Клиническая психофизиология Лекция 1 Предмет и задачи клинической

Клиническая психофизиология Лекция 1. Предмет и задачи клинической психофизиологии. Методы исследования. Электроэнцефалография. Вызванные потенциалы головного мозга.

Предмет и задачи клинической психофизиологии. Клиническая психофизиология ‑ направление деятельности в психофизиологии, непосредственно относящееся к клинике. Здоровый человек является объектом познания и применения знаний общей психофизиологии. Объектом исследования клинической психофизиологии и применения ее знаний является больной человек. Предметом клинической психофизиологии является психофизиологическое обоснование любых мероприятий, связанных Ø с диагностикой заболевания, Ø с выбором способов и средств лечения больного, Ø разработкой и реализацией программы лечения, Ø с оценкой эффективности лечения, Ø с разработкой и реализацией программы реабилитации больного, Ø с разработкой мероприятий по профилактике заболеваний.

Методы психофизиологии В психофизиологии основными методами регистрации физиологических процессов являются электрофизиологические. Ø Регистрация импульсной активности нервных клеток. Ø Электроэнцефалография, вызванные потенциалы мозга Ø Электромиография Ø Электрическая активность кожи Ø Электроокулография Ø Электрокардиограмма

Методы психофизиологии Магнитоэнцефалография (МЭГ), Позитронно‑эмиссионная томография мозга (ПЭТ), Однофотонная эмиссионная томография (ОЭТ), Магнитная резонансная томография мозга (МРТ, ЯМРТ), Компьютерная томография (КТ)

Взгляды биофизиков и физиологов, исследующих электрические процессы в живых структурах, базируются на следующих главных предпосылках: совокупность электромагнитных процессов по разнообразию наблюдаемых проявлений занимает первое место среди известных типов взаимодействий. Это утверждение основано на предпосылке, что все тела построены из электрически заряженных частиц противоположных знаков, взаимодействующих друг с другом. Физики верят в то, что строение атомных оболочек, сцепление атомов в молекулы (химические силы) и образование конденсированного вещества определяются электромагнитным взаимодействием. Электрические свойства обнаруживаются у человека везде, от субклеточных структур до целого организма. Объяснения механизмов существования электрических свойств живых структур и процессов основаны на свойствах живых мембран (жидкостно‑мозаичная модель мембраны, модель электрогенеза живых тканей Нернста, модель Гольдмана‑Ходжкина‑Катца). Исследованием электрических свойств и электрических процессов живых структур занимается электрофизиология. К существующим знаниям о природе биоэлектрогенеза не следует относиться как к истине последней инстанции. Это связано с очевидной противоречивостью этих знаний. Одним из главных противоречий современной электрофизиологии, тормозящих ее развитие, является то, что она базируется на не вполне логичных предпосылках физики и химии. Так, с одной стороны, в физике, химии и физиологии допускается возможность вероятностных взаимодействий на любых уровнях организации сущего, а с другой стороны, допускается возможность жестко детерминированных структур и процессов. Например, весь научный мир признает справедливость третьего закона термодинамики, сформулированного В. Нернстом: материя проявляет стохастические свойства при температуре выше абсолютного нуля. И одновременно, практически весь современный научный мир базируется на позициях детерминистской методологии. Хотя ясно, что из стохастических сущностей и явлений могут происходить только стохастические сущности и явления того же или иного уровня иерархии и ничего другого, многие ученые против логики предполагают, что из стохастических по своей сущности систем могут получаться жестко детерминированные (не стохастические, не вероятностные) системы. Некоторые ученые считают, что более адекватным инструментом познания является вероятностная методология (Трифонов Е. В. , 2012).

