Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα εγκεφάλου - αρχή δράσης και μέθοδοι εφαρμογής

Εάν ένα άτομο, που βρίσκεται σε κατάσταση ψυχικής και σωματικής ανάπαυσης, εφαρμόσει ηλεκτρόδια στο κεφάλι και μέσω ενός ενισχυτή τα συνδέσει σε μια συσκευή εγγραφής, τότε μπορείτε να πιάσετε ηλεκτρικές δονήσεις… Αυτές οι δονήσεις προέρχονται από τον εγκεφαλικό φλοιό και συνδέονται με ειδική νευρική δραστηριότητα. Καταγράφονται επίσης απευθείας από τον εγκέφαλο όταν ανοίγει το κρανίο κατά τη διάρκεια της επέμβασης.

Η παρουσία ρυθμικών, αυθόρμητων ηλεκτρικών ταλαντώσεων στον εγκέφαλο διαπιστώθηκε το 1875 από τον Ρώσο φυσιολόγο V. Ya. Danilevsky και τον Άγγλο επιστήμονα Richard Cato, ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο, πειραματιζόμενοι σε ζώα με ανοιχτό κρανίο.

Στη συνέχεια αποδείχθηκε ότι ήταν δυνατή η καταγραφή των ηλεκτρικών ρευμάτων του εγκεφάλου μέσω του δέρματος και των οστών του ανέπαφου κρανίου. Αυτό χρησίμευσε ως βάση για τη μετάβαση στη μελέτη αυτών των φαινομένων στους ανθρώπους.

Το πιο ενδιαφέρον χαρακτηριστικό των ηλεκτρικών δονήσεων του ανθρώπινου εγκεφάλου είναι ο χαρακτηριστικός, σχεδόν κανονικός ρυθμός τους με συχνότητα περίπου 10 Hz - αυτά είναι τα λεγόμενα κύματα άλφα.Στο φόντο τους, είναι ορατές πιο συχνές ταλαντώσεις - κύματα βήτα στα 13 - 30 Hz και κύματα γάμμα στα 60 - 150 Hz και άνω. Παρατηρούνται επίσης πιο αργές ταλαντώσεις - κύματα 1 - 3 - 7 Hz.

Η ηλεκτρική κυματομορφή του εγκεφάλου ονομάζεται ηλεκτροεγκεφαλογράφημα και ο κλάδος της ηλεκτροφυσιολογίας που μελετά τα πρότυπα ηλεκτρικής δραστηριότητας στον εγκέφαλο ονομάζεται ηλεκτροεγκεφαλογραφία (EEG).Τα ηλεκτροεγκεφαλογραφήματα προσφέρονται για μαθηματική ανάλυση Fourier.

Η ηλεκτροεγκεφαλογραφία έχει μεγάλη σημασία για θεωρητικές μελέτες της εγκεφαλικής δραστηριότητας, καθώς και για πρακτικούς σκοπούς διάγνωσης εγκεφαλικών παθήσεων.

Για την προστασία του αντικειμένου από εξωτερικά ηλεκτρομαγνητικά πεδία, τοποθετείται σε θωρακισμένο δωμάτιο. Πηγές σφαλμάτων στη λήψη του ηλεκτροεγκεφαλογράμματος: δυναμικό δέρματος και μυών, ηλεκτροκαρδιογράφημα, αρτηριακός παλμός, κίνηση ηλεκτροδίων, κίνηση βλεφάρων και ματιών και θόρυβος ενισχυτή.

Το καλύτερο ηλεκτροεγκεφαλογράφημα λαμβάνεται από ένα άτομο σε πλήρη ανάπαυση: ένα άτομο κάθεται ή ξαπλώνει καλύτερα (αλλά δεν κοιμάται) σε ένα ηχομονωμένο σκοτεινό δωμάτιο σε άνετη θέση, απομονωμένο από εξωτερικά ερεθίσματα και σε πλήρη ανάπαυση.

Αυτή η περίσταση είναι πολύ σημαντική. Συχνά σε άτομα που έρχονται στη μελέτη για πρώτη φορά, είναι δύσκολο να καταγράψουν ένα ηλεκτροεγκεφαλογράφημα λόγω της εγρήγορσης και του φόβου τους για ένα ασυνήθιστο περιβάλλον.

Οι άνθρωποι διαφέρουν μεταξύ τους ως προς τα εγγενή χαρακτηριστικά ΗΕΓ τους. Σε κάποιους είναι πολύ εύκολο να ανιχνευθεί ο σωστός ρυθμός των κυμάτων άλφα, σε άλλους δεν καταγράφεται καθόλου.

Τα ηλεκτροεγκεφαλογραφήματα διαφέρουν επίσης ως προς το σχήμα, το πλάτος, τη διάρκεια, την κανονικότητα των κυμάτων άλφα, καθώς και ως προς τη θέση, τον αριθμό και την ένταση άλλων κυμάτων - βήτα, δέλτα και γάμμα.

Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί η απροσδόκητη σταθερότητα των βασικών χαρακτηριστικών του ανθρώπινου ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος, που επιβεβαιώθηκε από επαναλαμβανόμενες μελέτες για πολλούς μήνες.

Συνήθως είναι δυνατό να γνωρίζουμε εκ των προτέρων πόσο σύντομα θα καθιερωθεί ένα κανονικό ηλεκτροεγκεφαλογράφημα σε ένα καλά μελετημένο θέμα και ποια είναι τα χαρακτηριστικά του χαρακτηριστικά. Ωστόσο, μαζί με τη μεγάλη σταθερότητα των διακριτικών χαρακτηριστικών του ατομικού ηλεκτροεγκεφαλογράμματος ενός υγιούς ατόμου, υπάρχει και μεγάλη φυσιολογική μεταβλητότητά του, ακόμη και κατά τη διάρκεια της ίδιας ημέρας.

Απαραίτητη προϋπόθεση για τη λήψη ενός τακτικού ηλεκτροεγκεφαλογράμματος ενός ατόμου είναι η εξαιρετική ανάπαυση του εγκεφάλου σε εγρήγορση. Είναι κατανοητό πόσο δύσκολο μπορεί να είναι να το πετύχεις αυτό σε μια ενεργειακή κατάσταση, απενεργοποιώντας την εγκεφαλική δραστηριότητα.

Παρατηρώντας για ώρες, μέρα με τη μέρα, τις ηλεκτρικές δονήσεις που συμβαίνουν στον εγκεφαλικό φλοιό ενός ατόμου, μπορεί κανείς να δει ότι ο εγκέφαλος είναι συχνά σαν καθρέφτης, που αντανακλά αυτό που κάνει κανείς αυτή τη στιγμή.

Μερικές φορές οι τακτικοί ρυθμοί του εγκεφάλου εξαφανίζονται ξαφνικά από μόνοι τους ή εμφανίζονται ταλαντώσεις υψηλής συχνότητας ή εμφανίζονται ειδικά μυϊκά ρεύματα. Σημαίνει ότι το άτομο κάτι σκέφτηκε, έκανε κάποια κίνηση, κάτι φαντάστηκε. Η μεταβλητότητα του ηλεκτροεγκεφαλογράμματος αντανακλά διακυμάνσεις στη διεγερσιμότητα του κεντρικού νευρικού συστήματος.

Εάν ζητήσετε από ένα άτομο να εκτελέσει κάποια διανοητική εργασία, για παράδειγμα, να λύσει ένα πρόβλημα που αντιπροσωπεύει μια δύσκολη κατάσταση, τότε μπορείτε να παρατηρήσετε την εξαφάνιση του κανονικού ρυθμού των κυμάτων άλφα και την εμφάνιση ταλαντώσεων υψηλής συχνότητας. Κατά τη διάρκεια έντονης νοητικής εργασίας, τα κύματα άλφα αντικαθίστανται από εκκενώσεις υψηλής συχνότητας 500-1000 Hz, που διαρκούν καθ' όλη τη διάρκεια της νοητικής δραστηριότητας, μετά τον τερματισμό της οποίας αποκαθίστανται τα κύματα άλφα.

Οι ταλαντώσεις υψηλής συχνότητας που σχετίζονται με τη νοητική δραστηριότητα μπορεί να διαρκέσουν για μεγάλο χρονικό διάστημα. Σε έναν μαθητή που συνήθως καθιερώνει έναν φυσιολογικό εγκεφαλικό ρυθμό, γίνεται δύσκολο να καταγράψει ένα ΗΕΓ — παρατηρούνται μόνο ταλαντώσεις υψηλής συχνότητας. Αποδείχθηκε ότι ήταν απασχολημένος με την προετοιμασία για τις εξετάσεις τις μέρες του χωρίς πειράματα.

Σε ένα άλλο άτομο που είχε κανονικά κανονικό ηλεκτροεγκεφαλογράφημα με εκπληκτική ευκολία, παρατηρήθηκαν μόνο ταλαντώσεις υψηλής συχνότητας μία φορά. Αποδείχθηκε ότι σχεδίαζε δύο ώρες πριν από το πείραμα.

Γενικά, ένας κανονικός ρυθμός κυμάτων άλφα είναι χαρακτηριστικός του ανθρώπινου εγκεφάλου σε ήρεμη κατάσταση και οι ταλαντώσεις υψηλής συχνότητας, τα κύματα βήτα και γάμμα, συνδέονται με τη δραστηριότητά του.

Η ρυθμική δραστηριότητα του εγκεφάλου, εκτός από την κινητική περιοχή, ξεκινά σε ένα άτομο μόνο ένα μήνα μετά τη γέννηση. αναπτύσσεται, προφανώς, ταυτόχρονα με τη δραστηριότητα του φλοιού καθώς το παιδί αρχίζει να αναγνωρίζει και να πιάνει αντικείμενα.

