Межполушарная асимметрия на ээг что это
Межполушарная асимметрия на ээг что это
Отдел патологии вегетативной нервной системы Научно-исследовательского центра Первого Московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова, Москва
кафедра нервных болезней Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова
К вопросу о межполушарной асимметрии в условиях нормы и патологии
Журнал: Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2014;114(3): 92-97
Екушева Е. В., Дамулин И. В. К вопросу о межполушарной асимметрии в условиях нормы и патологии. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2014;114(3):92-97.
Ekusheva E V, Damulin I V. The interhemispheric asymmetry in normalcy and pathology. Zhurnal Nevrologii i Psikhiatrii imeni S.S. Korsakova. 2014;114(3):92-97.
Отдел патологии вегетативной нервной системы Научно-исследовательского центра Первого Московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова, Москва
В статье рассматриваются различные вопросы межполушарной асимметрии в норме в контексте онтогенетических, морфологических, нейробиохимических и функциональных аспектов. Подчеркивается значение феномена межполушарной асимметрии при различных патологических состояниях центральной нервной системы. Особое внимание уделяется вопросу дисфункции правого и левого полушарий, а также межполушарных взаимодействий в норме и при патологии ЦНС.
Отдел патологии вегетативной нервной системы Научно-исследовательского центра Первого Московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова, Москва
кафедра нервных болезней Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова
Термин «ФМА головного мозга» появился после работ французского анатома и хирурга Поля Брока, который отметил связь между повреждением левого полушария и развитием афазии [7]. Представления о ФМА сложились под влиянием двух групп фактов: исследований локальных поражений мозга, показавших, что повреждение симметричных областей полушарий сопровождается различной клинической симптоматикой, а также из вполне очевидного наблюдения за моторной асимметрией рук человека [8]. Это позволило предположить наличие в мозге человека стабильно существующей латерализации функций. Указанные представления поддерживаются морфологическими и отчасти нейрохимическими данными о наличии структурных различий в строении полушарий мозга [8]. Существует классическая концепция ФМА, в которой сформулировано понятие о наличии одного доминантного полушария [7].
Развитие ФМА в течение жизни
Считается, что основные особенности асимметрии закладываются к моменту рождения ребенка [9], а формирование ФМА происходит в первые годы жизни в процессе развития речи и овладения сложными предметными действиями [2, 10]. Феномен МА проявляется не сразу, поскольку мозолистое тело начинает полноценно функционировать лишь к 2 годам [11].
На ранних этапах онтогенеза ведущая роль принадлежит правой гемисфере мозга, и развитие межполушарных отношений идет «справа налево» [10]. Предпосылки к «опережающему» функционированию правого полушария являются анатомическими и заложены от рождения [10]. Их формирует такая организация афферентных путей, которая обеспечивает опережающий приход информации в проекционные поля правой гемисферы по сравнению с симметричными зонами левой [10]. При этом разномодальные сенсорные системы правого полушария менее дифференцированы и более тесно связаны друг с другом [12]. Благодаря таким морфофункциональным особенностям афферентные звенья психических функций закладываются у ребенка преимущественно в правом полушарии. С развитием речи и сложных произвольных движений (т.е. эфферентные звенья психики) активно функционирует уже левое полушарие [10]. По данным разных авторов [2, 5, 6, 10], правшами являются от 33 до 55% населения, у которых наблюдается четкая латерализация афферентных и эфферентных звеньев высшей нервной деятельности. При этом ФМА после периода ее формирования в детском возрасте является весьма стабильной [1, 7, 13].
Предметом активного изучения остается проблема возрастных изменений межполушарных взаимодействий, перестройки функциональной активности правого и левого полушарий головного мозга в процессе старения [8, 14]. С возрастом происходит постепенное сглаживание межполушарных различий, возможно, являясь выражением процессов пластичности и компенсаторным механизмом, препятствующим развитию связанных со старением дегенеративных изменений [15]. Одними авторами [8] высказывается предположение, что сглаживание МА происходит в основном за счет снижения активности левого полушария, и отмечается, что в старческом возрасте в большинстве случаев преобладает активность правой гемисферы. Другими исследователями [16] постулируется положение преимущественного снижения при старении функциональной активности правого полушария.
Cтруктурно-функциональная организация межполушарной асимметрии
До сих пор существует мнение, что морфологическим субстратом ФМА являются вторичные (проекционно-ассоциативные) и третичные (зоны перекрытия) области коры [12]. В основе асимметрии лежит различная организация функциональных систем правого и левого полушария, которая определяется многими факторами, в том числе анатомическими, нейрохимическими, иммунологическими, электрофизиологическими [2, 6, 8, 17, 18].