Электроэнцефалография. История 24 августа 1875 года Ричард Кэтон (1842‑ 1926), медик, практикующий в Ливерпуле, в докладе на заседании Британской медицинской ассоциации представил записи слабых токов полученные на мозге кроликов и обезьян. В том же году независимо от Кэтона русский физиолог В. Я. Данилевский, в докторской диссертации изложил данные полученные при изучении электрической активности мозга у собак. В 1884 году Введенский для изучения работы нервных центров применил телефонический метод регистрации. Прослушивая в телефон активность продолговатого мозга лягушки и коры больших полушарий кролика. Начало электроэнцефалографическим исследованиям положил В. В. Правдич-Неминский опубликовав 1913 году первую электроэнцефалограмму записанную с мозга собаки. В своих исследованиях он использовал струнный гальванометр. Первая запись ЭЭГ человека получена Хансом Бергером (1873‑ 1941) в 1925 году. Работы Бергера получили широкого признания, только после того как в мае 1934 года Эдриан и Мэттьюс впервые убедительно продемонстрировали «ритм Бергера» английской аудитории на собрании Физиологического общества в Кембридже.

Условия регистрации ЭЭГ Электроэнцефалография — метод регистрации и анализа суммарной биоэлектрической активности с поверхности головы. В стационарный комплекс для регистрации ЭЭГ входит Ø звуко‑, магнито‑, электро‑ изолирующая экранированная камера, Ø оборудованное место для испытуемого, Ø моногоканальные усилители, Ø специальное программное обеспечение, Ø регистрирующая аппаратура. Электроэнцефалограф NEUROTRAVEL LIGНT (Италия)

Портативные электроэнцефалографы-регистраторы "Энцефалан-ЭЭГР-19/26» Используется для проведения длительных телеметрических или автономных амбулаторных ЭЭГисследований (ЭЭГ холтер) Электроэнцефалограф- регистратор обеспечивает проведение исследований в месте нахождения пациента (в медицинском учреждении или за его пределами) за счет небольшого веса и размера, автономного питания, телеметрической (Bluetooth) или автономной (на встроенную карту памяти) регистрации ЭЭГ.

Электроэнцефалограф нейровизор БММ Особенности: Подключение к любому персональному компьютеру или Note. Book по USB порту 8, 24, 32 или 40 стандартных (униполярных) каналов Фотостимулятор на сверхярких светодиодах (питание и управление по USB порту) Цифровые фильтры Программируемые схемы монтажа отведений Регистрация ЭЭГ любой длительности Область применения: Полное исключение элементов регулировки плюс автоматическая диагностика аппаратуры в процессе работы и отсутствие необходимости в плановых поверках. Спектральное и амплитудное картирование, спектральный анализ Рутинная клиническая ЭЭГ в области функциональной диагностики Диагностика эпилепсии и нарушений сна Исследование слуховых, зрительных и когнитивных ВП Фундаментальные нейрофизиологические исследования Ко‑регистрация ЭЭГ и ЯМР данных

Подготовка к исследованию электроэнцефалографии Перед исследованием пациент должен воздержаться от употребления напитков, содержащих кофеин, алкоголь, приёма снотворных и седативных препаратов. За 24‑ 48 ч до электроэнцефалографии (ЭЭГ) больной прекращает приём противосудорожных средств, транквилизаторов, барбитуратов и других седативных препаратов. Перед обследованием пациента информируют о методике проведения ЭЭГ и её безболезненности, потому что эмоциональное состояние существенно влияет на результаты исследования. ЭЭГ проводят утром до приёма пищи в положении лёжа на спине или полулёжа в кресле в расслабленном состоянии. Голова перед ЭЭГ должна быть чисто вымыта для лучшего контакта электродов с кожей головы. С детьми дошкольного возраста необходимо потренироваться в надевании «шлема» (игра в космонавта, танкиста и т. п. ) и пребывании в неподвижном состоянии с закрытыми глазами, а также научить глубоко и часто дышать. Противопоказания Нарушение жизненно важных функций. Судорожный статус. Психомоторное возбуждение.

Цель проведения электроэнцефалографии Основная цель использования электроэнцефалографии в клинической психиатрии – Ø выявление или исключение признаков органического поражения головного мозга (эпилепсии, опухолей и травм головного мозга, нарушений мозгового кровообращения и метаболизма, нейродегенеративных заболеваний) Ø для дифференциальной диагностики и уточнения природы клинических симптомов Ø для объективной оценки функционального состояния тех или иных структур и систем головного мозга Ø для исследования нейрофизиологических механизмов психических расстройств (шизофрения, депрессия и др. ) Ø для исследования механизмов действия психотропных препаратов.

