Elektroencefalogram mozga - princip djelovanja i metode primjene

Ako osoba, koja je u stanju psihičkog i fizičkog odmora, nanese elektrode na glavu i preko pojačala ih poveže s uređajem za snimanje, tada možete uhvatiti električne vibracije… Ove vibracije potječu iz cerebralnog korteksa i povezane su s posebnom živčanom aktivnošću. Također se snimaju izravno iz mozga kada se lubanja otvori tijekom operacije.

Prisutnost ritmičkih, spontano nastalih električnih oscilacija u mozgu ustanovili su 1875. godine ruski fiziolog V. Ya.Danilevsky i engleski znanstvenik Richard Cato, neovisno jedan o drugom, eksperimentirajući na životinjama s otvorenom lubanjom.

Naknadno se pokazalo da je moguće snimiti električne struje mozga kroz kožu i kosti netaknute lubanje. To je poslužilo kao osnova za prelazak na proučavanje ovih pojava kod ljudi.

Najzanimljivije obilježje električnih vibracija ljudskog mozga je njihov karakterističan, gotovo pravilan ritam s frekvencijom od oko 10 Hz - to su takozvani alfa valovi.U njihovoj pozadini vidljive su češće oscilacije - beta valovi na 13 - 30 Hz i gama valovi na 60 - 150 Hz i više. Uočavaju se i sporije oscilacije - valovi od 1 - 3 - 7 Hz.

Električni valni oblik mozga naziva se elektroencefalogram, a grana elektrofiziologije koja proučava obrasce električne aktivnosti u mozgu naziva se elektroencefalografija (EEG). Elektroencefalogrami su pogodni za Fourierovu matematičku analizu.

Elektroencefalografija je od velike važnosti za teorijska proučavanja aktivnosti mozga, kao i za praktične potrebe dijagnosticiranja bolesti mozga.

Radi zaštite predmeta od vanjskih elektromagnetskih polja, postavlja se u oklopljenu prostoriju. Izvori pogrešaka u snimanju elektroencefalograma: kožni i mišićni potencijal, elektrokardiogram, arterijska pulsacija, pomicanje elektroda, pomicanje kapaka i oka te šum pojačala.

Najbolji elektroencefalogram dobiva se od osobe u potpunom mirovanju: osoba bolje sjedi ili leži (ali ne spava) u zaštićenoj zvučno izoliranoj mračnoj prostoriji u udobnom položaju, izolirana od vanjskih podražaja iu potpunom mirovanju.

Ova je okolnost vrlo važna. Često kod ljudi koji prvi put dolaze u studiju, teško je registrirati elektroencefalogram zbog njihove budnosti i straha od neobičnog okruženja.

Ljudi se razlikuju jedni od drugih po svojim inherentnim EEG karakteristikama. Kod nekih je vrlo lako otkriti pravilan ritam alfa valova, kod drugih se uopće ne bilježi.

Elektroencefalogrami se također razlikuju po obliku, amplitudi, trajanju, pravilnosti alfa valova, kao i po položaju, broju i intenzitetu ostalih valova - beta, delta i gama.

Zanimljivo je primijetiti iznenađujuću postojanost osnovnih značajki ljudskog elektroencefalograma, utvrđenu ponovljenim studijama tijekom više mjeseci.

Obično je moguće unaprijed znati koliko će se brzo uspostaviti pravilan elektroencefalogram kod dobro proučenog subjekta i koje su njegove karakteristične značajke. Međutim, uz veliku postojanost razlikovnih obilježja individualnog elektroencefalograma zdrave osobe, postoji i njegova velika fiziološka varijabilnost, čak i tijekom istog dana.

Neizostavan uvjet za dobivanje urednog elektroencefalograma osobe je izuzetan odmor budnog mozga. Razumljivo je koliko je teško to postići u energičnom stanju, isključivanjem moždane aktivnosti.

Promatrajući satima, dan za danom, električne vibracije koje se javljaju u moždanoj kori osobe, može se vidjeti da je mozak često poput zrcala, odražavajući ono što osoba trenutno radi.

Ponekad pravilni ritmovi mozga odjednom nestaju sami od sebe, ili se pojave visokofrekventne oscilacije, ili se pojave posebne mišićne struje. To znači da je osoba razmišljala o nečemu, napravila neki pokret, nešto zamislila. Varijabilnost elektroencefalograma odražava fluktuacije u ekscitabilnosti središnjeg živčanog sustava.

