Биоэлектрическая активность головного мозга Основные понятия Исторический

Биоэлектрическая активность головного мозга Основные понятия

Исторический экскурс 1875 г. – английский физиолог Р. Кэтон (R. Caton) – регистрация слабых электрических токов от мозга кролика и собаки. 1875 г. – русский физиолог В. Я. Данилевский (независимо от Р. Кэтона) при изучении электрических явлений мозга собак впервые показал, что колебания электрического тока проявляют свойства «самостоятельности» или «спонтанности» и не зависят от внешних раздражений, т. е. имеют внутримозговое происхождение. 1927 – австрийский психиатр Г. Бергер назвал записи биоэлектрической активности головного мозга электроэнцефалограммой, а процесс их получения — электроэнцефалографией.

Электроэнцефалография (ЭЭГ) Электроэнцефалограмма — это кривая, отображающая изменяющиеся во времени электрические потенциалы головного мозга, зарегистрированные с кожных покровов черепа. Электроэнцефалография — это метод исследования головного мозга при помощи электроэнцефалограммы.

ЭЭГ электроды Форма электродов Дисковые Чашечковые Мостовидные

ЭЭГ электроды Материал для изготовления электродов Графит (уголь) Металл (серебро, хлорсеребро) Металлизированная резина (пластмасса)

ЭЭГ электроды Требования к электродам должны обеспечивать надежный и постоянный электрический контакт с кожей черепа; не должны беспокоить пациента, причинять ему боль, сильно давить, вызывать раздражение кожи и. т. д. ; не должны смещаться при движениях пациента; при длительном наблюдении (более 30 минут) не должны менять условий отведения; не должны продуцировать артефактов, искажающих истинную ЭЭГ; должны легко и быстро устанавливаться и сниматься.

Схема отведений ЭЭГ по международной системе 10 -20

Обозначение отведений по системе 10 -20 Затылочные отведения Теменные отведения Центральные отведения Лобные полюсные отведения Нижнелобные отведения Височные отведения Задневисочные отведения occipitalis parietalis centralis frontalis polus temporalis Отведения средней линии Отведения на мочке уха O 1, P 3, C 3 , F 3, Fp 1, F 7, T 3, T 5, O 2 P 4 C 4 Fp 2 F 8 T 4 T 6 Fz, Cz, Pz auriculus A 1 , A 2

Ритм ЭЭГ — регулярная последовательность волн одной чистоты (или одного частотного диапазона)

Способы оценки ЭЭГ 1. Качественная оценка — визуальное описание. 2. Количественная оценка.

Основные характеристики ЭЭГ

Основные характеристики ЭЭГ Амплитуда колебаний — размах одного колебания. Измеряется в микровольтах (мк. В). Частота колебаний — число колебаний в единицу времени. Измеряется в герцах (Гц). 1 Гц = 1 колебание в 1 секунду.

Основные характеристики ЭЭГ Название компонента Частотный диапазон Амплитудный диапазон Бета (β) 30 – 13 Гц 3 – 40 мк. В Альфа (α) 13 – 8 Гц 10 – 100 мк. В Тета (θ) 8 – 4 Гц 10 – 80 мк. В Дельта (δ) 4 – 0, 5 Гц 50 – 500 мк. В

Основные ритмы ЭЭГ I – β-ритм II – α-ритм III – θ-ритм IV – δ-ритм V – судорожные разряды

α-ритм ЭЭГ

Свойство альфа-ритма Реакция блокады или десинхронизации При любых раздражителях (звуковых, зрительных и прочих) альфа-ритм либо исчезает, с заменой на другую активность, либо его амплитуда резко уменьшается. Такая реакция называется ещё как «реакция активации» или «ориентировочная реакция» .

Количественная оценка ЭЭГ • Индекс ритма • Время существования ритма • Время отсутствия ритма • Интенсивность • Спектр

Индекс ритма — отношение времени выраженности ритма к общему времени измерения ЭЭГ, выраженное в процентах. Программа регистрирует ритм, если имеется регулярная последовательность из трёх (для альфа -ритма), одного (для бета-, тетаритмов) периодов колебания одной частоты.

Время существования ритма — время существования регулярной последовательности волн одного частотного диапазона.