Показания к проведению электроэнцефалографии Судорожные и безсудорожные пароксизмы, включая все виды эпилепсии и не эпилептические припадки, различной этиологии у взрослых и детей, их дифференциальная диагностика, снохождение, сноговорение. Заболевания с органическим поражением головного мозга. Опухоли мозга. Сосудистые заболевания мозга. Воспалительные заболевания мозга, последствия инфекционного нейротоксикоза, перенесенных нейроинфекций. Черепно‑мозговые травмы и их последствия. Диэнцефальный синдром с различными его клиническими проявлениями. Последствия отравления нейротоксическими ядами. Оценка степени функциональной зрелости структур мозга у детей и подростков. ЭЭГ в динамике, при наличии изменений в предыдущих исследованиях, контроль эффективности противоэпилептической терапии. Неврозы, психопатии, психические расстройства непсихотического характера, дисфункциональные нарушения. Дегенеративные заболевания и дизонтогенетические состояния головного мозга.

Цель проведения электроэнцефалографии Как критерий для констатации смерти в сомнительных случаях используют исчезновение волн ЭЭГ ( «изоэлектрическая» , или «плоская» , ЭЭГ). Это необходимо в тех случаях, когда при помощи современных реанимационных методов у больного поддерживают дыхание и кровообращение, однако он не приходит в сознание, самостоятельное дыхание у него не возобновляется и возникает подозрение на необратимое повреждение коры и ствола головного мозга в результате ишемии (недостаточности кровоснабжения). Такая «смерть мозга» характеризуется не только «плоской» ЭЭГ, бессознательным состоянием и отсутствием самостоятельного дыхания, но и исчезновением реакции зрачков на свет, их расширением (мидриазом), утратой рефлексов и атонией мышц. Кора больших полушарий и ствол головного мозга крайне чувствительны к ишемии. Максимальная ее длительность, после которой еще возможно восстановление жизнедеятельности (предел реанимации, или предел выживания, структур), для коры составляет лишь 3‑ 8 мин, а для ствола мозга‑ 7‑ 10 мин. Для других органов он значительно больше: для миокарда ‑ 20 мин, а для почек‑ 150 мин. Следовательно, с помощью специальных методов жизнедеятельность этих органов можно поддерживать даже после «смерти мозга» .

Цель проведения электроэнцефалографии Метод электроэнцефалографии (ЭЭГ) используется для записи и анализа функциональной активности мозга в норме и при различных патологических состояниях. Современным компьютерными методам обработки сигналов мозга (спектральный и когерентный анализ, картирование биопотенциалов, трехмерная локализация источников) доступно выявление даже самых минимальных нарушений в распределении ритмов ЭЭГ, подробный анализ характеристик и их пространственной интеграции. В норме от различных отделов мозга фиксируется биоэлектрическая активность организованная определенным образом в зависимости от состояния ( бодрствование, сон) и возраста. При заболеваниях нарушается картина возрастной корковой ритмики, изменяется частота основных ритмов, их пространственное распределение, выявляется локальная и диффузная патологическая активность в форме различных волн, разрядов, вспышек, также специфическая эпилептическая активность.

Цель проведения электроэнцефалографии В первую очередь диагностическая ценность ЭЭГ обусловлена выявлением специфических потенциалов, характерных для различных пароксизмальных состояний. В детском возрасте пароксизмальные состояния чрезвычайно разнообразны от кратковременных замираний до генерализованных судорожных припадков. Как показывает практика, не всегда за судорожными состояниями стоит эпилепсия и в некоторых случаях пациент длительное время принимает сильные противосудорожные препараты без достаточных к этому показаний. Для врача необходимо знать об изначальной организации ЭЭГ пациента, чтобы правильно выбрать препарат, оптимизировать индивидуальную дозу и контролировать возможные побочные эффекты. В настоящее время все более пристальное внимание уделяют исследованию на ЭЭГ детей, имеющих проблемы в двигательном, психическом и речевом развитии, а приступов не имеющих, у которых выявляются, тем не менее, патологические изменения на ЭЭГ.