В большинстве работ акцентируется внимание на асимметрии речедвигательных и моторных областей коры головного мозга [2, 6, 18-22]. В частности, активно обсуждается гипотеза о структурно-функциональной асимметрии моторной коры обоих полушарий, однако точные механизмы, обеспечивающие эту асимметрию, до конца неизвестны [21].
Стационарный и динамический аспекты ФМА
Динамичность доминирования полушарий головного мозга в процессе жизнедеятельности человека
В основе нейрофизиологических механизмов организации движений у правшей лежит сложная мультифункциональная система, и доминировать может не только ведущее левое полушарие, но и правое в зависимости от того, какие мозговые структуры участвуют в обеспечении двигательной задачи, что в свою очередь определяется ее характеристиками и особенностями [38, 39]. В процессе различных видов деятельности эта роль может переходить от левого к правому полушарию и наоборот, т.е. наблюдается попеременное доминирование полушарий головного мозга [40].
При разных функциональных состояниях в нейрофизиологическом плане отмечается преимущественная активация одного из полушарий. Даже небольшое увеличение активности в одной из гемисфер приводит к торможению работы нейронов в симметричном участке противоположного полушария, что обеспечивается комиссуральными, преимущественно тормозящими межполушарными связями [7].
Правое и левое полушарие в норме
Долгие годы представления о функционировании головного мозга основывались на клинических наблюдениях и сопоставлении их с патоморфологическими данными. Внедрение нейровизуализационных и функциональных методов исследования позволило прицельно изучать в норме и при поражении ЦНС процессы структурной и функциональной асимметрии различных систем головного мозга, в том числе их реорганизации. С этой целью используют функциональную магнитно-резонансную томографию (МРТ), позитронную эмиссионную томографию, транскраниальную магнитную стимуляцию (ТМС), электроэнцефалографию и исследование моторного потенциала, связанного с движением.
Выделяют три механизма межполушарного взаимодействия [9]: реципрокные взаимодействия, когда при угнетении одного полушария функции другого реципрокно облегчаются [43, 44], комплементарность или определенный вклад каждого полушария в выполняемую функцию или действие [45] и суперпозиция или исправление «искажений» пространства другой гемисферой, которая видит его зеркально [46, 47]. Поэтому для нормального функционирования ЦНС, в том числе реализации движения, необходимо непрерывное взаимодействие обоих полушарий 48. Так, в норме произвольное движение одной рукой требует участия двигательных полей обоих полушарий [27]. Предполагается, что моторная кора каждого полушария осуществляет двигательный контроль обеих рук, а не контралатеральной, как было принято считать ранее [28, 50, 52, 53], противоположное полушарие вовлекается в большей степени при движении одной рукой [22, 54, 55]. При этом активность разных областей правого и левого полушарий головного мозга при движениях одной рукой, выполняемых в условиях различной сенсорной афферентации, неодинакова [27].
На корковом уровне существует непрерывное взаимодействие между двигательными полями головного мозга, контролируемое сенсорным потоком [27, 55]. У здоровых правшей при исследовании с помощью парно-импульсной ТМС было показано, что первичная моторная кора (ПМК) и дорсальная премоторная область (дПМО) правого полушария модулируют ПМК левого полушария во время подготовки к движению пальцами ведущей правой руки [27], причем в правой гемисфере сначала проявляет активность дПМО, а затем ПМК, влияя на ПМК левого полушария во время ранней и поздней фазы подготовки к движению или только в конце фазы соответственно. Все это дополняет существующие представления об иерархической модели коры для управления моторным актом и демонстрирует пространственно-временны`е взаимодействия указанных корковых полей обоих полушарий во время подготовки к движению [27].
Таким образом, в норме итоговая двигательная программа формируется в обеих гемисферах [56], при этом в процессе жизнедеятельности отмечается преимущественная активация одного из полушарий головного мозга при разных функциональных состояниях, определяемая текущей информацией или необходимостью решения определенной задачи [40]. Однако данные по исследованию функциональной организации мозга у правшей и левшей в покое и процессе деятельности неоднозначны и по ряду показателей противоречивы [32, 57-59], что вполне объяснимо, так как в исследованиях используются не только самые разные виды задач, но и различные методы исследования, а также методические подходы к анализу экспериментальных данных. Кроме того, большая часть исследований основана на клинических наблюдениях, которые также подтверждают факт совместной работы полушарий при реализации сложных видов произвольной деятельности [11, 13, 38].
