Краткое содержание

Электроэнцефалография (ЭЭГ)- метод регистрации суммарной электрической активности (биопотенциалов) клеток полушарий головного мозга через неповрежденные покровы головы, позволяющий судить о его физиологической зрелости, функциональном состоянии, наличии очаговых поражений, общемозговых расстройствах и их характере. Генетическая обусловленность ЭЭГ-характеристик человека подтверждается тем, что индивидуальные особенности электрической активности мозга человека чрезвычайно устойчивы. Они формируются к 20- 25 годам и остаются стабильными на протяжении длительного времени. Это касается как частотно-амплитудных характеристик ЭЭГ, так и особенностей их временной и пространственной организации. Деструктивные изменения в ЭЭГ начинают проявляться в пожилом возрасте и связаны с процессом старения организма.

Одна из последних классификаций типов ЭЭГ предложена Е.А. Жирмунской и В.С. Лосевым (1984г.). Авторы выделили 5 типов и 17 групп ЭЭГ-активности, которые не исчерпывают все богатство ЭЭГ- феноменов, а фиксируют лишь одну из наиболее важных характеристик- степень и характер организации целостного паттерна ЭЭГ. Предложенная классификация используется не только с целью выделения наиболее устойчивых особенностей организации биоэлектрической активности центральной нервной системы, но и для оценки возможных нарушений в ее деятельности. Выделенные устойчивые биоэлектрические феномены могут иметь отношение к определению общих свойств человека, определяющих его психологические, личностные особенности. Выявление признаков грубых нарушений ЭЭГ является очень тревожным сигналом, определяющим обязательность консультации у врача-психоневролога.

При анализе электроэнцефалограммы учитывают частоту, амплитуду, форму и длительность биоэлектрических колебаний. По этим параметрам в ЭЭГ человека можно выделить ряд ритмов активности. У взрослого человека в состоянии покоя и при отсутствии внешних раздражений (особенно при закрытых глазах в затемненном помещении) преобладают регулярные волны с частотой 8- 13Гц и амплитудой до 100мкВ. Они называются альфа - ритмом, являющимся основным «ритмом спокойного бодрствования» человека. Этот ритм лучше всего выражен в затылочных отделах, по направлению к лобным он замещается более высокочастотной и низкоамплитудной активностью.

При переходе человека от состояния покоя к деятельности (восприятие сенсорных сигналов, эмоциональное реагирование, умственная работа и т.д.) альфа-ритм сменяется бета - ритмом: частыми (14-30гц) низкоамплитудными (до 25мкВ) колебаниями. Это явление называется реакцией десинхронизации ЭЭГ.

Если человек из состояния покоя переходит ко сну, то в его ЭЭГ появляются медленные и высокоамплитудные волны: тета (4-7Гц) и дельта диапазонов (0,5-3Гц). Амплитуда этих медленных ритмов варьирует от 100 до 300мкВ. В норме для ЭЭГ бодрствующего взрослого человека тета-и дельта-ритмы не характерны. Тета-ритм сопровождает доминантные состояния в том числе, возникающие на фоне эмоциональных реакций.

Процесс активации нервной системы, связанный с уровнем поведенческой активности человека, его уровнем бодрствования, сопровождается снижением локальной синхронизации биопотенциалов мозга - уменьшением амплитуды и увеличением частоты колебаний. Чем ниже уровень активности, тем выше амплитуда и ниже частота колебаний, растет локальная синхронизация биопотенциалов мозга.

Характеристика типов ЭЭГ

Тип 1 организованный (во времени и пространстве). Основной компонент ЭЭГ – альфа-ритм, характеризирующий высокой степенью регулярности, достаточно хорошей модулированностью по амплитуде или слабо измененным амплитудным градиентом по областям.

Тип 2 гиперсинхронный (умеренно нарушенный). Чрезмерно регулярная альфа-, бета- и тета-активность при потере региональных различий.

Тип 3 десинхронизированный (умеренно измененный). Характеризуется почти полным исчезновением или значительным снижением амплитуды альфа-волн, увеличением амплитуды и выраженности бета-колебаний или их отсутствием, наличием небольшого количества медленных волн. Амплитуда всех ЭЭГ-колебаний очень незначительна.