Электроэнцефалография при эпилепсии ЭЭГ с нормальной электрической активностью мозга и двумя вариантами эпилептической активности. При анализе ЭЭГ оценивается форма, частота и амплитуда электрической активности. При абсансах выявляются типичные комплексы, состоящие из остроконечного пика и волны в форме усеченного купола и возникающие с частотой 3 в секунду. Для генерализованных судорожных припадков типичны остроконечные, пикообразные волны.

ЭЭГ помогло разобраться в появлении сознания у грудничков Исследование деятельности мозга взрослых людей показало: когда человек видит движущийся объект, то активируется зрительный центр головного мозга (даже если объект передвигается столь быстро, что мы не в состоянии его заметить). Если же объект остаётся в поле зрения достаточно долго, то сигнал о нём отправляется из затылочной части в префронтальную кору, которая сохраняет изображение объекта на некоторое время, чтобы мы могли его "разглядеть". В это время учёные регистрируют всплеск активности мозга, а затем, если происходит отправка информации в префронтальную кору, ловят сигнал, который называется "поздняя медленная волна" (late slow wave). Весь описанный процесс занимает всего треть секунды. Ученые из Национального центра научных исследований Франции решили выяснить, происходит ли подобный двухфазный процесс в мозге детей. Для этого они показывали малышам лица, которые выводились на экран компьютера на доли секунды. Параллельно учёные регистрировали активность мозга детей с помощью шапочек с электродами. Невролог Сид Куиде изучил изменение электрической активности на предмет наличия "связанных с событиями потенциалов мозга" (event‑ related potentials или ERP). Оказалось, что у деток, которым исполнился год, ERP оказались такими же, как и у взрослых, но при этом распространение сигнала происходило в три раза быстрее. И даже у 5‑ месячных младенцев учёный обнаружил "позднюю медленную волну", хотя выражалась она слабее и была более размыта по сравнению с детьми постарше. Куиде полагает, что подобные паттерны активности могут быть даже у двухмесячных малышей. Делается вывод, что поздняя медленная волна может быть признаком сознания. Ведь, изображение на некоторое время сохраняется в "оперативной памяти". А сознание, по мнению Куиде, имеет непосредственное отношение к работающей памяти.

Показания к проведению электроэнцефалографии у детей ЭЭГ рекомендуют проводить в следующих случаях: 1. для оценки степени зрелости головного мозга в соответствии с возрастом ребенка; 2. при задержках психоречевого, психомоторного развития, психоэмоциональные нарушения неясного происхождения. В том числе всем детям, которым предполагается назначение стимулирующей нейротропной терапии; 3. для дифференциальной диагностики эпилепсии и контроля эффективности ее лечения (подбор противосудорожных препаратов, их дозировки) при эпизодах потери сознания и приступообразных состояниях (обмороки, кризы, судорожные и бессудорожные приступы, эпизоды кратковременного замирания, панические атаки, эндокринные нарушения, тики); 4. при нарушении поведения и школьной успеваемости – для правильного подбора терапии; 5. при нарушениях сна (сноговорение, снохождение, ночные страхи); 6. при травмах, опухолях, нарушения мозгового кровообращения и других заболеваниях головного мозга.

Преимущества ЭЭГ довольно проста в использовании, дешева и не связана с воздействием на испытуемого (неинвазивна). ЭЭГ может быть зарегистрирована около кровати пациента и использоваться длительного мониторинга мозговой активности. Имеется еще одно, не такое очевидное, но очень ценное преимущество ЭЭГ. Фактически, ПЭТ и ф. МРТ основаны на измерении вторичных метаболических изменений в ткани мозга, а не первичных (то есть электрических процессов в нервных клетках). ЭЭГ может показать один из основных параметров работы нервной системы - свойство ритмичности, которое отражает согласованность работы разных структур мозга. Следовательно, при записи ЭЭГ, нейрофизиолог имеет доступ к фактическим механизмам обработки информации мозга. Это помогает обнаружить схему процессов, задействованных мозгом, показывая не только «где» , но и «как» информация обработана в мозге. Именно эта возможность делает ЭЭГ уникальным и, безусловно, ценным методом диагностики. ЭЭГ, включая запись потенциалов событий, - это главный метод изучения механизмов обработки информации и управления поведением у человека как в психофизиологии, так и в клинике. Позволяя без затруднений получать длительные записи с высоким временным разрешением, ЭЭГ дает возможность анализировать динамические взаимосвязи между мозговой активностью и поведением. ЭЭГ - чувствительный метод исследования, он отражает малейшие изменения функции коры и глубинных структур, обеспечивая миллисекундное временное разрешение, не доступное другим методам, в частности, ультразвуковым сосудистым методам, изучающим гемодинамику.