Правое и левое полушария при некоторых патологических процессах в ЦНС
При различных заболеваниях головного мозга могут наблюдаться дисфункция правого или левого полушарий, а также нарушение межполушарных взаимодействий. При локальных поражениях головного мозга ФМА меняется в зависимости от локализации очага поражения, и, как правило, ее изменения сопровождаются неврологическим дефицитом [7]. При этом многие функции, свойственные доминантному и субдоминантному полушарию, трансформируются из-за неврологического дефицита и последующих компенсаторных изменений [7]. Психоневрологическая симптоматика при локальных поражениях головного мозга изучена довольно подробно [19], однако характер отношений, развивающихся между полушариями в процессе восстановления и реабилитации, до настоящего времени остается не совсем понятным [7].
При некоторых заболеваниях межполушарные отношения могут служить маркером выраженности патологического процесса и использоваться как показатель успешности терапии. В частности, у подростков с минимальной мозговой дисфункцией наблюдается выраженное нарушение межполушарных отношений с преобладанием уровня постоянного потенциала в правом полушарии. При курсовом приеме фенотропила наряду с клиническим улучшением происходила и нормализация межполушарных отношений [60]. При заболеваниях головного мозга и процессов, связанных со старением, показатели межполушарных отношений зависят от вида патологического процесса, но в целом у каждого больного они более стабильные, чем у здоровых, что объясняется очаговой патологией одной из гемисфер [8].
Имеются различные особенности межполушарных взаимодействий у пациентов, перенесших право- и левополушарный инсульт [62, 63]. У больных с локализацией очага в правом полушарии нарушение моторных функций (особенно точный контроль траектории движения [53]), параметров вегетативных процессов и изменения биоэлектрической активности головного мозга имеют более выраженные проявления и констатируются не только в пораженном, но и в интактном полушарии [64], а восстановление этих нарушенных функций протекает значительно менее активно [31, 65].
Известно, что при поражении одного из полушарий при инсультах функциональный дефицит компенсируется с помощью симметричных структур другого полушария [68]. В большей степени этот вопрос изучен при левополушарных инсультах. В ряде обзоров [28, 67, 69] обсуждаются аспекты восстановления нарушенных функций после левополушарного инсульта. Значительное восстановление может быть обусловлено увеличением использования ипси- и контралатеральных двигательных полей, ранее не вовлеченных в выполнение определенной задачи. С помощью ф-МРТ и ЭЭГ-когерентного анализа были показаны билатеральная активация дополнительной моторной области и увеличение активности ПМО в правом и ПМК в левом полушарии [67, 69]. Высказано предположение, что функциональный сдвиг в сторону интактного полушария, вероятно, облегчает восстановление двигательных функций, являясь одним из проявлений нейропластичности, что отлично от преимущественно билатеральных процессов у здоровых при выполнении сложных и комплексных движений [67].
Таким образом, феномен ФМА сложен, многогранен и не до конца понятен. Динамика МА с нейрофизиологической точки зрения связана по сути с вовлечением различных функциональных систем правого и левого полушария в единую деятельность, при этом от баланса систем обеих гемисфер зависит успешность такой деятельности как в норме, так и при различных патологических состояниях. Несмотря на многочисленные исследования в этой области, механизмы межполушарной интеграции во время выполнения сложных произвольных движений остаются малоизученными и не всегда объяснимыми, а при различных заболеваниях ЦНС часто не учитывается фактор ФМА, который имеет значение для понимания патофизиологических процессов выявленных нарушений и восстановительного лечения этих пациентов.
Межполушарная асимметрия на ээг что это
Головной мозг является главным регулятором всех функций человеческого организма. Структурные особенности полушарий отличаются друг от друга, как и набор функций, которые они выполняют. В этом проявляется межполушарная асимметрия мозга.
Процесс ее формирования длится примерно 10–15 лет. Таким образом, эта характеристика мозга не является врожденной, а приобретается в ходе жизни человека, хотя некоторые предпосылки могут передаваться генетически и даже существуют комплексы по занятий по развитию межполушарной ассиметрии. Психические функции обусловлены деятельностью коры больших полушарий (так как эта структура является самым поздним образованием), поэтому межполушарная асимметрия формируется именно в этой области.
Функциональная асимметрия основывается на различиях в типах мышления. В книгах и публикациях по популярной психологии кратко даются характеристики, которые сводятся к выделению логического мышления (у левого полушария) и творчества (у правого). Но на самом деле оба полушария в равной мере участвуют в творческом и логическом мышлении, способны воспринимать слова и образы, перерабатывать их, но эти процессы протекают различно.
Историческая справка: Вопрос о разделении функций между двумя половинами конечного мозга впервые поднялся в 1836 г. М. Даксом, который обнаружил повреждение левого полушария у больных с нарушениями речи. Впоследствии ученые находили все новые подтверждения теории: П. Брока, К. Вернике, Дж. Джексон.
