни.
Днес ЕЕГ е най-обещаващият, но все още най-малко дешифриран източник на данни за психофизиолога.

Условия за регистрация и методи за анализ на ЕЕГ.Стационарният комплекс за запис на ЕЕГ и редица други физиологични параметри включва звукоизолирана екранирана камера, оборудвано място за изпитвания, моноканални усилватели, записващо оборудване (мастилен енцефалограф, многоканален магнетофон). Обикновено се използват от 8 до 16 EEG канала за запис едновременно от различни части на повърхността на черепа. ЕЕГ анализът се извършва както визуално, така и с помощта на компютър. IN последен случайнеобходим е специален софтуер.

• Според честотата в ЕЕГ се разграничават следните видове ритмични компоненти:
• делта ритъм (0,5-4 Hz);
• тета ритъм (5-7 Hz);
• алфа ритъм(8-13 Hz) - основният ритъм на ЕЕГ, преобладаващ в покой;
• мю-ритъм - по честотно-амплитудни характеристики той е подобен на алфа-ритъма, но преобладава в предните отдели на мозъчната кора;
• бета ритъм (15-35 Hz);
• гама ритъм (над 35 Hz).

Трябва да се подчертае, че подобно разделение на групи е повече или по-малко произволно, то не съответства на никакви физиологични категории. Регистрирани са и по-ниски честоти на електрическите потенциали на мозъка до периоди от порядъка на няколко часа и дни. Записът на тези честоти се извършва с помощта на компютър.

Основни ритми и параметри на енцефалограмата. 1. Алфа вълна - единично двуфазно трептене на потенциалната разлика с продължителност 75-125 ms., Доближава се до синусоидална форма. 2. Алфа ритъм - ритмична флуктуация на потенциалите с честота 8-13 Hz, изразена по-често в задните части на мозъка със затворени очи в състояние на относителна почивка, средната амплитуда е 30-40 μV, обикновено модулирана във вретена. 3. Бета вълна - единично двуфазно трептене на потенциали с продължителност под 75 ms. и амплитуда 10-15 μV (не повече от 30). 4. Бета ритъм - ритмично трептене на потенциали с честота 14-35 Hz. Той е по-добре изразен в предно-централните области на мозъка. 5. Делта вълна - единично двуфазно трептене на потенциалната разлика с продължителност над 250 ms. 6. Делта ритъм - ритмично трептене на потенциали с честота 1-3 Hz и амплитуда от 10 до 250 μV или повече. 7. Тета вълна - единично, по-често двуфазно колебание на потенциалната разлика с продължителност 130-250 ms. 8. Тета ритъм - ритмично трептене на потенциали с честота 4-7 Hz, по-често двустранно синхронно, с амплитуда 100-200 μV, понякога с вретеновидна модулация, особено във фронталната област на мозъка.

Друга важна характеристика на електрическите потенциали на мозъка е амплитудата, т.е. количеството на флуктуацията. Амплитудата и честотата на трептенията са свързани една с друга. Амплитудата на високочестотните бета вълни в едно и също лице може да бъде почти 10 пъти по-ниска от амплитудата на по-бавните алфа вълни.
Местоположението на електродите е важно при записа на ЕЕГ, докато електрическата активност, записана едновременно от различни точки на главата, може да варира значително. При записване на ЕЕГ се използват два основни метода: биполярни и монополярни. В първия случай и двата електрода се поставят в електрически активни точки на скалпа, във втория случай един от електродите се намира в точка, която обикновено се счита за електрически неутрална (ушна мида, мост на носа). При биполярен запис се записва ЕЕГ, представляващ резултат от взаимодействието на две електрически активни точки (например фронтални и тилни проводници), с монополярно записване - активността на единичен проводник спрямо електрически неутрална точка (например фронтални или тилни проводници спрямо ушната мида). Изборът на една или друга опция за запис зависи от целите на изследването. В изследователската практика монополярният вариант на регистрация се използва по-широко, тъй като позволява да се изследва изолираният принос на една или друга област на мозъка към процеса, който се изучава.
Международната федерация на дружествата за електроенцефалография е приела така наречената система "10-20" за точно посочване на местоположението на електродите. В съответствие с тази система разстоянието между средата на моста на носа (nasion) и твърдата костна туберкула на гърба на главата (inion), както и между лявата и дясната ушна ямка, се измерва точно при всеки субект. Възможните местоположения на електродите са разделени на интервали от 10% или 20% от тези разстояния върху черепа. В същото време, за удобство на регистрацията, целият череп е разделен на области, обозначени с буквите: F - фронтална, O - тилна област, P - теменна, T - темпорална, C - област на централната бразда. Нечетните числа на местата за отвличане се отнасят за лявото полукълбо, а четните - за дясното полукълбо. Буквата Z - обозначава заданието от върха на черепа. Това място се нарича връх и се използва особено често (вижте Reader 2.2).