Δεδομένου ότι σε αυτή την ηλικία είναι διαφορετικό από αυτό των ενηλίκων, το ηλεκτροεγκεφαλογράφημα σταδιακά αλλάζει, μόνο από την ηλικία των 11-12 ετών πλησιάζει τον κανόνα για έναν ενήλικα.Η ρυθμική δραστηριότητα του εγκεφάλου συνεχίζεται στον ύπνο, αλλά αλλάζει, γίνεται πιο απλοποιημένη και εμφανίζονται ομαλές, αργές δονήσεις.

Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι ο ρυθμός του εγκεφάλου του ατόμου που κοιμάται δεν διαταράσσεται, για παράδειγμα, από τον θόρυβο ενός αυτοκινήτου από το διπλανό δωμάτιο ή τον ήχο μιας κόρνας από το δρόμο, αλλά εάν ακούγεται ένας ήχος στο δωμάτιο, για Για παράδειγμα, το θρόισμα του χαρτιού, που σχετίζεται με το γεγονός ότι υπάρχει κάποιος στο δωμάτιο. αλλάζει ο εγκέφαλος του κοιμισμένου. Αυτό οφείλεται στην παρουσία «σημείων παρατήρησης του εγκεφάλου», τα οποία είναι ξύπνια κατά τη διάρκεια του ύπνου ενός ατόμου.

Με τη βοήθεια της ηλεκτροεγκεφαλογραφικής μεθόδου, είναι δυνατή η αντικειμενική παρατήρηση και καταγραφή αυτών των πολύπλοκων αλλαγών στην εγκεφαλική δραστηριότητα που σχετίζονται με μια συγκεκριμένη υποκειμενική αίσθηση.

Στην εγκεφαλική νόσο εμφανίζονται κύματα ειδικού σχήματος και διάρκειας. Στους όγκους του εγκεφάλου εμφανίζονται αργά κύματα με συχνότητα 1-3 Hz, τα οποία ονομάζει κύματα δέλτα. Τα κύματα δέλτα καταγράφονται όταν συλλαμβάνονται από το σημείο του κρανίου ακριβώς πάνω από τον όγκο, ενώ όταν λαμβάνονται από άλλες περιοχές του εγκεφάλου που δεν συλλαμβάνονται από τον όγκο, καταγράφονται φυσιολογικά κύματα. Η εμφάνιση κυμάτων δέλτα στο τμήμα του εγκεφάλου που επηρεάζεται από τον όγκο καθορίζεται από τον εκφυλισμό του φλοιού σε αυτό το μέρος.

Με αυτόν τον τρόπο, το ηλεκτροεγκεφαλογράφημα βοηθά στην αναγνώριση της παρουσίας ενός όγκου και της ακριβούς θέσης του. Κύματα Δέλτα στο ηλεκτροεγκεφαλογράφημα εντοπίζονται και σε άλλες παθολογικές καταστάσεις του εγκεφάλου.

Σε ορισμένα τραύματα: παθολογικά κύματα δέλτα παρατηρούνται στο ηλεκτροεγκεφαλογράφημα πολλά χρόνια μετά από τραυματισμό στο κεφάλι.

Οι ρυθμοί του ανθρώπινου εγκεφάλου αλλάζουν ή εξαφανίζονται εντελώς με απώλεια συνείδησης που προκαλείται από διάφορους λόγους, αλλάζουν με έλλειψη οξυγόνου.Έτσι, σε πειράματα που μελετούν την επίδραση της αναπνοής σε ένα μείγμα αέρα με μειωμένο ποσοστό οξυγόνου, το οποίο προκάλεσε απώλεια συνείδησης, καταγράφονται ομάδες κυμάτων που μοιάζουν με ακίδες, εξαιρετικής τάσης, σαν ο εγκέφαλος να έχει χάσει κάποιο είδος φρένου.

Τα ίδια σπασμωδικά αργά κύματα έχουν καταγραφεί σε άτομα χωρίς τις αισθήσεις τους από διάσειση αμέσως μετά από τραυματισμό στο κεφάλι. Σε ορισμένες παθήσεις του εγκεφάλου, καταγράφονται δυναμικά υψηλής συχνότητας (για παράδειγμα, στη σχιζοφρένεια) ή στην εναλλαγή αργού κύματος και κυμάτων (στην επιληψία).

Η μέθοδος της ηλεκτροεγκεφαλογραφίας είναι απαραίτητη για τη διάγνωση και τη μελέτη των παθήσεων του εγκεφάλου. Όσον αφορά τη θεωρητική σημασία, η ηλεκτροεγκεφαλογραφία, που επιτρέπει την καταγραφή της κατάστασης διεγερσιμότητας του εγκεφαλικού φλοιού, ανοίγει την πρόσβαση στην άμεση μελέτη των διαδικασιών διέγερσης και αναστολής στον ανθρώπινο εγκέφαλο, η αναλογία των οποίων θεωρείται οι κύριοι μηχανισμοί νευρικής δραστηριότητας .