Свойства мозговой асимметрии.
Доминантность одного из полушарий проявляется при развитии слуха, манипулятивной функции рук (предпочтение правой или левой руки) и т. д. Но так происходит не всегда. Например, зрительное восприятие не требует столь выраженной латерализации коры больших полушарий.
Функциональная асимметрия мозга (ФАМ) способствует лучшей адаптации человека к реальности: поражение одного полушария может быть скомпенсировано за счет другого.
По современным данным, механизмы ФАМ оказывают влияние не только на психические функции, но и работу вегетативной нервной системы: так, раздражение конкретных участков левого полушария вызывают брадикардию и падение кровяного давления, а правого – тахикардию и повышение давления.
Вместе с тем такая активация симпатической и парасимпатической нервной системы в естественных условиях (например, под воздействием стресса) направлена на то, чтобы оптимизировать когнитивные процессы. Например, энергетический метаболизм, необходимый для определенной познавательной деятельности должен поддерживаться на определенном уровне за счет выброса в кровь катехоламинов, повышения артериального давления и частоты сердечных сокращений.
Исходя из вышесказанного, можно выделить три основных свойства, которыми обладает функциональная асимметрия полушарий:
Современные представления также позволяют выделить:
В настоящее время актуальной задачей исследования такого явления, как функциональная асимметрия мозга, является определение стационарных и динамических характеристик, их взаимодействие в норме и условиях дизонтогенеза (нервно-психической патологии).
Их удобнее представить в виде таблицы.
Левое
Правое
Оперирует целостными конкретными образами
Центры Вернике и Брока позволяют понимать речь и говорить
Функция сформирована недостаточно
Происходит последовательная обработка поступающей информации
Осуществляется параллельная обработка данных
Позволяет детализировать и анализировать информацию, воспринимать ее локально, рассматривать от общего к частному
Определяет способности к синтезу, рассмотрению информации от частного к общему.
Осуществляет разграничение времени на прошлое, настоящее и будущее
Дает восприятие момента «здесь и сейчас»
Позволяет воспринимать и считывать карты и схемы
Дает оценить конкретное пространство
Отвечает за запоминание символов, цифр, имен, дат
Участвует в запоминании образов и событий
Дает понимание смысла
Дает понимать эмоциональные реакции
Позволяет воспринимать реальность детально
Осуществляет целостное восприятие
Определяет способности к оптимистичному восприятию окружающего
Определяет пессимистичное восприятие мира
Отвечает за восприятие ритма музыки
Отвечает за определение мелодии
Формирует вербальный интеллект
Отвечает за невербальный интеллект
Считается, что межполушарная асимметрия мозга также выражается в том, что левое полушарие поддерживает связь с объективной реальностью и сознательными действиями, а правое – с измененным состоянием сознания, так как поддерживает бессознательную мозговую деятельность.
Взаимодействие между двумя частями мозга происходит благодаря мозолистому телу, которое представляет собой переплетение нервных волокон и соединяет полушария. В условиях старения – нормального и патологического – эта структура уменьшается в размерах из-за нарушения деятельности миелина и снижения кровообращения мозга, что сказывается на том, что память и внимание ослабляются с разной степенью выраженности. Атрофия мозолистого тела также грозит больным, страдающим психическими заболеваниями, что может вести к недостаточной активности левого (как правило) или правого полушарий.
Нарушенное взаимодействие между двумя частям мозга в условиях старения или заболевания не просто сказывается на мозговой асимметрии, но и на продолжительности жизни человека.
Электроэнцефалография и ее клиническое значение
Биофизическим проявлением функционирования нервной системы является спонтанная электрическая активность. Благодаря процессам генерации электрических импульсов, их подавления, передачи, нервные клетки объединяются в единую систему, управляющую организмом. Данную электрическую активность можно зарегистрировать в нервной системе на любом уровне.
Электроэнцефалография — раздел электрофизиологии центральной нервной системы (ЦНС), занимающийся изучением закономерностей распространения электрической активности в головном мозге для определения функционального состояния головного мозга. В настоящее время данная методика нашла очень широкое применение в неврологии, нейрохирургии, психиатрии, эндокринологии и является ведущей при изучении функции ЦНС. Методика основана на регистрации электрической активности, являющейся основой функционирования всякой возбудимой ткани организма.
Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) — кривая, получаемая при регистрации электрической активности головного мозга через ткани черепа. Регистрация потенциалов непосредственно с коры головного мозга называется электрокортикограммой.