Ako zamolite osobu da izvrši neki mentalni rad, na primjer, rješavanje problema koji predstavlja tešku situaciju, tada možete primijetiti nestanak pravilnog ritma alfa valova i pojavu visokofrekventnih oscilacija. Tijekom intenzivnog mentalnog rada, alfa valovi se zamjenjuju visokofrekventnim pražnjenjima od 500-1000 Hz, koja traju tijekom cijelog trajanja mentalne aktivnosti, nakon čijeg prestanka se obnavljaju alfa valovi.

Visokofrekventne oscilacije povezane s mentalnom aktivnošću mogu trajati dugo vremena. Kod učenika koji obično uspostavi normalan moždani ritam postaje teško snimiti EEG - opažaju se samo visokofrekventne oscilacije. Ispostavilo se da je u dane slobodne od eksperimenata bio zauzet pripremama za ispite.

Kod drugog subjekta koji je imao normalno pravilan elektroencefalogram s iznenađujućom lakoćom, jednom su primijećene samo visokofrekventne oscilacije. Ispostavilo se da je prije eksperimenta crtao dva sata.

Općenito, normalan ritam alfa valova karakterističan je za ljudski mozak u mirnom stanju, a visokofrekventne oscilacije, beta i gama valovi, povezane su s njegovom aktivnošću.

Ritmička aktivnost mozga, uz motoričko područje, počinje kod čovjeka tek mjesec dana nakon rođenja; razvija se, očito, istodobno s kortikalnom aktivnošću kada dijete počinje prepoznavati i hvatati predmete.

Budući da se u ovoj dobi razlikuje od onog kod odraslih, elektroencefalogram se postupno mijenja, tek do 11-12 godina približava se normi za odraslu osobu.Ritmička aktivnost mozga nastavlja se u snu, ali se mijenja, postaje jednostavnija i pojavljuju se glatke, spore vibracije.

Zanimljivo je primijetiti da ritam mozga spavača ne remeti, primjerice, buka automobila iz susjedne sobe ili zvuk trube s ulice, ali ako se zvuk čuje u sobi, za na primjer, šuškanje papira, povezano s činjenicom da je netko u sobi.mozak spavača se mijenja. To je zbog prisutnosti «promatračkih točaka mozga» koje su budne tijekom spavanja osobe.

Uz pomoć elektroencefalografske metode moguće je objektivno promatrati i bilježiti ove složene promjene u moždanoj aktivnosti povezane s određenim subjektivnim osjetom.

Kod bolesti mozga javljaju se valovi posebnog oblika i trajanja. Kod tumora mozga pojavljuju se spori valovi frekvencije 1-3 Hz, koje naziva delta valovi. Delta valovi se bilježe kada se pokupe s točke na lubanji neposredno iznad tumora, dok kada se pokupe s drugih područja mozga koje tumor ne pokupi, bilježe se normalni valovi. Pojava delta valova u dijelu mozga zahvaćenom tumorom određena je degeneracijom korteksa na tom mjestu.

Na taj način elektroencefalogram pomaže prepoznati prisutnost tumora i njegovu točnu lokaciju. Delta valovi u elektroencefalogramu nalaze se iu drugim patološkim stanjima mozga.

Kod nekih trauma: patološki delta valovi se uočavaju u elektroencefalogramu mnogo godina nakon ozljede glave.

Ritmovi ljudskog mozga mijenjaju se ili potpuno nestaju gubitkom svijesti izazvanim raznim razlozima, mijenjaju se nedostatkom kisika.Tako se u pokusima proučavanja učinka udisanja u smjesi zraka sa smanjenim postotkom kisika, koja se u pokusima proučava utjecaj udisanja u smjesu zraka sa smanjenim postotkom kisika, koja se u pokusima proučava. uzrokovao gubitak svijesti, bilježe se skupine šiljastih valova, izuzetne napone, kao da je mozak izgubio nekakvu kočnicu.

Isti grčeviti spori valovi zabilježeni su kod ljudi bez svijesti od potresa mozga neposredno nakon ozljede glave. Kod nekih bolesti mozga registriraju se visokofrekventni potencijali (npr. kod shizofrenije) ili u izmjeni sporog vala i vala (kod epilepsije).

Metoda elektroencefalografije neophodna je za dijagnostiku i proučavanje bolesti mozga. Što se tiče teorijske važnosti, elektroencefalografija, koja omogućuje registraciju stanja ekscitabilnosti cerebralnog korteksa, otvara pristup izravnom proučavanju procesa ekscitacije i inhibicije u ljudskom mozgu, čiji se omjer smatra glavnim mehanizmima živčane aktivnosti. .