Вопрос 11. Регистрация импульсной активности нервных клеток

1. Потенциал действия нейрона
2. Микроэлектроды
3. Параметры оцениваемые при регистрации импульсной активности

1. Нейрон - нервная клетка, через которую передается информация в орга­низме; представляет собой морфофункциональную единицу ЦНС чело­века и животных. При достижении порогового уровня возбуждения, поступающего в нейрон из разных источников, он генерирует разряд, называемый потенциалом действия.

Как правило, нейрон должен получить много приходящих импульсов, прежде чем в нем возникнет ответный разряд.

Все контакты нейрона (синапсы) делятся на два класса:

•  возбудительные - их активность увеличивает возможность разряда ней­рона;

• тормозные - их активность снижает эту возможность.

2. Активность одиночного нейрона регистрируется с помощью так назы­ваемых микроэлектродов, кончик которых имеет от 0,1 до 1 мкм в диа­метре. Специальные устройства позволяют вводить такие электроды в разные отделы головного мозга; в таком положении электроды можно зафиксировать и будучи соединены с комплексом усилитель-осциллог­раф они позволяют наблюдать электрические разряды нейрона.

С помощью микроэлектродов регистрируют активность отдельных ней­ронов, небольших ансамблей (групп) нейронов и множественных по­пуляций (то есть сравнительно больших групп нейронов).

3. Количественная обработка записей импульсной активности нейронов представляет собой довольно сложную задачу, особенно в тех случаях, когда нейрон генерирует множество разрядов и нужно выявить измене­ния этой динамики в зависимости от каких-либо факторов.

С помощью ЭВМ и специального программного обеспечения оценива ются следующие параметры:

• частота импульсации;

• частота ритмических пачек (групп) или группирования импульсов; s/ длительность межстимульных интервалов и др.

Использованные источники:

Психофизиология. Учебник для вузов. Под ред. Ю.И. Александрова. С. 27.

Вопрос 12. Электро- и магнитоэнцефалография

1. Электроэнцефалография

Магнитоэнцефалография

1. Среди методов электрофизиологического исследования ЦНС человеке наибольшее распространение получила регистрация колебаний элект­рических потенциалов мозга с поверхности черепа - электроэнцефалог­рафия.

Предполагается, что электроэнцефалограмма (ЭЭГ) в каждый момет времени отражает суммарную электрическую активность клеток мозга.

В электроэнцефалограмме отражаются только низкочастотные биоэлек­трические процессы длительностью от 10 мс до 10 мин.

Сегодня ЭЭГ является наиболее перспективным, но пока еще наименее расшифрованным источником данных для психофизиолога. В стационарный комплекс для регистрации ЭЭГ и ряда других физио­логических показателей входят звукоизолирующая экранированная ка­мера, оборудованное место для испытуемого, многоканальное усилите­ли, регистрирующая аппаратура.

Обычно используется от 8 до 16 каналов регистрации ЭЭГ от различных участков поверхности черепа одновременно. Анализ ЭЭГ осуществляет­ся как визуально, так и с помощью ЭВМ. В последнем случае необходи­мо специальное программное обеспечение.

По частоте в ЭЭГ различают следующие типы ритмических составляющих:.

• дельта-ритм (0,5 - 4 Гц);

• тета-ритм (5-7 Гц);

• альфа-ритм (8-13 Гц) - основной ритм ЭЭГ, преобладающий в состо­янии покоя;

• мю-ритм - по частотно-амплитудным характеристикам сходен с альфа-ритмом, но преобладает в передних отделах коры больших полушарий;

• бета-ритм (15-35 Гц);

• гамма-ритм (выше 35 Гц).

В настоящее время выпускаются самые разнообразные пакеты программ для анализа ЭЭГ на персональных компьютерах.

При записи ЭЭГ могут регистрироваться электрические процессы, не связанные с активностью мозга. Их называют артефактами. Все арте­факты можно разделить на технические и биологические. Следует отметить, что и методы получения определенных феноменов в ЭЭГ, и методы анализа ЭЭГ определяются задачей исследования и ме­тодологией, которой придерживается тот или иной исследователь.

2. Активность мозга всегда представлена синхронной активностью боль­шого количества нервных клеток, сопровождаемой слабыми электри­ческими токами, которые создают магнитные поля. Регистрация этих полей неконтактным способом позволяет получить так называемую магнитоэнцефалограмму (МЭГ).

МЭГ регистрируют с помощью магнитометра.

Предполагается, что если ЭЭГ больше связана с радиальными по отно­шению к поверхности коры головного мозга источниками тока (дипо­лями), что имеет место на поверхности извилин, то МЭГ больше связа­на с тангенциально направленными источниками тока, которые расположены в корковых областях, образующих борозды.

Если исходить из того, что площадь коры головного мозга в бороздах и на поверхности извилин приблизительно одинакова, то несомненно, что значимость магнитоэнцефалографии при изучении активности моз­га сопоставима с электроэнцефалографией.

МЭГ дополняет информацию об активности мозга, получаемую с по­мощью электроэнцефалографии.

Использованные источники:

Психофизиология. Учебник для вузов. Под ред. Ю.И. Александрова. С. 24, 33 - 34, 36.

Марютина Т.М., Ермолаев О.Ю. Психофизиология: Учебное пособие. С. 29.