Электрическая активность в коре головного мозга была обнаружена физиологами еще в середине прошлого столетия (1849 г.), когда была выявлена электронегативность в месте разреза головного мозга лягушки и черепахи. Затем дли¬тельное время электрическую активность мозга никто не изучал. Только в 1875 — 1876 г. возобновили изучение потенциалов головного мозга животных при различных раздражениях (Данилевский В. Я., Caton). В 1884 г. Введенский Н. Е. приме¬нил телефон для прослушивания электрических процессов в мышцах и нервах, а в дальнейшем и в нервных центрах. В дальнейшем изучение электрофизиологии головного мозга проводилось с помощью гальванометров, которые из-за своей инертности позволяли наблюдать изменение постоянного потенциала при различных раздражениях, т. е. фиксировались медленные колебания в коре. Быстрые ритмы определялись со значительными искажениями.
Началом клинической ЭЭГ считают 1924 г., когда Ганс Бергер впервые осуществил регистрацию ЭЭГ сигналов у человека. Тогда же в его работах было да¬но описание основных ритмов. В 1936 году G.Walter при исследовании больных с опухолью головного мозга обнаружил, что изменения ритмов могут иметь диагностическое значение. В ЭЭГ больных он нашел медленные волны, которые, назвал Дельта-волнами. В США в середине 30-х годов Devis, Jasper и Gibbs обнаружили специфические проявления на ЭЭГ у больных с малыми эпилептическими припадками.
В дальнейшем ЭЭГ развивалась двумя путями: совершенствование технической базы, с созданием новых, более чувствительных и точных приборов; исследование феноменологии ЭЭГ и совершенствование диагностики. Но постоянно перед энцефалографистами вставал вопрос о локализации и механизме гене¬рации импульсов. В этом направлении были достигнуты значительные успехи, особенно после начала изучения нейрофизиологии отдельных нейронов. Это имело важное значение для понимания природы ЭЭГ.
В настоящее время установлено, что центральная нервная система на всех своих уровнях генерирует спонтанную электрическую активность. Эта ритмика сложна, особенно в коре больших полушарий, она зависит от функциональной организации и изменяется под действием различных раздражителей.
Существует много теорий объяснения природы данных ритмических процессов, основанных на изучении электрической активности отдельных нейронов, синоптических потенциалов. Установлено, что нейроны, даже находящиеся близко друг от друга, обладают различной активностью. Но если считать, что нейроны все работают независимо друг от друга, тогда каким образом из этой шумовой кривой получается ритмическая активность, наблюдаемая на ЭЭГ. Наличие ритмов на ЭЭГ сейчас считают прямым показателем того, что нейроны мозга синхронизируют свою активность сложным образом, что позволяет системе функционировать как единому целому. Т.е. нейроны работают в едином динамическом соотношении, и изменение соотношений на разных уровнях организации, межуровневых соотношений приведет к изменению ритмической активности, что будет прямым отражением изменения функционального состояния.
Оборудование
Для регистрации ЭЭГ используют приборы, называемые Электроэнцефалографами. Они состоят из электродной части, системы усилителей, регистрирующего прибора. Электроды бывают разными: чашечковые и мостиковые. Изготавливают их из электропроводного угля или из металла с хлорсеребряным покрытием. Такое покрытие необходимо, что бы на электроде не накапливался постоянный потенциал, который вызывает поляризацию электрода. Это приводит к появлению помех. Менее всего поляризуются неметаллические электроды.
Для обеспечения точной регистрации используют параллельные синфазные усилители с режекционным фильтром. Это позволяет бороться с сетевыми помехами. По своему качеству усилители сейчас позволяют проводить запись без электроизолированной камеры и без заземления.
Регистрирующий прибор. Первоначально в качестве регистратора использовались пишущие приборы с подачей бумажной ленты. Они различались на чернильные приборы, приборы с термопером. Но расходные материалы были достаточно дороги. Сейчас в качестве регистрирующего прибора используют компьютерную технику. С приходом компьютерной техники появилась возможность не только записывать ЭЭГ на небумажный носитель, но так же проводить дополнительную математическую обработку ЭЭГ. Это повысило разрешающую способность метода.
Наложение электродов проводится так же различными способами. Международной системой, принятой за эталон, является система 10 — 20. Электроды накладывают следующим образом. Измеряют расстояние по сагиттальной линии от Inion до Nasion и принимают его за 100%. В 10% этого расстояния от Inion и Nasion соответственно устанавливают нижние лобные и затылочные электроды. Остальные расставляют на равном расстоянии составляющем 20% от расстояния inion — nasion. Вторая основная линия проходит между слуховыми проходами через макушку.