Международная единая система наложения электродов « 10 -20»

Международная единая система наложения электродов « 10 -20» Ориентирами для установки электродов служат переносица, затылочный бугор и наружные слуховые проходы. Длину продольной полуокружности между переносицей и затылочным бугром, а также поперечной полуокружности между наружными слуховыми проходами делят в соотношении 10%, 20%, 10%. Электроды устанавливают в местах пересечений проведённых через эти точки меридианов. Ближе всего ко лбу (на расстоянии 10% от переносицы) устанавливают лобно-полюсные электроды (Fр 1, Fрz и Fр2), а далее (через 20% длины полуокружности) ‑ лобные (FЗ, Fz и F 4) и передневисочные (F 7 и F 8), затем ‑ центральные (СЗ, Сz и С 4) и височные (ТЗ и Т 4). далее ‑ теменные (РЗ, Рz и Р 4), задневисочные (Т 5 и Т 6) и затылочные (01, Оz и 02) электроды соответственно. Нечётными цифрами обозначают электроды, расположенные на левом полушарии, чётными ‑ электроды, расположенные на правом полушарии, а индексом z ‑ электроды, расположенные по средней линии. Референтные электроды на мочках ушей обозначают как А 1 и А 2, а на сосцевидных отростках ‑ как М 1 и М 2.

Наложение электродов Электроды для регистрации ЭЭГ ‑ металлические диски или вогнутые «чашечки» диаметром около 1 см со специальным хлорсеребряным (Ag‑ Ag. CI) покрытием для предотвращения их поляризации. С целью снижения сопротивления между электродом и кожей больного наносят электропроводный гель. Волосы под электродами раздвигают, а кожу обезжиривают спиртом. Электроды закрепляют на голове с помощью шлема из резиновых тяжей и тонкими гибкими проводами присоединяют к входному устройству электроэнцефалографа.

Артефакты При записи ЭЭГ могут регистрироваться электрические процессы, не связанные с активностью мозга – артефакты (технические и биологические) Технические артефакты связаны с неудовлетворительным контактом отводящих электродов с кожными покровами головы (синусоидальная кривая с частотой 50 Гц, осложнённая низкоамплитудными биопотенциалами), а также при отсутствии заземления испытуемого. Биологические артефакты – это артефакты 1, 2, 3 ‑ электродные артефакты; 4 – посторонние электрические помехи; 5 – артефакты, вызванные движением испытуемого; 6, 7 – мышечные потенциалы, вызванные напряжением мышц корпуса и сморщиванием лба соответственно; 8 – кожные потенциалы; 9 - моргание; 10 - электрокардиограмма на фоне элетроэнцефалограммы; 11 – пульсовые волны от движения глаз (больше всего выражены в передних областях мозга) и активности скелетных мышц, особенно жевательных и мимических. Избавиться от «глазных» и «мышечных» артефактов можно только изменением условий проведения эксперимента, исключающих постоянные движения глаз и мышечную активность, а также специальным инструктированием испытуемого. Иногда на ЭЭГ «пробивает» электрокардиограмма. В этом случае нужно проверить сопротивление на электродах.