Клинични и статични методи за изследване на ЕЕГ.От създаването си два подхода към ЕЕГ анализа са се откроили и продължават да съществуват като относително независими: визуален (клиничен) и статистически.
Визуален (клиничен) ЕЕГ анализобикновено се използва за диагностични цели. Електрофизиологът, разчитайки на определени методи за такъв анализ на ЕЕГ, решава следните въпроси: отговаря ли ЕЕГ на общоприетите стандарти на нормата; ако не, каква е степента на отклонение от нормата, дали пациентът има признаци на фокално увреждане на мозъка и каква е локализацията на лезията. Клиничен анализЕЕГ винаги е строго индивидуално и е предимно качествено. Въпреки факта, че има общоприети методи за описание на ЕЕГ в клиниката, клиничната интерпретация на ЕЕГ до голяма степен зависи от опита на електрофизиолога, способността му да "чете" електроенцефалограмата, подчертавайки скрити и често много променливи патологични признаци в нея.
Въпреки това, трябва да се подчертае, че грубите макрофокални смущения или други различни форми на ЕЕГ патология са редки в широката клинична практика. Най-често (70-80% от случаите) има дифузни промени в биоелектричната активност на мозъка със симптоми, които трудно могат да бъдат формално описани. Междувременно именно тази симптоматика може да бъде от особен интерес за анализа на контингента от субекти, включени в групата на така наречената "малка" психиатрия - състояния, които граничат с "добрата" норма и очевидна патология. Поради тази причина сега ги има специални усилияза формализиране и дори разработване на компютърни програми за анализ на клинична ЕЕГ.
Статистически методи на изследванеелектроенцефалограмите се основават на факта, че фоновата ЕЕГ е стационарна и стабилна. По-нататъшната обработка в преобладаващата част от случаите се основава на преобразуването на Фурие, чийто смисъл е, че вълна от всякаква сложна форма е математически идентична на сумата от синусоидални вълни с различни амплитуди и честоти.
Преобразуването на Фурие ви позволява да трансформирате вълната моделфонова ЕЕГ на честота и задайте разпределението на мощността за всеки честотен компонент. Използвайки преобразуването на Фурие, най-сложните ЕЕГ трептения могат да бъдат сведени до серия от синусоидални вълни с различни амплитуди и честоти. На тази основа се разграничават нови показатели, които разширяват съдържателната интерпретация на ритмичната организация на биоелектричните процеси.
Например, специална задача е да се анализира приносът или относителната мощност на различни честоти, което зависи от амплитудите на синусоидалните компоненти. Решава се чрез конструиране на мощностни спектри. Последният е набор от всички стойности на мощността на ритмичните компоненти на ЕЕГ, изчислени с определена стъпка на дискретизация (в размер на десети от херца). Спектрите могат да характеризират абсолютната сила на всеки ритмичен компонент или относителна, т.е. тежестта на мощността на всеки компонент (в проценти) по отношение на общата мощност на ЕЕГ в анализирания сегмент на записа.

ЕЕГ спектрите на мощността могат да бъдат подложени на допълнителна обработка, например корелационен анализ, докато се изчисляват авто- и кръстосани корелационни функции, както и съгласуваност , което характеризира мярката за синхронизъм на честотните ленти на ЕЕГ в две различни отвеждания. Кохерентността варира от +1 (напълно съвпадащи вълнови форми) до 0 (абсолютно съвпадащи вълнови форми). различни формивълни). Такава оценка се извършва във всяка точка от непрекъснатия честотен спектър или като средна стойност в рамките на честотните поддиапазони.
Използвайки изчислението на кохерентността, е възможно да се определи естеството на вътрешно- и междухемисферичните отношения ЕЕГ показателив покой и различни видоведейности. По-специално, като се използва този метод, е възможно да се установи водещото полукълбо за определена дейност на субекта, наличието на стабилна междухемисферна асиметрия и т.н. Поради това спектрално-корелационният метод за оценка на спектралната мощност (плътност) на ритмичните компоненти на ЕЕГ и тяхната кохерентност в момента е един от най-често срещаните.