Тип 4 дезорганизованный (значительно нарушенный). Выраженная, но недостаточно регулярная по частоте или дезорганизованная высокоамплитудная альфа-активность, иногда доминирующая по всем областям. Бета-активность усилена по амплитуде, часто представлена низкочастотными колебаниями. Могут присутствовать дельта- и/или тета-волны достаточно высокой амплитуды.

Тип 5 дезорганизованный, с преобладанием тета- и/или дельта-активности (грубо нарушенный). Характеризуется незначительной выраженностью альфа-активности. Регистрируются либо отдельные дельта-, тета- и бета-колебания, либо дельта- и/или тета-ритм. Амплитуда ЭЭГ-колебаний либо не отличается от нормы, либо высокая.

Таблица № 1 Типы ЭЭГ человека

Тип	Группа	Параметры ЭЭГ и сочетания их градаций
			2,3,4,5	3, 5	1, 2	1, 2
		2,3,4,5	3,4,5	1, 2	1, 2	2, 3
			2,3,4,5	3, 4		1, 2	1, 2
		2,3,4,5			1, 2	1, 2
		2,3,4	1, 2		1, 2
		1,2,3	1, 2		3, 4	1, 2
			1, 2,3			1, 2
		1, 2	1, 2		1,2,3	2,3,4,5
						1,2,3	1,2,3
		2,3,4,5	3, 5	2, 3	3, 4	1,2,3
		2,3,4,5		2, 3	1, 2	4, 5
		3,4,5		2, 3	1, 2	2,3,4,5
		3,4,5		2, 3	3, 4	2,3,4,5
						1,2,3	4, 5
		4, 5	1, 2		3, 4	4, 5
		4, 5	1, 2		1, 2
		4,5	1, 2		1, 2

Таблица № 2 Степень нарушений ЦНС по группам ЭЭГ

Степень нарушения	Группа
Отсутствие нарушений - норма
Легкая	2,3,6,7,8
Умеренная	2,3,4,5,6,8,9,10,11
Значительная	5,6,8,10,11,12,13,14
Грубая	13,14,15,16
Очень грубая

Используя условия для классификации (Таблица № 1, Таблица № 2) производится классификация ЭЭГ, принимается решение о типе ЭЭГ и о степени ее «нормальности».

Наиболее оптимальным признается 1 тип (1группа) ЭЭГ, характерный для людей с нормальным уровнем регуляции центральной нервной системы, демонстрирующих хорошее функциональное состояние в условиях обследования. Второй и третий типы характеризует сниженный уровень адаптивных возможностей мозговых структур, возможно, это связано с нарушением в психо-эмоциональной сфере, с функциональным неоптимальным состоянием обследуемого, для них, в группах 2,3,6,7,8, - отмечается легкая степень мозговых нарушений.

Наиболее тревожным в отношении прогноза нарушений центральной нервной системы считается 4 и 5 типы ЭЭГ (группы 13-16, и, особенно 17), при их выявлении рекомендуется обратиться за консультацией к врачу-психоневрологу.

Выявленные «легкие» нарушения ЭЭГ могут носить функциональный характер, связанный с плохим самочувствием, усталостью, нервозным состоянием. Могут быть рекомендованы коррекция образа жизни, нормализация сна, отдых и т.д.

«Умеренные» нарушения ЭЭГ могут регистрироваться у лиц с более серьезными случаями психических расстройств, рекомендуется консультация у психолога, например – коррекционные мероприятия по нормализации социальной адаптации.

В случаях выявления «значительных» нарушений рекомендуется консультация у врача-психоневролога.

В итоговую таблицу заносится результат классификации – тип, группа и шифр ЭЭГ, записывается вывод о наличии и степени нарушения ЭЭГ обследуемого (легкая степень нарушения).

Пример описания ЭЭГ Д.А., юноши 18 лет.

Тип	Группа	Параметры ЭЭГ и сочетания их градаций

Тип ЭЭГ 1, группа 2

Шифр- 1.2; 2.3; 3.5; 4.1; 5.2; 6.3

Тип 1 организованный (во времени и пространстве). Основной компонент ЭЭГ – альфа-ритм, характеризующийся высокой степенью регулярности, достаточно хорошей модулированностью по амплитуде, хорошим или слабо измененным амплитудным градиентом по областям.