Нижние височные электроды располагают соответственно в 10% этого расстояния над слуховыми проходами, а остальные электроды этой линии на расстоянии 20% длины биаурикулярной линии. Буквенные символы обозначают соответственно области мозга и ориентиры на голове: О — occipitalis, F — frontalis, A — auricularis, P — parietalis, С — centralis, Т — temporalis. Нечетные номера соответствуют электродам левого полушария, четные — правому.
По системе Юнга лобные электроды (Fd, Fs) располагают в верхней части лба на расстоянии 3 — 4 см от средней линии, затылочные (Od, Os) — на 3 см выше от inion и на 3 — 4 см от средней линии. Отрезки линий Od — Fd и Os — Fs делят на три равные части и в точках деления устанавливают центральные (Cd, Cs) и теменные (Pd, Ps) электроды. На горизонтальном уровне верхнего края ушной раковины по фронтальной линии Cd — Cs устанавливают передние височные (Tad, Tas), а по фронтальной линии Ps — Pd — задние височные (Tpd, Tps).
Преимуществом системы 10 — 20 является большое количество электродов (от 16 до 19 — 24), но эта система требует более чувствительного оборудования, т.к. межэлектродное расстояние мало и потенциал слаб. Система Юнга дает достаточное расстояние и все электроды равномерно распределены по поверхности головы, но степень локализации при отведении недостаточна.
Способ отведения потенциала так же может быть различен. Общепринятой является система монополярной записи. При этом электроды на голове являются активными и регистрируют изменение потенциала относительно индифферентно¬го электрода (чаще всего располагают на мочках ушей). Биполярная запись определяет изменение потенциала между двумя электродами, расположенными в разных точках на поверхности скальпа.
Нормальный рисунок ЭЭГ
В норме ЭЭГ снимается в состоянии спокойного бодрствования, когда пациент сидит с закрытыми глазами, расслабившись. В своей основе нормальная ЭЭГ представляет достаточно организованную кривую, состоящую преимущественно из быстрых ритмов, которые имеют определенную пространственную и временную организацию.
Параметры нормального альфа-ритма
Частота 8-13 Гц, по некоторым авторам признается частота 7-12 Гц или 8-12 Гц. Чаще всего в нормальном состоянии встречается частота 9-10 Гц, что можно назвать норморитмом. Тогда среднюю частоту 8-9 (7-9) Гц можно считать замедленным альфа ритмом, а 11-12 Гц — учащенным. Естественно замедлен¬ный и учащенный ритмы уже выходят за рамки нормы (у взрослых людей) и могут рассматриваться, как условно патологические (по Гриндель О. М.)
Амплитуда в норме составляет 20-80 мкВ. Некоторые авторы признают за норму 20 110 мкВ. Амплитуда в норме варьирует в зависимости от возраста.
Зональное распределение — в норме определяются затылочно-теменной зоной, где ритм наиболее выражен. Данное положение признается всеми одинаково.
Модулированность характеризуется волнообразным изменением амплитуды ритма.
Синусоидальность устанавливает в норме закругленность вершин. При ком-пьютерной визуализации синусоидальность не выявляется столь четко (при 8-ми битовой записи) и все ритмы кажутся заостренными. Но, как правило, истинное заострение ритма должно сочетаться с другими нарушениями нормального ритма.
Симметричность по амплитуде и частоте. Достоверность амплитудной сим¬метрии устанавливается путем хорошего наложения электродов с измерением импеданса. Частотная асимметрия так же должна быть объективизирована (критерии достоверности). При этом надо учитывать наличие физиологической асим¬метрии полушарий.
Реакция активации альфа-ритма, т. е. его угнетение при открывании глаз или вспышке света. Данный феномен является одним из основных в характери¬стике альфа-ритма. По нему можно точно отнести выявляемый ритм к альфа-ритму.
Индекс альфа-ритма, который в норме составляет 80 %. При математической обработке индекс можно вычислять, как процент мощности альфа-ритма относительно мощности остальных ритмов в затылочных и теменных отведениях.
Параметры нормального бета ритма
Амплитуда мала — 10—15 мкВ.
Зональность — в норме распределяется в передне-центральных и височных отделах. По мнению Жирмунской Е.А. Бета 1-ритм не является чисто физиологическим и для нормы не характерен. Височный бета ритм часто бывает результатом мышечного артефакта.
Ц-ритм — является вариантом нормального ритма частотой 8 — 13 Гц и выявляется в центральных отделах. Имеет следующие особенности: исчезает при контралатеральном активном сжимании кисти в кулак, узко локализован в цен¬тральных отделах.Медленные ритмы, встречающиеся в норме.