Източници на генериране на ЕЕГ.Парадоксално, но действителната импулсна активност невронине се отразява във флуктуациите на електрическия потенциал, записани от повърхността на човешкия череп. Причината е, че импулсната активност на невроните не е сравнима с ЕЕГ по времеви параметри. Продължителността на импулса (потенциала на действие) на неврона е не повече от 2 ms. Времевите параметри на ритмичните компоненти на ЕЕГ се изчисляват в десетки и стотици милисекунди.
Общоприето е, че електрическите процеси, записани от повърхността на отворен мозък или скалп, отразяват синаптиченневронна активност. Говорим за потенциали, които възникват в постсинаптичната мембрана на неврон, който получава импулс. Възбудните постсинаптични потенциали имат продължителност над 30 ms, а инхибиторните постсинаптични потенциали на кората могат да достигнат 70 ms или повече. Тези потенциали (за разлика от потенциала за действие на неврона, който възниква според принципа "всичко или нищо") са постепенни по природа и могат да бъдат обобщени.
Опростявайки донякъде картината, можем да кажем, че положителните потенциални колебания на повърхността на кората са свързани или с възбуждащи постсинаптични потенциали в неговите дълбоки слоеве, или с инхибиторни постсинаптични потенциали в повърхностните слоеве. Отрицателните потенциални колебания на повърхността на кората вероятно отразяват обратното съотношение на източниците на електрическа активност.
Ритмичният характер на биоелектричната активност на кората, и по-специално на алфа ритъма, се дължи главно на влиянието на подкоровите структури, предимно на таламуса (междумозъчния). В таламуса е основното, но не единственото, пейсмейкъриили пейсмейкъри. Едностранното отстраняване на таламуса или хирургичното му изолиране от неокортекса води до пълно изчезване на алфа ритъма в областите на кората на оперираното полукълбо. В същото време нищо не се променя в ритмичната активност на самия таламус. Невроните на неспецифичния таламус имат свойството авторитетност. Тези неврони, чрез подходящи възбуждащи и инхибиторни връзки, са в състояние да генерират и поддържат ритмична активност в мозъчната кора. Важна роля в динамиката на електрическата активност на таламуса и кората играят ретикуларна формациямозъчен ствол. Може да има синхронизиращ ефект, т.е. допринасяйки за генерирането на постоянен ритъм модел, и десинхронизиране, нарушаване на координираната ритмична дейност (виж Reader 2.3).

Синаптичната активност на невроните

Функционалното значение на ЕКГ и неговите компоненти.От голямо значение е въпросът за функционалното значение на отделните компоненти на ЕЕГ. Тук винаги е привличано най-голямото внимание на изследователите алфа ритъме доминиращият ЕЕГ ритъм в покой при хората.
Има много предположения относно функционалната роля на алфа ритъма. Основателят на кибернетиката Н. Винер и след него редица други изследователи смятат, че този ритъм изпълнява функцията на временно сканиране ("четене") на информация и е тясно свързан с механизмите на възприятието и паметта. Предполага се, че алфа ритъмът отразява реверберацията на възбуждания, които кодират интрацеребрална информация и създават оптимален фон за процеса на приемане и обработка. аферентнисигнали. Неговата роля се състои в своеобразна функционална стабилизация на състоянията на мозъка и осигуряване на готовност за реагиране. Предполага се също, че алфа ритъмът е свързан с действието на мозъчни селективни механизми, които действат като резонансен филтър и по този начин регулират потока от сензорни импулси.
В покой други ритмични компоненти могат да присъстват в ЕЕГ, но тяхното значение е най-добре изяснено, когато функционалните състояния на тялото се променят ( Данилова, 1992). И така, делта ритъмът при здрав възрастен в покой практически липсва, но той доминира в ЕЕГ на четвъртия етап на съня, който получи името си от този ритъм (сън с бавни вълни или делта сън). Напротив, тета ритъмът е тясно свързан с емоционалния и умствен стрес. Понякога се нарича ритъм на стрес или ритъм на напрежение. При хората един от ЕЕГ симптомите на емоционална възбуда е увеличаването на тета ритъма с честота на трептене 4-7 Hz, което придружава преживяването както на положителни, така и на отрицателни емоции. При изпълнение на умствени задачи, както делта, така и тета активността може да се увеличи. Освен това, укрепването на последния компонент е положително свързано с успеха на решаването на проблеми. По своя произход тета ритъмът се свързва с кортико-лимбичнавзаимодействие. Предполага се, че увеличаването на тета ритъма по време на емоции отразява активирането на мозъчната кора от лимбичната система.
Преходът от състояние на покой към напрежение винаги е придружен от реакция на десинхронизация, чийто основен компонент е високочестотната бета активност. Умствената активност при възрастни е придружена от увеличаване на мощността на бета-ритъма и се наблюдава значително увеличение на високочестотната активност по време на умствена дейност, която включва елементи на новост, докато стереотипните, повтарящи се умствени операции са придружени от нейното намаляване. Установено е също, че успехът при изпълнение на вербални задачи и тестове за визуално-пространствени отношения е положително свързан с висока активност на ЕЕГ бета диапазона на лявото полукълбо. Според някои предположения тази активност е свързана с отражение на активността на механизмите за сканиране на структурата на стимула, осъществявана от невронни мрежи, които произвеждат високочестотна ЕЕГ активност (виж Reader 2.1; Reader 2.5).

Магнитоенцефалография - регистриране на параметрите на магнитното поле, определени от биоелектричната активност на мозъка. Тези параметри се записват с помощта на свръхпроводящи сензори за квантова интерференция и специална камера, която изолира магнитни полетамозъка от по-силни външни полета. Методът има редица предимства пред регистрацията на традиционна електроенцефалограма. По-специално, радиалните компоненти на магнитните полета, записани от скалпа, не претърпяват толкова силни изкривявания, колкото ЕЕГ. Това дава възможност за по-точно изчисляване на позицията на генераторите на ЕЕГ активност, записана от скалпа.