Школа для Электрика. Все Секреты Мастерства. Образовательный сайт по электротехнике  
 
 


 

Справочник электрика / Полезная информация

 

Электроэнцефалограмма мозга - принцип работы и способы применения



Если человеку, находящемуся в состоянии умственного и физического покоя, приложить к голове электроды и через усилитель присоединить их к регистрирующему прибору, то можно уловить электрические колебания. Эти колебания возникают в коре головного мозга и связаны с особой нервной деятельностью. Они регистрируются и непосредственно от мозга при вскрытом черепе во время операции.

Наличие в мозгу ритмических, самопроизвольно возникающих электрических колебаний установили в 1875-м году русский физиолог В. Я. Данилевский и английский ученый Ричард Катон, независимо друг от друга, экспериментируя на животных с открытым черепом.

В дальнейшем была доказана возможность регистрировать электрические токи мозга через кожу и кости неповрежденного черепа. Это послужило основанием перехода к исследованиям этих явлений у людей.

Электроэнцефалограмма мозга

Наиболее интересной особенностью электрических колебаний мозга человека является характерный, почти регулярный ритм их с частотой колебаний около 10 Гц — это так называемые альфа-волны. На их фоне бывают видны и более частые колебания — волны бета в 13 - 30 Гц и волны гамма в 60 - 150 и выше Гц. Наблюдаются и более медленные колебания — волны в 1 - 3 - 7 Гц.

Кривая электрических колебаний мозга называется электроэнцефалограммой, а раздел электрофизиологии, который изучает закономерности электрической активности мозга, называется электроэнцефалографией (ЭЭГ). Электроэнцефалограммы поддаются математическому анализу по Фурье.

Электричсекие колебания мозга человека

Электроэнцефалография имеет большое значение для теоретических исследований деятельности мозга, а также для практических целей диагностики заболеваний мозга.

Для защиты испытуемого от внешних электромагнитных полей его помещают в экранированную комнату. Источники ошибок при снятии электроэнцефалограмы: кожные и мышечные потенциалы, электрокардиограмма, пульсация артерий, движение электродов, движение век и глаз, а также шум усилителя. 

Наилучшую электроэнцефалограмму получают у человека при его полном покое: человек сидит или лучше лежит (но не спит) в экранированной звуконепроницаемой темной комнате в удобной позе, изолированный от внешних раздражений и в полном покое.

Это обстоятельство имеет весьма важное значение. Нередко у людей, впервые приходящих на исследование, с трудом удается зарегистрировать электроэнцефалограмму вследствие их настороженности и боязни непривычной обстановки.

Электроэнцефалография

Люди отличаются друг от друга свойственными им особенностями электроэнцефалограммы. У некоторых очень легко обнаружить регулярный ритм альфа-волн, у иных он вовсе не регистрируется.

Электроэнцефалограммы отличаются также по форме, амплитуде, длительности, регулярности аль­фа-волн, а также по расположению, количеству и интенсивности других волн — бета, дельта и гамма.

Интересно отметить установленное повторными исследованиями в течение многих месяцев удивительное постоянство основных особенностей электроэнцефалограммы человека.

Заранее обычно можно знать, как скоро у данного, хорошо обследованного субъекта установится регулярная электроэнцефалограмма и каковы ее характерные особенности. Однако, наряду с большим постоянством отличительных особенностей индивидуальной электроэнцефалограммы здорового человека обнаруживается также и большая физиологическая изменчивость ее даже на протяжении одного и того же дня.

Непременным условием получения регулярной электроэнцефалограммы чело­ века является исключительный покой бодрствующего мозга. Понятно, насколько трудно бывает добиться того, чтобы в бодром состоянии выключить деятельность мозга.

Наблюдая часами изо дня в день электрические колебания, возникающие в коре головного мозга человека, можно убедиться в том, что мозг часто является как бы зеркалом, отражающим то, что делает человек в данный момент.

Иногда регулярные ритмы мозга внезапно сами по себе исчезают или появляются колебания высокой частоты, или возникают особые — мышечные токи. Это означает, что человек о чем-то подумал, сделал какое-то движение, представил себе что-то. Изменчивость электроэнцефалограммы отражает колебание возбудимости центральной нервной системы.