Регистрация электроэнцефалограммы фоновая электрическая активность головного мозга Амплитуда потенциалов ЭЭГ в норме электрическая активность головного мозга, вызванная внешним воздействием не превышает 100 мк. В, поэтому Электроэнцефалографические аппаратура для регистрации ЭЭГ установки содержат включает мощные усилители, а также устройства для фото‑ и полосовые и заградительные фоностимуляции (реже для фильтры для выделения видео‑ и электростимуляции), низкоамплитудных колебаний которые используют при биопотенциалов головного мозга на фоне различных физических и изучении «вызванной физиологических помех ‑ артефактов. активности» головного мозга Компьютерные средства анализа и наглядного графического отображения (топографическое картирование) различных параметров ЭЭГ, а также видеосистемы для наблюдения за больным. (вызванные потенциалы).

Фоновая электрическая активность головного мозга q Спектральный анализ ЭЭГ q Когерентный анализ ЭЭГ q Трехмерная локализация источника активности Фоновая электроэнцефалограмма. Интерфейс (устройство отображения).

Спектральный анализ ЭЭГ Визуальный анализ ЭЭГ К информативным параметрам оценки функционального состояния головного мозга как при визуальном, так и при компьютерном анализе ЭЭГ относят амплитудно‑частотные и пространственные характеристики биоэлектрической активности головного мозга. Показатели визуального анализа ЭЭГ: амплитуда; средняя частота; индекс ‑ время, занятое тем или иным ритмом (в %); степень генерализации основных ритмических и фазических компонентов ЭЭГ; локализация фокуса ‑ наибольшая выраженность по амплитуде и индексу основных ритмических и фазических компонентов ЭЭГ. Основные ритмы электроэнцефалограммы: 1 – бета‑ритм; 2 – альфа‑ритм; 3 – тета‑ритм; 4 – дельта‑ритм

Спектральный анализ ЭЭГ Типичные регулярные (систематические) составляющие электроэнцефалограммы. Электроэнцефалограмма во время цикла сон/бодрствование

Спектральный анализ ЭЭГ Классификация основных полностью регулярных составляющих (ритмов) электроэнцефалограммы.

Название эл. активност и Частота, амплитуда Преимушественная локализация электрической активности Наиболее вероятные проявления в норме Наиболее вероятные проявления при патологии Дельта, δ 1‑ 4 гц, высокоам‑ плитудные колебания У взрослых в лобных областях головного мозга, у детей в затылочных областях головного мозга • У взрослых во время глубокого (медленно‑ волнового) сна • У детей во время решения некоторых задач, требующих длительного вовлечения внимания • Повреждения подкорковых структур головного мозга • Диффузные повреждения головного мозга • метаболическая энцефалопатия гидроцефалов • Повреждения глубоких срединных структур головного мозга Тета, θ 4 ‑ 8 гц Проявляется в областях головного мозга, не относящихся к решению задач, связанных с движениями рук • Дети младшего возраста • Дремота или пробуждение от сна у взрослых • В отсутствии деятельности • Связаны с торможением электрических вызванных ответов головного мозга (попытки сознательного подавления испытуемым ответа на стимулы) • Ограниченные повреждения подкорковых структур головного мозга • Метаболическая энцефалопатия • Нарушения глубоких срединных структур головного мозга • Иногда у гидроцефалов Альфа, α 8 ‑ 13 гц, амплитуда до 100 мк. В С отведений затылочных областей головного мозга, с обеих сторон, амплитуда волн выше с недоминантной стороны. В покое ‑ с отведе‑ ний центральных областей (с3 ‑ с4) • В расслабленном состо янии, глаза закрыты • Могут быть связаны с тормозным управлением в различных областях головного мозга Кома Бета, β 13 ‑ 30 гц Больше выражены симметрично с обеих сторон лобных областей головного мозга. Низкоамплитудные волны Состояние тревоги, пробуждения • active, busy, or anxious thinking, active concentration Применение бензодиазепинов Гамма, γ 30 ‑ 100+ гц Соматосенсорная кора больших полушарий головного мозга Проявляется при сенсорном восприятии стимулов двух разных модальностей (свет + звук) • Проявляется при актуализации Уменьшение гамма‑активности может быть связано со снижением познавательных возможностей