Основной ритм слегка дезорганизованный (3.5), одиночные и группы тета-волн с амплитудой больше или равной амплитуде основного ритма (6.3).

Легкая степень нарушения ЭЭГ (группа 2).

Выявленные легкие нарушения ЭЭГ могут носить функциональный характер, связанный с плохим самочувствием, усталостью, нервозным состоянием. Рекомендуется через 7-10 дней повторить обследование. В случае повтора заключения – рекомендуется обратиться за консультацией к психологу

Итоговая таблица

	Результат
Тип ЭЭГ
Группа
Шифр
Наличие и степень нарушений
Выводы

Генетическая обусловленность ЭЭГ – характеристик человека

Причины изменчивости ЭЭГ человека многочисленны. Среди них можно выделить три основные группы. Одна из них связана с изменчивостью афферентного потока, включая как внешние влияния на органы чувств, так и проприоцептивные, в том числе обусловленные текущими особенностями функционирования ЦНС. Это проявляется в неустойчивости амплитудных и частотных показателей ЭЭГ, в частности, доминирующего в бодрствовании альфа-ритма. Флуктуации имеют различные периоды (от нескольких сот миллисекунд до десятков секунд и минут), а отклонения отдельных параметров от их средних значений могут достигать сотен процентов. И все это в состоянии, которое достаточно стабильно по своим внешним проявлениям и характеризуется, например, как спокойное бодрствование.

Вторая группа причин связана с уровнем бодрствования и функциональным состоянием человека. Сон и бодрствование, утомление и состояние аффекта связаны с формированием специфического паттерна ЭЭГ – активности со своими спектральными и пространственно-временными особенностями.

Третья группа причин связана с индивидуальными особенностями ЭЭГ – характеристик человека, которые столь же специфичны, как рисунок кожной поверхности на пальцах рук. Индивидуальные различия иногда столь существенны, что превосходят флуктуации параметров у одного и того же человека в весьма далеких друг от друга состояниях (например, спокойное и активное бодрствование). Вследствие этого индивидуальным особенностям ЭЭГ уделяется значительное внимание.

Общий тип ЭЭГ, а также ее отдельные параметры (альфа-индекс, средняя частота и др.) у конкретного индивидуума характеризуется устойчивостью. Устойчивыми являются более общие параметры, такие как автокорреляционная функция в целом. Таким образом, ЭЭГ одного человека в стандартных условиях обследования меняется незначительно и является достаточно стабильным индивидуальным показателем, имеющим фундаментальное физиологическое значение (Бреже М., 1979)

Индивидуальные особенности электрической активности мозга человека формируются к 20-25 годам и остаются стабильными до 50 лет. С этого периода наблюдается перестройка спектра ЭЭГ, выражающаяся в уменьшении амплитуды и относительного количества альфа-ритма и нарастания количества бета- и тета-волн. Доминирующая частота колебаний после 60- 70 лет имеет тенденцию к снижению. Деструктивные изменения в ЭЭГ связаны с процессом старения организма. Отклонения от ЭЭГ спокойного бодрствования у лиц после 70 лет могут быть связаны с нарушением регуляции сна и бодрствования, так как в этом возрасте в дневное время часто наблюдается переход и на разные уровни сна.

Многие ЭЭГ - характеристики наследуются по законам генетики. Наиболее прямым методом, позволяющим экспериментально показать генетическую детерминацию индивидуальных особенностей ритмической активности мозга человека, является близнецовый метод. У близнецов полная идентичность характеристик ЭЭГ наблюдается в 85% случаев, а у дизиготных – лишь в 5%. Коэффициент наследуемости характеристик альфа-активности составляет 0,97. Наследуются региональные особенности его распределения по пространству мозга. При этом более жестко наследуются характеристики альфа-активности правого полушария, как менее подверженного изменениям в онтогенезе и связанного с филогенетическим более древними формами поведения, а также затылочных областей по сравнению с лобными.