Интенсивность (мощность) — количество энергии, распределённой в определённых частотных диапазонах спектра ЭЭГ (альфа-, бета-, тетадиапазоны)

Спектр — это интенсивность, распределённая по частотным диапазонам. (Фурье-анализ: представление ЭЭГ в виде суммы синусоид разных частот и амплитуд)

θ- и δ-ритмы ЭЭГ

Стандарт ЭЭГ-нормы Нет жесткого стандарта «ЭЭГ-нормы» , есть вероятностные значения показателей ЭЭГ в границах, определяемых статистическими закономерностями. • Понятие «ЭЭГ-нормы» различно для разного возраста. Выделяют: а) формирующуюся ЭЭГ (от момента рождения до 15 -20 лет) б) ЭЭГ взрослого человека (до 50 -60 лет) в) ЭЭГ пожилого возраста • В состоянии пассивного бодрствования (покоя) у 97, 7% практически здоровых взрослых пациентов доминирует регулярный по частоте (8 -13 Гц) альфа-ритм амплитудой около 50 мкв (20 -100 мкв). • Амплитуда альфа-ритма периодически увеличивается и уменьшается, формируя так называемые горизонтально выраженные «веретена» активности. • Бета-активность минимальна, имеет высокую частоту (более 14 Гц) и малую амплитуду (5 -15 мкв). • Тета- и дельта-активность либо отсутствуют, либо представлены одиночными волнами.

Возрастная динамика ЭЭГ 1 – затылочная область 2 – центральная область А – новорожденный Б – 3 -месячный ребенок В – 2 -летний ребенок Г – 3 -летний ребенок Д – 6 -летний ребенок

Причины физических артефактов • наличие мощных источников электромагнитных полей сетевого тока, таких как трансформаторные подстанции, физиотерапевтическая или рентгеновская аппаратура и др. , при отсутствии соответствующей экранировки помещения • отсутствие заземления энцефалографа • плохой контакт между отводящим электродом и телом пациента или между заземляющим электродом и телом пациента

Причины физиологических артефактов Потенциалы, обусловленные активностью мышц, — электромиограмма (ЭМГ) • Электрические потенциалы, связанные с движением глаз, — электроокулограмма (ЭОГ) • Электрокардиографические потенциалы, природой которых является сокращение сердца (ЭКГ) • Электрические потенциалы, обусловленные изменением физиологического состояния кожи — кожногальванические реакции — КГР • Сжатие челюстей, улыбка, движения губами, глотания, дыхание, пульсовые колебания, явление циркуляции тканевых жидкостей и крови, имеющие связь с сокращениями сердца • Движение кожи головы (редко встречающийся артефакт)

Физиологические и физические артефакты

ЭЭГ-БОС — это аппаратный метод обучения саморегуляции, основанный на управлении биоритмами функциональной активности головного мозга (биоэлектрической активностью головного мозга) через управление параметрами ЭЭГ. Пациент, ориентируясь на изменения сигнала обратной связи, самостоятельно оптимизирует функциональное состояние ЦНС и организма в целом.

Цель альфа-тренинга: обучиться произвольно изменять паттерн БЭА головного мозга, тем самым меняя его функциональное состояние.

Задачи альфа-тренинга 1. Обучиться различать на сознательном уровне периоды существования альфа-ритма и увеличения альфа-активности.

2. Обучиться произвольно увеличивать время существования альфа-ритма и интенсивность альфа-диапазона.

3. Обучиться входить в это состояние максимально быстро по волевому запуску и выходить из него без побочных явлений.

4. Обучиться удерживаться в этом состоянии так долго, как это необходимо.

5. Обучиться использовать этот навык в реальных жизненных обстоятельствах (стрессовых ситуациях).

Информацией от пациента в случае с ЭЭГ-БОС является биоэлектрическая активность (БЭА) головного мозга, отражающая изменения его функционального состояния. БЭА регистрируется как электроэнцефалографический сигнал — сигнал ЭЭГ, при отведении из разных точек с поверхности головы при помощи специальных датчиков. .

пациент, которого мы хотим обучить изменять функциональное состояние мозга когда угодно и удерживать это измененное состояние сколь угодно долго, должен быть проинформирован о том, в каком же именно состоянии, которого ему следует придерживаться, он сейчас находится. Для этого необходимо получить по контуру обратной связи информацию от пациента и с минимальной задержкой (не более 0, 5 сек) вернуть ее обратно в доступной для понимания форме подкрепляющих сигналов обратной связи.

