Электрическая активность головного мозга – электроэнцефолография (ЭЭГ)

Всю биоэлектрическую активность головного мозга можно разделить на 2 группы: импульсная активность и суммарная медленная активность (Гусельников, 1976).

Импульсная (спайковая) активность представляет собой форму деятельности аксонов и тел нервных клеток и связана с бездекрементной передачей возбуждения от одной нервной клетки к другой, от рецепторов к центральным отделам нервной системы, от центральной нервной системы к исполнительным органам. Характерными особенностями спайков (потенциалов действия) являются их высокая амплитуда (порядка 50 - 125 мВ), небольшая длительность (порядка 1 - 2 мс) и распространение по аксонам с большой скоростью.

Электрическая активность, регистрируемая с поверхности головы (ЭЭГ), определяется алгебраической суммой возбуждающих и тормозных постсинаптических потенциалов (ВПСП и ТПСП, соответственно) сомы и дендритов нервных клеток, а также, видимо, сдвигами метаболических процессов мозга и активностью глиальных элементов (Гусельников, 1976). ВПСП и ТПСП отличаются декрементным распространением на очень короткие расстояния по соседним участкам дендритов и сомы, сравнительно малой амплитудой и большой длительностью (ВПСП - до 80 мс, ТПСП - до 100 - 200 мс). В отличие от спайка, постсинаптические потенциалы возникают в большинстве случаев независимо от уровня поляризации мембраны и имеют различную амплитуду в зависимости от объема афферентной посылки, пришедшей к нейрону. Все эти свойства обеспечивают возможность суммации градуальных потенциалов во времени и пространстве (Костюк, Шаповалов, 1964), которая, в свою очередь определяет уровень деполяризации мембраны нейрона и, соответственно, вероятность генерации нейроном спайка, т.е. передачи накопленной информации другим нейронам (Гусельников, 1976; Зенков, 1996).

В настоящее время считается, что морфологические элементы синхронизации ЭЭГ представлены не отдельными нервными клетками, а группой функционально объединенных нервных клеток, формирующих одну колонку в коре. Колонки состоят из 1-2 -х пирамидных нейронов, 1-2-х звёздчатых клеток, клеток глии и кровеносного сосуда. Такие микроструктуры объединяются по функциональным свойствам в макроструктуры или нейронные сети, которые могут генерировать колебания различных диапазонов ЭЭГ (Гриндель, 2001).

Таким образом, кривая ЭЭГ отражает сложную динамику деятельности различных генераторов, которая зависит от динамических соотношении афферентных корковых систем и внутрикорковых процессов (Гусельников, 1976). В электроэнцефалограмме в той или иной мере отражаются кратковременные вариации состояния мозга и его отдельных систем, а также динамика определенных физиологических коррелят быстро протекающих психических процессов (Lehmann, 1980; Pfurtscheller, 1997).

По внешнему характеру электрическую активность мозга (ЭЭГ) можно разделить на 3 группы:

1. Нерегулярная активность, состоящая из волн различной длительности и амплитуды.

2. Регулярная, или ритмическая, активность, состоящая из серии волн с незначительной вариацией их частоты.

3. Пароксизмальная активность, возникающая в виде определенных групп волн и комплексов. (Гусельников, 1976).

Методика и ритмы ЭЭГ.

Изучение электроэнцефалограммы у человека, записанной при различном функциональном состоянии мозга (и организма в целом) как в норме, так и при различных патологических нарушениях, показало, что в электроэнцефалограмме могут встречаться следующие ритмы электрических колебаний: альфа, бета, тета и дельта (А.И.Лакомкин, 1977).

Альфа-активность – один из важнейших компонентов ЭЭГ в виде волн с частотой 8-13 Герц. Их амплитуда может варьировать в широких пределах – от 10 до 100 мкВ и более, чаще имеет значение 30-50-70 мкВ. Выражена, преимущественно в задних (затылочных и теменных) областях мозга при закрытых глазах и максимально возможном расслаблении мышц. Блокируется при открывании глаз, при световых и звуковых раздражениях при умственной нагрузке. Форма волн чаще гладкая. Иногда слегка или резко заостренная.

Частота альфа-ритма регулярна при сбалансированном влиянии на кору систем регуляции, составляющих неспецифический комплекс. Как усиление, так и ослабление регулирующих посылок вызывает нерегулярность (разброс частоты) альфа-ритма.

Бета-активность. Принято различать бета-активность низкой частоты (β₁) 14-22 Гц, и бета-активность высокой частоты (β₂) более 22 Гц. Колебания β₂ – это обязательный компонент ЭЭГ, исчезающий лишь при смерти мозга. В норме они имеют малую амплитуду (5-10-15 мкВ), лучше выражены в передних (лобной, центральной) областях мозга. Показана непосредственная связь β₂ с деятельность ретикулярной формации ствола мозга (Могилевский А.Я., 1971). Колебания β₁ имеют сложный генез. Для нормы они не характерны (Жирмунская Е.А., 1989).

Дельта – активность – колебания биопотенциалов с частотой 1-3 Гц, имеющие самую разную амплитуду и регистрируемые на ЭЭГ при самых разных состояниях. В норме – во время физиологического сна. В патологии – как наиболее характерный признак нарушения функционального состояния мозга. Местными факторами, вызывающими изменения деятельности корковых нейронов с появлением дельта-активности являются, главным образом, гипоксия, нарушения метаболизма и дисциркуляторные расстройства в системе кровообращения.

Тета – активность – колебания биопотенциалов с частотой 4-7 Гц, имеющие самую разную амплитуду. Диффузно выраженная тета-активность отмечается у больных с клиническими признаками поражения области мозга. В лобных отделах тета-активность обнаруживается при патологии в области задне-черепной ямки с воздействием на мозжечок.