Метод регистрации УПП головного мозга

Для регистрации УПП мозга требуются усилители постоянного тока, позволяющие измерять разность потенциалов милливольтного диапазона и ее изменения во временном диапазоне секунды - часы. Для того чтобы изменение сопротивления объекта не сказывалось на результах измерений разности потенциалов, входное сопротивление прибора должно быть значительно больше, чем сопротивление объекта. Так как кожные покровы человека имеют достаточно высокое сопротивление по постоянному току (десятки кОм), то входное сопротивление усилителя должно быть не менее 1МОм. В используемых приборах типа "Нейроэнергометр" входное сопротивление составляет 10 Мом [21].

УПП головного мозга измеряется неполяризуемыми электродами. Неполяризуемые электроды состоят из металла, на поверхность которого нанесен слой малорастворимой соли этого же металла. Взаимодействие металла и его соли обеспечивает стабильность электродного потенциала [23]. Большинство используемых в электроэнцефалографии электродов поляризуются под влиянием постоянного тока. Это означает, что при прохождении постоянного тока на поляризуемых электродах возникает разность потенциалов, противоположная по знаку измеряемому напряжению, что оказывает существенное влияние на регистрируемую разность потенциалов. Величина артефактов электродного происхождения может на порядок превосходить УПП мозга [21].

Наиболее часто для регистрации УПП применяются неполяризуемые хлорсеребряные электроды, имеющие небольшую устойчивую межэлектродную разность потенциалов. У высокостабильных электродов за 1 час регистрации электродный потенциал изменяется меньше, чем на 1 мВ. При регистрации УПП необходимо измерять межэлектродную разность потенциалов, чтобы затем ее вычитать из зарегистрированного значения УПП [3].

Артефакты биологического происхождения, главными из которых являются кожные потенциалы, также могут вносить существенное искажение в измеряемую величину УПП мозга. Существуют два характерных заблуждения при регистрации ПП от поверхности головы. Одни авторы игнорируют потенциалы кожи и связанные с ними артефакты, другие не замечают потенциалов мозгового происхождения. Первый подход характерен для так называемой омега-метрии, когда регистрируется разность потенциалов между рукой и головой в ответ на какое-либо воздействие. По представлениям авторов, динамика ПП при этом свидетельствует об особенностях регуляции мозгом различных реакций (биохимических, иммунологических и т.д.) [11]. Другой подход прямо противоположен по своим выводам при принципиально аналогичном отведении ПП. Так, в работе Е.В. Торнуева (1991) УПП при симметричном отведении, УПП от височно-лобных областей правой и левой половины головы интерпретируются как кожные потенциалы. Однако оба подхода ошибочны, поскольку полностью избавиться от потенциалов кожного или мозгового происхождения при используемой методике регистрации практически невозможно [20].

Уменьшить влияние кожных потенциалов на УПП, отводимый от поверхности головы, позволяет знание происхождения и закономерности динамики кожных потенциалов. Известно, что между наружной и внутренней поверхностью кожи существует разность потенциалов милливольтного диапазона, причем наружная поверхность заряжена отрицательно по отношению к внутренней. Кожные потенциалы не одинаковы в различных областях, в так называемых биологически активных точках (точках акупунктуры) величина кожного потенциала и кожного сопротивления значительно отличается от соседних зон. Кожные потенциалы изменяются при кожно-гальванических реакциях, возникающих в ответ на различные стимулы. Это определяет значительную сложность в вычленении вклада кожных потенциалов в регистрируемую величину УПП [5].

Тем не менее, контроль и минимизация влияния кожных потенциалов при записи УПП возможны. Величина кожного потенциала зависит от кожного сопротивления. Об этом свидетельствуют генез кожных потенциалов, а также принципиальное сходство кожно-гальванических реакций, использующих в качестве показателя кожное сопротивление и кожный потенциал. При кожно-гальванической реакции снижение кожного потенциала происходит параллельно со снижением кожного сопротивления. Поэтому обеспечение минимальной величины и стабильного уровня кожного сопротивления дает возможность минимизировать вклад кожных потенциалов в регистрируемую величину УПП. Снижение сопротивления и потенциалов кожи достигается путем обезжиривания кожи с помощью спирта и последующей аппликацией на кожу за 3-5 мин до начала записи насыщенного раствора NaCl. При записи УПП необходимо параллельно регистрировать кожное сопротивление. Низкий уровень кожного сопротивления по постоянному току (в пределах 5 кОм), равенство его значений в местах отведения и стабильность в процессе записи УПП свидетельствуют о малой величине и одинаковом уровне кожных потенциалов в соответствующих областях. Одинаковый и минимальный вклад кожных потенциалов в каждой из областей позволяет существенно снизить влияние артефактов кожного происхождения на регистрируемую величину УПП [18].

Для записи УПП, как правило, используется монополярное отведение, при котором оценивается разность потенциалов между активными электродами, находящимися над различными отделами мозга, и референтным электродом. Все участки тела имеют тот или иной постоянный потенциал, поэтому для расположения референтного электрода выбирают зоны с минимальными и стабильными потенциалами. Такие характеристики имеют области, расположенные над костными структурами, например надколенник и запястье. Использование области запястья в качестве референтной имеет определенные преимущества: референтный электрод удобно располагать на запястье, потенциал запястья более стабилен, так как он является результатом усреднения потенциалов достаточно большой области [15].

Напротив, не рекомендуется располагать референтный электрод на участках тела со значительными и меняющимися потенциалами, которые регистрируются в областях расположения мышц, на ладонях и подошвах, где наиболее выражена кожно-гальваническая реакция. Некоторые, особенно зарубежные авторы располагают референтный электрод на мочке уха, также как при регистрации ЭЭГ. Такая локализация референтного электрода обладает рядом технических удобств, однако лишает информации о разности потенциалов между головой и отдаленными областями тела [18].