Время существования ритма — время существования регулярной последовательности волн одного частотного диапазона

У большинства здоровых взрослых людей альфаактивность является доминирующей в ЭЭГ, и ее изменения в значительной степени отражают процессы активации и дезактивации мозга (Соколов Е. Н. , 1958; Русалова М. Н. , 1990).

По данным Were, испытуемые, в ЭЭГ которых в состоянии покоя регистрировались тета-волны или медленный альфаритм с тета-волнами бета-активность или более быстрые альфаволны вместе с бетаволнами регулярный устойчивый альфаритм, без примеси тета - и бета-волн неуверенные, пассивноподражательные, неблагоприятно реагирующие на трудные жизненные ситуации лица с интенсивностью ощущений и стремлений, но пассивные (пассивнооборонительный тип поведения); они ощущали напряжение, беспокойство и ненадежность в личных и социальных связях не испытывали ощущения ненадежности и не обнаруживали неадекватных реакций

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЭГ-БОС · для лечения судорожных расстройств (SMR-тренинг и альфа-тренинг, МКП-тренинг) · в реабилитации пациентов с аддиктивными расстройствами (альфа- и альфа-тета тренинг) · для лечения СДВГ у детей (бета-тета тренинг) · для лечения депрессивных расстройств (субдоминантный альфа-тренинг) · для психопрофилактики у здоровых лиц и реабилитации пациентов с невротическими расстройствами (доминантный альфа-тренинг)

УВЕЛИЧЕНИЕ МОЩНОСТИ И СТАБИЛИЗАЦИЯ АЛЬФА-РИТМА = УЛУЧШЕНИЕ ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОГО И ОБЩЕГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА

МЫ МОЖЕМ ОБУЧИТЬ ПАЦИЕНТА УПРАВЛЕНИЮ СВОИМ ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНЫМ СОСТОЯНИЕМ В ЛЮБОЕ ВРЕМЯ, В ЛЮБОЙ СИТУАЦИИ МЫ МОЖЕМ ОБУЧИТЬ ПАЦИЕНТА УПРАВЛЕНИЮ СВОИМ АЛЬФА-РИТМОМ ЭЭГ-БОС ТРЕНИНГ УНАСЛЕДОВАННЫЕ ОСОБЕННОСТИ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ГОЛОВНОГО МОЗГА

ЭЛЕКТРОМИОГРАФИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ - ЭМГ-БОС -

ЭМГ-БОС — это аппаратный метод обучения саморегуляции, основанный на усвоении навыка управления мышечным состоянием через управление отведенной от мышц электрической активностью, отраженной в интерференционной электромиограмме и предъявляемой человеку в виде визуальных и акустических сигналов обратной связи.

ПРИМЕНЕНИЕ ЭМГ-БОС а) Для непосредственной тренировки движений мышц, например, в качестве реабилитационной терапии после паралича. б) Для подавления нежелательной моторной активности, например, при двигательных тиках или при заикании. в) В качестве общей или специфической тренировки расслабления, например, для систематической десенсибилизации по Вольпе или при головных болях напряжения.

Мышечная активность проявляется не только в мышечных движениях, но и в напряжении мышц, так называемом мышечном тонусе. Он возникает за счет суммирования асинхронных единичных подергиваний и может ощущаться, например, в виде сопротивления при пассивном движении конечности. Мышечное состояние Гесс (1925) Электрическая стимуляция в определенных областях межуточного мозга сопровождается одновременно активизацией поведения с повышенным мышечным тонусом и другой соматомоторной активностью, а также усилением активности симпатической нервной системы во внутренней среде (вегетативная нервная система), что выражается в повышении частоты сердечных сокращений, кровяного давления, выбросе адреналина, потовой секреции и расширении зрачков.

ПРОГРЕССИВНАЯ МЫШЕЧНАЯ РЕЛАКСАЦИЯ МЕТОД ЭДМУНДА ДЖЕКОБСОНА (1938) Церебромускулярный круг Дифференцированная релаксация E. Jacobson