Наследуются не только характеристики доминирующего в ЭЭГ бодрствования альфа-ритма, но и параметры медленной и быстрой активности, доминирующих в ЭЭГ спокойного бодрствования у определенной группы людей, суммарной мощности дельта- и тета-частот, значений модальных частот и диапазона изменчивости амплитуды всех основных ритмов ЭЭГ. Генетически обусловлено также отношение суммарной мощности медленных и быстрых ЭЭГ – частот.

Наследуются не только амплитудно-частотные характеристики ЭЭГ, но также относительная мощность отдельных ритмов и «профили» спектров мощности в целом. Наиболее стабильным является спектр ЭЭГ при отведении от центральных областей обоих полушарий. Более высокая стабильность отмечается у индивидов с выраженной альфа-активностью, на основании чего существует мнение о том, что индивидуальная специфичность ЭЭГ определяется, главным образом, параметрами альфа-активности. Наследуются и характеристики дистантной синхронизации биопотенциалов различных областей неокортекса, в частности, когерентность (синхронность) колебаний биопотенциалов различных областей и ее средний уровень. Наследуются до 57 % всех известных сегодня ЭЭГ – показателей, причем с возрастом индивидуальные особенности проявляются все более отчетливо.

Характеристики ЭЭГ и индивидуально-типологические свойства личности

Индивидуально-типологические свойства личности достаточно отчетливо проявляются в поведении и давно привлекают внимание психологов и психофизиологов. Однако даже после открытия спонтанной биоэлектрической активности мозга потребовалось определенное время, факты, прежде чем достаточно очевидная на первый взгляд мысль о взаимосвязи психического статуса личности и физиологических процессов мозга была сформулирована достаточно отчетливо.

Тот факт, что люди с выраженным альфа-ритмом в ЭЭГ спокойного бодрствования по своим индивидуально-типологическим особенностям существенно отличаются от таковых «без альфа-ритма», последовательно отмечается в многочисленных экспериментальных исследованиях. Так, в 1957 году А.Маунд-Кастл отмечал, что активность как свойство личности отрицательно взаимосвязана с частотно-амплитудными характеристиками биопотенциалов мозга, а именно, с амплитудой альфа-ритма. Им же была продемонстрирована положительная связь показателя доминирующей частоты альфа-ритма с коэффициентом интеллектуальности(IQ). В последующих работах, напротив, отмечалась положительная связь между умственной активностью и амплитудой кортикального альфа-ритма, и отрицательная – с его частотой. В частности было показано, что успешность решения арифметических задач и задач, связанных со слежением, выше у лиц с доминированием в спектре низкочастотного альфа-ритма (с частотой 8-9 Гц), а эффективность творческой деятельности положительно взаимосвязана как с выраженностью в ЭЭГ покоя альфа-частот, так и реактивностью их амплитуды. На основании оценки степени доминирования в ЭЭГ альфа-колебаний предпринимаются попытки классификации лиц с преобладанием словестно-логического (II сигнальная система действительности по И.П. Павлову) или конкретно-образного (I сигнальная система) мышления.

Систематически исследуя электрическую активность мозга, Г. Уолтер выделил три группы людей: Р- с устойчивой альфа-активностью, R – с реактивным альфа-ритмом, М – с отсутствием заметного альфа-ритма даже в состоянии спокойного бодрствования с закрытыми глазами. Он утверждал, что для лиц первого типа (R) характерно наличие выраженного абстрактного мышления, а для лиц третьего типа (М) – предметного (в частности, образного).

Взаимосвязь между ЭЭГ и уровнем интеллектуальности, оцениваемым на основе IQ, исследовалась в целом ряде работ. В настоящее время в литературе преобладают сведения об отрицательной взаимосвязи между амплитудой (выраженностью) альфа-ритма ЭЭГ и такими свойствами личности, как творческое мышление, поведенческая активность и др. Положительная связь IQ продемонстрирована с выраженностью в ЭЭГ быстрого бета- ритма. Высокая умственная активность не характерна для лиц с высокой энергией медленных (дельта и тета) ритмов в ЭЭГ покоя. Напротив, высокие скоростные показатели реакции выбора при принятии решений характерны для лиц с относительно высокочастотным альфа- ритмом и со значительным преобладанием мощности альфа- ритма в состоянии спокойного бодрствования с закрытыми глазами по сравнению с открытыми. У лиц с повышенной психомоторной активностью в передних (лобных) отделах коры доминируют частоты ритма бета-2.