Тета-ритм — частота 4—8 Гц, амплитуда до 30—40 мкВ.
Дельта-ритм — частота 0,5—4 Гц, амплитуда до 30—40 мкВ.
Регионарные особенности ЭЭГ
Доминирующий ритм — это ритм потенциалов, преобладающий на данном участке кривой и при визуальном анализе отличается наибольшей периодичностью и регулярностью, а при частотном анализе — наибольшей амплитудой.Затылочная, теменно-затылочная и височно-затылочная область. Четко выражен доминирующий альфа-ритм, двухфазный, синусоидальный, подавляе¬мый на открывание глаз. Появление в задне-теменной и теменной области ритма частотой в 20—26 Гц, в состоянии покоя, может рассматриваться, как ирритация коры.
Передние отделы полушарий — прецентральная и лобная области. Частые ритмы усилены, альфа почти не прослеживается. Тета-ритм снижен по сравнению с центральными отделами.
Т. о. фоновый рисунок ЭЭГ представляет собой сложный организованный волновой процесс, состоящий из веретен модулированного в разной степени альфа-ритма, на фоне низкоамплитудной высокочастотной активности типа бета-ритма. Данный паттерн проявляется в задних отделах. В более оральных отделах появляются элементы медленноволновой активности с фоновым бета-ритмом.
Теоретически происхождение основного рисунка ЭЭГ выводится из биофизической предпосылки, что каждая клетка представляет собой малый генератор импульсов. Но ЦНС нельзя воспринимать, как совокупность различных центров, которые в свою очередь состоят из отдельных, элементарных (пусть даже взаимосвязанных процессами возбуждения и торможения) генераторов импульсов. Нервная система является сложной, сбалансированной, гибкой системой, функция которой определяется, в первую очередь, морфологическими и динамически¬ми связями. Это подтверждается большими компенсаторными возможностями НС.
Филогенетически оральный ганглий червя развился в обонятельный мозг, который в дальнейшем развитии дополнился зрительным мозгом и лимбической корой для организации поведенческих реакций. С увеличением сложности афферентной импульсации организуется таламическая система. С усложнением движений образуется подкорковая экстрапирамидная система. Последней формируется кора. Параллельно с возникновением новых структур усложняется и организация системы. Чтобы обеспечить все многообразие связей, их гибкость и постоянство, система должна иметь энергетическую и информационную подпитку. Организуется дополнительная, недифференцированная система — ретикулярная формация. Следовательно, основными функциональными структурами, определяющими активность мозга, являются кора, подкорковые отделы и ретикулярная формация.
Взаимосвязь ритмов, независимо от амплитудных значений, математически оценивается когерентностью, кроскорелляцией и фазностью. По волновой теории (Гриндель О. М. с соавт.), построенной на основании анализа большого количества данных, все ЭЭГ были разделены на два больших типа по характеру связей: волновой и импульсный (20%). Волновой тип, являясь более распространенным, определяет сбалансированность и постоянство циклических процессов, что согласуется с принципом активной обратной связи (по Анохину П. К.). Когерентность максимальна в лобных отделах по всем диапазонам волн и минимальна в затылочных. Учитывая, что когерентность определяет степень связи, можно считать, что в затылочных отделах происходит образование большого количества разобщенных источников, а в лобных отделах они объединяются единой организующей силой. Попробуем объяснить процессы следующим образом.
Афферентные импульсы приходят в таламус, где переключаются и после определенной обработки переходят в кору (общепринятое представление). По теории динамической локализации функций в коре (Павлов И. П.) импульсы функ¬ционально приходят в разные отделы, что приводит к возникновению многих центров по обработке разнородной информации. Совокупность центров дает сочета¬ние импульсов, проявляющегося в затылке (не удивительно т. к. основная часть информации приходит к зрительным центрам, кроме того, в височно-затылочные области приходит разнородная информация от других аффекторов) (Кроль Б. М.). Эта информация достаточно не специфична в состоянии спокойного бодрствования. Посылки идут импульсно, что согласуется с триггерной функцией таламуса (иные посылки не будут приводить к образованию центров с учетом функциональной рефрактерности последних). Импульсность выражается в модулированности альфа-ритма в затылочных отделах и несовпадении по фазе огибающей веретен в разных отведениях (видно на глаз при оценке кривой). Подобные процессы про¬исходят в центральных отделах, где стыкуются афферентный и эфферентный (двигательный) анализаторы. Благодаря этой стыковке степень рассогласования процессов меньше. Далее идет сложный процесс восприятия и анализа раздра¬жении «на местах». В лобных отделах происходит интегрирование всей информации и формирование единого действия. Это приводит к возникновению в лобных отделах единого центра, но более медленного по волновой функции. Далее информация идет в подкорковые структуры и реализуется системой в виде произвольных реакций. Волновой круг информации замыкается и начинается новый, что также определяет степень модулированности.
