Лабораторная работа №2 Электроэнцефалография. Метод вызванных потенциалов

Цель: познакомиться с проявлениями электрической активности мозга, с основными ритмами ЭЭГ и значением методов электроэнцефалографии и вызванных потенциалов.

Оборудование: фрагменты зарегистрированной электроэнцефалограммы человека, фрагмент видеофильма по электрофизиологии, посвященный регистрации ЭЭГ и вызванных потенциалов.

Теоретический минимум

Электроэнцефалография (ЭЭГ) - это метод регистрации электрической активности мозга с поверхности головы. На электроэнцефалограмме по частоте и амплитуде выделяют основные ритмы, представленные в таблице 1.1 и на рис.1.1.

Таблица 1.1

Характеристика основных ритмов ээг

Ритм	Часто-та, Гц	Амплиту-да, мкВ	Характеристика
α	8 – 12	40-70	Регулярные волны. Если они доминируют, то ЭЭГ рассматривается как синхронизированная. Механизм синхронизации связан с таламическими влияниями. Регистрируются в затылочной, а также в центральной и лобной областях мозга в бодрствующем состоянии при физическом, эмоциональном и интеллектуальном покое, при закрытых глазах. Одним из вариантов являются характерные для засыпания «сонные веретена» длительностью 2-8 сек.
β	16-30	10-30	Нерегулярный ритм. Смена α-ритма на β-ритм определяется как десинхронизация ЭЭГ, механизм которой связан с ретикулярными и лимбическими влияниями. Регистрируется при открытых глазах, в состоянии бодрствования, выражен в лобных и центральных областях мозга, возникает при сенсорной стимуляции, эмоциональном возбуждении
θ	4-7	100-200	У бодрствующего человека регистрируется в передних областях мозга при длительном эмоциональном напряжении; характерен для перехода ко сну (медленноволновой сон), гипоксии, неглубокого наркоза. По происхождению связан с активностью нейронов моста
δ	1-3	200-300	Эпизодически регистрируется во всех областях мозга. Появление у бодрствующего человека – свидетельство снижения функциональной активности мозга. Характерен для глубокого медленноволнового сна, гипоксии, глубокого наркоза. По происхождению связан с активностью бульбарной синхронизирующей системы ствола мозга

В онтогенезе процесс видоизменения волн ЭЭГ протекает в направлении от более медленных низкочастотных колебаний к быстрым высокочастотным.

У плода электрическая активность мозга появляется в возрасте 2 мес. Корковый компонент появляется с 5 мес., межполушарная синхронность ЭЭГ – с 6 мес., непрерывная электрическая активность коры – на 8-ом мес.

На ЭЭГ новорожденного отмечаются аритмичные колебания в частотном диапазоне θ- и δ-ритмов; у детей грудного и ясельного возраста (до 3-х лет) на фоне преобладающего θ-ритма появляется α- и β- ритмы; у детей дошкольного возраста (3-7 лет) преобладают α- и θ-ритмы; в возрасте 7-10 лет преобладающим становится α-ритм, хотя доля θ-ритма остается еще существенной и составляет 25% от общего числа колебаний; в возрасте 10-12 лет на ЭЭГ выявляется стабильный α-ритм, а доля θ-ритма снижается до 10%; к 16-18 годам ЭЭГ становится такой же, как у взрослых. В норме в бодрствующем состоянии у детей и подростков также может наблюдаться и δ-ритм, что не характерно для взрослых.

Рис.1.1. Электроэнцефалограмма: а – основные ритмы: 1. α-ритм; 2. β-ритм; 3. θ-ритм; 4. δ-ритм; б – реакция десинхронизации ЭЭГ затылочной области коры при открывании глаз (↑) и восстановление α-ритма при закрывании глаз (↓)[3].

При различных заболеваниях головного мозга нормальное течение электрических процессов оказывается нарушенным. На ЭЭГ наблюдается дезорганизация нормальных ритмов и появление патологических волн. Так, появление локальных θ- и δ-волн указывает на очаговый патологический процесс в головном мозге. Функциональные пробы со зрительной, звуковой и др. нагрузкой (метод ВП) позволяют выявить скрытые патологические процессы.

Специфических изменений на ЭЭГ, типичных для определенного патологического процесса, не существует. Исключение составляет эпилепсия, для которой характерны комплексы «пик – волна» и отсутствие или дезорганизация α-ритма (Рис.1.2).

Рис.1.2. Основные формы ЭЭГ: слева приведены волны, встречающиеся у здоровых людей; справа – пароксизмальные потенциалы, регистрирующиеся в основном у больных эпилепсией [4].

Метод вызванных потенциалов – это регистрация колебаний электрической активности, возникающих на ЭЭГ при однократном раздражении периферических рецепторов (зрительных, слуховых, тактильных), афферентных путей, центров переключения афферентной импульсации, поступающей в кору больших полушарий. Выделение вызванных потенциалов (ВП) на ЭЭГ происходит с помощью компьютерной обработки данных регистрации электрической активности мозга.

Общая продолжительность ВП около 300 мс. Ранние компоненты ВП отражают поступление в кору большого мозга афферентных возбуждений через специфические ядра таламуса. Эту часть ВП называют первичным ответом (Рис.1.3). Первичные ответы регистрируются в корковых проекционных зонах периферических рецепторов.

Поздние компоненты ВП обусловлены поступлением в кору возбуждений по неспецифическим сенсорным путям через ретикулярную формацию, неспецифические ядра таламуса и лимбической системы. Эту часть ВП называют вторичным ответом (Рис.1.3). Вторичные ответы регистрируются не только в первичных проекционных зонах, но и в других областях мозга, связанных между собой вертикальными (кора – подкорка) и горизонтальными нервными путями.

Метод дает возможность выявить взаимодействие различных зон коры при выработке условных рефлексов; по выраженности отдельных компонентов ВП можно оценивать внимание, восприятие, эмоциональное состояние, неосознанное запоминание, некоторые стороны интеллекта человека. Метод используется также для диагностики патологических процессов в ЦНС.

Рис.1.3. Первичный (П¹, Н¹) и вторичный (П², Н², П³, Н³) ответы вызванного потенциала в соматосенсорной коре мозга кошки при электрическом раздражении лучевого нерва (↓). П - позитивный ответ (гиперполяризация); Н – негативный ответ (деполяризация) [3].

Ход работы:

1. Ознакомиться с характером ЭЭГ человека как проявлением электрической активности коры больших полушарий и мозга в целом. Рассмотреть фрагменты записи ЭЭГ человека, сравнив форму, частоту и амплитуду каждого из ритмов по записи. Зарисовать суммарную кривую.

2. Просмотреть видеофрагмент фильма по электрофизиологии. Обратить внимание на методику регистрации ЭЭГ и ВП.

3. Сделать выводы по значению метода ЭЭГ________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________