ЭЭГ головного мозга

Если задать человеку выполнение какой-нибудь умственной работы, например, решение задачи, представление сложной ситуации, то можно наблюдать исчезновение регулярного ритма альфа-волн и появление колебаний большой частоты. При интенсивной умственной работе альфа-волны заменяются высокочастотными разрядами в 500 - 1 000 Гц, продолжающимися во все время умственной деятельности, по прекращении которой восстанавливаются альфа-волны.

Колебания большой частоты, связанные с умственной деятельностью, могут сохраниться надолго. У одного испытуемого студента, у которого обычно легко устанавливался регулярный ритм мозга, стало трудно регистрировать электроэнцефалограмму — наблюдались только колебания большой частоты. Оказалось, что свободные от опытов дни он усиленно занимался подготовкой к экзаменам.

У другого испытуемого, у которого с удивительной легкостью регистрировалась обычно регулярная электроэнцефалограмма, однажды наблюдались только колебания высокой частоты. Оказалось, что он до опыта два часа чертил.

Вообще, регулярный ритм альфа-волн характерен для мозга человека в спокойном состоянии, а колебания высокой частоты, волны бета и гамма, связаны с его деятельностью.

Ритмическая деятельность мозга кроме двигательной области начинается у человека только через месяц от рождения, она развивается, повидимому, одновременно с корковой деятельностью, когда ребенок начинает узнавать и хватать предметы.

Будучи в этом возрасте иной, чем у взрослых, электроэнцефалограмма, постепенно меняясь, только к 11 - 12 годам приближается к норме взрослого человека. Ритмическая деятельность мозга продолжается и во сне, но изменяется, делаясь более простой и сглаженной, появляются медленные колебания.

Интересно отметить, что ритм мозга спящего человека не нарушается, например, от шума машины из соседней комнаты или звука автомобильного рожка с улицы, но если в комнате раздастся звук, напри­ мер шорох бумаги, связанный с тем, что в комнате есть кто-то ритм мозга спящего человека меняется. Это стоит в связи с наличием «сторожевых пунктов мозга», бодрствующих при сне человека.

Пользуясь методом электроэнцефалографии, можно объективно наблюдать и записывать эти сложные изменения деятельности мозга, связанные с определенным субъективным ощущением.

Пример ээг головного мозга

При заболевании мозга появляются особенные по форме и длительности волны. При опухолях мозга появляются медленные волны частоты 1 - 3 Гц, названные им волнами дельта. Волны дельта регистрируются при отведении от пункта черепа непосредственно над опухолью, тогда как при отведении от других областей мозга, не захваченных опухолью, регистрируются нормальные волны. Появление дельта-волн в части мозга,, пораженной опухолью, определяется перерождением коры в данном месте.

Электроэнцефалограмма способствует таким образом распознаванию наличия опухоли и точного ее расположения. Дельта­волны в электроэнцефалограмме найдены и при других патологических состояниях мозга.

У некоторых травматиков: в электроэнцефалограмме наблюдаются патологические дельта-волны через много лет после ушиба головы.

Электроды для электроэнцефалографии головного мозга

Ритмы мозга человека меняются или вовсе исчезают при потере сознания, вызванной разными причинами, меняются они при кислородной недостаточности. Так, в опытах изучения влияния вдыхания смеси воздуха с пониженным процентным со­ держанием кислорода, вызвавшего потерю сознания, регистрировались исключительные по напряжению группы скачкообразных волн, как будто мозг потерял какой-то тормоз.

Такие же скачкообразные медленные волны регистрировались у людей в бессознательном состоянии от сотрясения мозга сразу после ушиба головы. При некоторых болезнях мозга регистрируются потенциалы большой частоты (например, при шизофрении) или при чередовании медленной волны и зубца (при эпилепсии).

Метод электроэнцефалографии имеет важное значение для диагностики заболеваний мозга и экспертизы. Что касается теоретической значимости, то электроэнцефалография, позволяя регистрировать состояние возбудимости коры мозга, открывает доступ для непосредственного изучения в мозгу человека процессов возбуждения и торможения, соотношение которых считается основными механизмами нервной деятельности.