Когерентный анализ ЭЭГ Функция когерентности- мера линейной связи двух процессов в частотной области анализа. Используется для исследования состояния пространственно‑временной организации электрической активности головного мозга. Когерентный анализ обнаруживает взаимосвязи между различными областями коры головного мозга. Так, в «норме» наибольшие связи выражены в лобных долях, а, например, при лобной недостаточности активнее формируются межполушарные взаимодействия в области затылка. В клинике используется анализ: межполушарных пар; коротких, средних и отдаленных внутриполушарных пар. Пример. Средний показатель когерентности больных шизоаффективными психозами значительно ниже во всех корковых зонах по сравнению с нормой. Наибольшее снижение отмечено во фронтальных (F 3, F 4), в передневисочных (F 7, F 8) и средневисочных зонах (ТЗ, Т 4). Наиболее функционально сохранными у больных ШАП оказались затылочные области коры (01, 02). В снижении когерентности принимают участие все диапазоны ЭЭГ. Функциональные объединения областей коры при селективном внимании, обеспечивающем правильное решение перцептивной задачи у детей 7 -8 лет в норме и при функциональной незрелости лобноталамической системы, приводящей к трудностям обучения.

Трехмерная локализация источника активности Новым шагом в развитии топографического картирования является локализация источников биоэлектрической активности мозга. Очаги патологической активности можно установить путем трехмерной локализации источников биоэлектрической активности мозга методом решения обратной задачи по потенциалам, регистрируемым с поверхности головы. Для этих целей служит компьютерная программа "Brainlock" (фирма "МБН"), предназначенная для определения и отслеживания в объеме мозга человека центров электрического возбуждения, представленных в виде одного или двух эквивалентных дипольных источников. В качестве входной информации используют одномоментные значения ЗВКП (не менее 8 отведений для определения однодипольной модели и не менее 16 отведений для двухдипольной).

Трехмерная локализация источника активности В результате работы программы "Brainlock" для каждого анализируемого момента времени определяются трехмерные координаты и векторные моменты модели с заданным количеством источников и соответствующие им 95‑процентные доверительные интервалы, а также коэффициент дипольности, характеризующий степень адекватности применяемой модели. Результаты локализации выводятся на ортогональные проекции головы, на нормативные срезы из атласа головного мозга или на томографические изображения головы пациента (при их наличии). Кроме того, имеется возможность построения амплитудных карт распределения потенциала ЭЭГ на поверхности головы, карт потенциалов на поверхности головы для дипольной модели, а также карт потенциалов ЭКо. Г на поверхности коры больших полушарий мозга. Программа «Brain. Loc» может быть полезна как в клинике, так как позволяет увидеть место расположения патологических очагов в глубине мозга в случае опухолей или эпилептической активности ("функциональная ЭЭГ‑томография"), так и для научных исследований, так как позволяет проследить пути движения центров электрической активности в структурах мозга при различных воздействиях, решении испытуемым задач, при регистрации вызванных потенциалов различной модальности, выявлении болевых очагов, исследовании динамики развития волновых комплексов, изучении генераторов ритмической активности в различных частотных диапазонах и т. п.

Трехмерная локализация источника активности Результаты локализации на трех ортогональных проекциях головы

Трехмерная локализация источника активности Амплитудная карта распределения потенциала для текущего момента времени

Трехмерная локализация источника активности Просмотр результатов локализации на МРТ срезах

Электрическая активность головного мозга, вызванная внешним воздействием Виды функциональных нагрузок: Энцефалограмма. Вызванные ответы. Интерфейс (устройство отображения). ритмическая фотостимуляция с разными частотами следования световых вспышек (в том числе синхронизированных с волнами ЭЭГ); фоностимуляция (тоны, щелчки); гипервентиляция; депривация сна; непрерывная запись ЭЭГ и других физиологических параметров во время сна (полисомнография) или в течение суток (ЭЭГ‑ мониторинг); регистрация ЭЭГ при выполнении различных перцептивно‑когнитивных задач; фармакологические пробы.