Картина ЭЭГ меняется при проведении функциональных проб. При функциональных пробах происходит повышение активности тех или иных структур. В качестве нагрузок используют следующие: открывание глаз, вспышка света, гипер-вентиляция, фотостимуляция, фоностимуляция.
Проба «Открывание глаз». При открывании глаз на ЭЭГ альфа-ритм исчезает и заменяется быстрыми ритмами (реакция активации). При этом оценивают скорость наступления реакции, степень угнетения альфа-ритма, стойкость активации (по нашим данным замечено, что в среднем реакция сохраняется 20 — 25 с, далее появляются элементы альфа-ритма). После закрывания глаз, в норме, наступает реакция отдачи, которая проявляется во временном усилении основного ритма. При этом оценивают латенцию восстановления основного ритма, степень и стойкость реакции отдачи. При данной пробе оценивают реактивность коры, стойкость процессов возбуждения в коре, выраженность тонуса подкорки. Данная проба более физиологична, чем реакция активации на вспышку света и несет больше информации. (Но реакцию на вспышку света можно использовать при обследовании коматозных больных). Процессы, происходящие при реакции активации, функционально можно представить следующим образом. Открывание глаз значительно усиливает поток импульсов в корковые отделы, что приводит к повышению дифференцировки коры. Это проявляется на ЭЭГ в виде реакции активации с десинхронизацией (внешняя десинхронизация) за счет быстрых ритмов. Математически происходит усиление градиента когерентности, но в целом когерентность остается на основном уровне т.к. физиологическая активация не нарушает системы связей.
Проба с гипервентиляцией. При проведении пробы больной усиленно дышит, акцентируя внимание больше на выдохе. Гипервентиляция проводится в течение 3 мин. При экспертизе, при специальных обследованиях, проводят 5 минутную гипервентиляцию. На ЭЭГ, при проведении пробы возникает усиление альфа-ритма с его незначительным замедлением и перераспределением на передние отделы. Степень модулированности уменьшается. Физиологически при гипервентиляции снижается парциальное давление С02 в крови. Это приводит к активации неспецифических подкорковых структур и усиливает поток неспецифических, синхронизирующих импульсов в кору. При перевозбуждении подкорковых отделов возникает островолновая активность на ЭЭГ (наступает в норме при гипервентиляции более пяти минут).
Фотостимуляция. Проводится в двух вариантах: ритмическая и триггерная. При ритмической фотостимуляции вспышки света подаются ритмично с определенной частотой. Используют различные частотные диапазоны. При ритмической стимуляции возникает реакция усвоения ритма. На ЭЭГ появляется ритм, соответствующий по частоте ритму стимуляции. При спектральном анализе можно выявить не только усвоение ритма по основной гармонике (частоте стимуляции), но и субгармоники, как правило, по частотам, четным основной частоте стимуляции. В норме перестройка ритма у людей выражена в разной степени. Но чаще усваиваются средние и быстрые ритмы, без выраженной асимметрии, преимущественно в задних или центральных отделах. По степени усвоения ритма, соблюдению частоты гармоник, симметричности можно оценить степень триггер-ной функции таламуса, подвижность процессов в коре. Триггерная стимуляция проводится путем подачи световых раздражении с частотой основного ритма ЭЭГ. Для этого используют специальные синхронизирующие устройства.
Дополнительные способы анализа ЭЭГ
В настоящее время основным способом анализа ЭЭГ остается визуальный анализ. Из дополнительных методов анализа используют расчет спектра мощности с применением быстрого преобразования Фурье. Спектр мощности показывает степень выраженности ритма данной частоты. Наглядно спектр мощности представляется в виде усредненных кривых, распределения спектров мощности по эпохам, спектральное картирование.
Другим дополнительным методом является расчет когерентности. Когерентность показывает степень схожести колебательных процессов в двух разных точках, независимо от их амплитудной представленности. Установлено, что среднее значение когерентности постоянно и отражает степень стабильности связей в системе.
Последнее время используется еще один способ обработки. Это локализация источников патологической активности методом Многошаговой дипольной локализации. Путем многочисленных расчетов создается математическая модель вероятного расположения источника данной волны. Данная модель сравнивается с амплитудным распределением тех же волн на скальпе. Для локализации ис¬пользуют только те срезы ЭЭГ, которые имеют заданную вероятность сходимости расчетной модели и скальповой записи. Достоверной считается вероятность 0,95 и более.