Положительная взаимосвязь высокого уровня поведенческой активности с десинхронизированным типом ЭЭГ, для которого характерна значительная выраженность бета- частот, отмечалось во многих работах. Напротив, для лиц со слабой нервной системой в электрической активности мозга показано преобладание дельта- и тета- частот. У лиц с высоким уровнем тревожности альфа- ритм гораздо менее выражен и стационарен, чем у менее тревожных.

Попытка систематизации самых ранних представлений о взаимосвязи индивидуально- типологических свойств личности с параметрами ЭЭГ, не утратившая своего значения и сегодня, была предпринята Г. Гасто. Ниже приводится составленная им таблица (Табл.3).

В последние годы внимание исследователей привлекает проблема взаимосвязи индивидуально- типологических свойств личности с характеристиками дистантной синхронизации биопотенциалов неокортекса. И это не случайно. Есть основания полагать, что пространственная организация биопотенциалов различных областей отражает системные свойства мозга, другим проявлением которых и являются особенности личности. В частности, отмечается положительная связь умственной активности, скоростных особенностей прогноза событий в вероятностной среде с относительно высоким уровнем синхронизации биопотенциалов в предстимульный период. Показана положительная связь быстрого индивидуального темпа умственных действий с лабильным типом спектра когерентности. Сила нервной системы коррелирует с высоким уровнем пространственной синхронизации биопотенциалов лобно-центральных отделов коры. Для слабого типа нервной системы, напротив, характерно отсутствие четкой структуры связей. Для лиц, устойчивых к нервно- эмоциональным нагрузкам, характерна высокая корреляция изменений биопотенциалов теменных и затылочных зон коры.

Все более значительную популярность приобретают исследования полезависимости как свойства личности, в том числе, в связи с ЭЭГ. Показано, что более поленезависимые субъекты имеют более низкую ЭЭГ- когерентность, чем полезависимые.

Таблица № 3

Сопоставление характеристик и данных ЭЭГ

Цит. по А.Н. Шеповальникову, 1971.

Характеристика записи ЭЭГ.	Характеристика личности.	Автор, год.
Синдром гипервозбудимости. медленный и быстрый альфа-ритм небольшой амплитуды, группируется в короткие вспышки на фоне десинхронизированной активности. Бета-волны (15-20 кол/сек) в центральных областях. Выражен эффект фотостимуляции. На гипервентиляцию не реагирует. Синдром гиповозбудимости. Быстрый альфа-ритм, постоянный, большой амплитуды. Бета-активности нет. Отсутствует эффект на фотостимуляцию. Замедление ритма после гипервентиляции. Редкий альфа-ритм (8-11 кол/сек) очень вариабельной амплитуды смешан с более медленным (тета) и быстрыми (бета) волнами или обеими. Непрерывное следование ритма за световым раздражением. Замедление ритма после гипервентиляции.	Неустойчивая, динамичная, порывистая творческая личность. Активная, независимая личность, стремящаяся к руководству. Резкая, импульсивная, неустойчивая, сильно реактивная. Нервная, доминирует симпатический тонус. Имеет тенденцию к беспокойству. Методическая, медленная, подчиняемая, осторожная. Пассивная, зависимая, подчиняемая, застенчивая, покорная, старающаяся избежать напряжения, опасности и ответственности. Послушная, без агрессивных тенденций, избегающая опасности и ответственности. Медленная, спокойная, тихая. Медленная, осторожная, настойчивая, однообразная, упорная, темперамент, устойчивый. Медленная, доминирует парасимпатический тонус. Враждебная. Тихая, спокойная, безбоязненная но вспыльчивая, недовольная, лабильная, аффективная. Сильная, эгоистичная, агрессивная, нетерпимая, подозрительная.	Saul, H.Davis, P.Davis, (1937, 1949) Gastaut e.a. (1961) Mundy-Castle, (1953) Ulett, (1953) Saul, H.Davis, P.Davis, (1937) Saul, H.Davis, P.Davis, (1949) Ralmer, Rom, (1953) Gastaut e.a., (1951) Mundy-Castle, (1953) Ishinose, (1947) H. Davis, P. Davis, (1949) Gastaut,(1951) Walter,(1953)