Вызванные потенциалы головного мозга Вызванные потенциалы (ВП) — биоэлектрические колебания, возникающие в нервных структурах в ответ на внешнее раздражение и находящиеся в строго определенной временной связи с началом его действия. У человека ВП обычно включены в ЭЭГ, но на фоне спонтанной биоэлектрической активности трудно различимы (амплитуда одиночных ответов в несколько раз меньше амплитуды фоновой ЭЭГ). В связи с этим регистрация ВП осуществляется специальными техническими устройствами, которые позволяют выделять полезный сигнал из шума путем последовательного его накопления, или суммации. При этом суммируется некоторое число отрезков ЭЭГ, приуроченных к началу действия раздражителя. Схематизированные эндогенные компоненты слуховых вызванных потенциалов (B. Rockstroh et al. , 1982): а - в ответ на релевантные задаче стимулы; б - ответ на иррелевантный стимул Первоначально применение ВП в основном было связано с изучением сенсорных функций человека в норме и при разных видах аномалий. Впоследствии метод стал успешно применяться и для исследования более сложных психических процессов, которые не являются непосредственной реакцией на внешний стимул.

Вызванные потенциалы головного мозга Способы выделения сигнала из шума позволяют отмечать в записи ЭЭГ изменения потенциала, которые достаточно строго связаны во времени с любым фиксированным событием. В связи с этим появилось новое обозначение этого круга физиологических явлений — событийно-связанные потенциалы (ССП). Примерами здесь служат: колебания, связанные с активностью двигательной коры (моторный потенциал, или потенциал, связанный с движением); потенциал, связанный с намерением произвести определенное действие (так называемая Е‑волна); потенциал, возникающий при пропуске ожидаемого стимула. Эти потенциалы представляют собой последовательность позитивных и негативных колебаний, регистрируемых, как правило, в интервале 0‑ 500 мс. В ряде случаев возможны и более поздние колебания в интервале до 1000 мс. Количественные методы оценки ВП и ССП предусматривают, в первую очередь, оценку амплитуд и латентностей. Амплитуда — размах колебаний компонентов, измеряется в мк. В, латентность — время от начала стимуляции до пика компонента, измеряется в мс. Используются и более сложные варианты анализа.

Вызванные потенциалы головного мозга В исследовании ВП и ССП можно выделить три уровня анализа: феноменологический; физиологический; функциональный. Феноменологический уровень включает описание ВП как многокомпонентной реакции с анализом конфигурации, компонентного состава и топографических особенностей. Фактически этот уровень анализа, с которого начинается любое исследование, применяющее метод ВП. Возможности этого уровня анализа прямо связаны с совершенствованием способов количественной обработки ВП, которые включают разные приемы, начиная от оценки латентностей и амплитуд и кончая производными, искусственно сконструированными показателями. Многообразен и математический аппарат обработки ВП, включающий факторный, дисперсионный, таксономический и другие виды анализа. Физиологический уровень. По этим результатам на физиологическом уровне анализа происходит выделение источников генерации компонентов ВП, т. е. решается вопрос о том, в каких структурах мозга возникают отдельные компоненты ВП. Локализация источников генерации ВП позволяет установить роль отдельных корковых и подкорковых образований в происхождении тех или иных компонентов ВП. Наиболее признанным здесь является деление ВП на экзогенные и эндогенные компоненты. Первые отражают активность специфических проводящих путей и зон, вторые — неспецифических ассоциативных проводящих систем мозга. Длительность тех и других оценивается по‑разному для разных модальностей. В зрительной системе, например, экзогенные компоненты ВП не превышают 100 мс от момента стимуляции. Функциональный предполагает использование ВП как инструмента, позволяющего изучать физиологические механизмы поведения и познавательной деятельности человека

Вызванные потенциалы головного мозга В зависимости от условий выделения, могут быть выделены ответы, относящиеся к разным уровням слухового анализатора. Весь ответ слухового анализатора может быть представлен: ‑ коротколатентными слуховыми ВП (АСВП) — первые 10 мс; ‑ среднелатентными ВП (САВП) —от 10 до 50 мс; ‑ длиннолатентными слуховыми ВП (ДСВП) — больше 50 мс

Благодарю за внимание!