Электроэнцефалография (ээг)

Электроэнцефалография (ЭЭГ) — метод исследо­вания головного мозга, основанный на регистрации его электриче­ских потенциалов. Запись ЭЭГ с коры головного мозга называется электрокортикограммой (ЭКоГ). Электроэнцефалограмма (обозначаемая тем же сокращением — ЭЭГ) представляет собой кривую, зарегистрированную с помощью биполярных (оба активны) или униполярных (активный и индифферентный) элект­родов, накладываемых симметрично в лобных, центральных, те­менных, височных и затылочных областях головного мозга. Отведенные потенциалы усиливаются и подаются на магнитоэлектри­ческие чернильнопищущие устройства, дающие запись колебаний электрической активности мозга на движущейся бумажной ленте. Электрические потенциалы нейронов связаны с возникающими в них процессами тор­можения и возбуждения, и отражают функцио­нальную активность нервных клеток. Соответственно, суммарная электрическая активность, зарегистрированная в ЭЭГ, отражает уровень функциональной активности мозга. Уровень функциональной активности регулируется не­специфическими системами ствола мозга, имеющими двусторон­ние связи со всем мозгом. Отсюда следуют основные характери­стики ЭЭГ: относительная однородность для всего мозга и симмет­ричность для двух полушарий.

При анализе электроэнцефалограммы (ЭЭГ) оцени­ваются ритм, частота и амплитуда волн.

1. Нормальная ЭЭГ представляет собой сочетание волн различной продолжительности и амплитуды.

Различают 4 основных физиологических ритма:

а-Ритм альфа-ритм (частота колебаний 8—13 Гц в сек, амплитуду до 70 мкВ), наблю­дается у человека в состоянии физического, интеллектуального и эмоционального покоя, а-Ритм является упорядоченным регуляр­ным ритмом. Если он доминирует, ЭЭГ рассматривается как син­хронизированная. Механизм синхронизации ЭЭГ связан с деятель­ностью выходных ядер таламуса (Экклс). а-Ритм преобладает у 85 — 95% здоровых людей старше девя­тилетнего возраста. Лучше всего он выражен в затылочных облас­тях мозга, в передних (центральной и лобной) областях, часто сочетается с β-ритмом. Вариантом а-ритма являются «веретена сна» длительностью 2 —8 с, которые наблюдаются при засыпании и представляют собой регулярные чередования нарастания и сни­жения амплитуды волн в частотах а-ритма. При малейшем привлечении внимания к лю­бому стимулу развивается реакция бло­кады а-ритма. Хорошо выраженный α- ритм — показа­тель покоя организма (релаксации). Электроэнцефалографическое исследование широко применяется для исследования функционального состояния мозга во время сна. При различных фазах сна вид ЭЭГ значительно из­меняется.

β-ритм - бета-ритм имеет нерегулярную частоту 14—30 Гц, низкую амп­литуду — до 30 мкВ, сменяет а-ритм при сенсорной стимуляции, например, при действии света, при эмоциональном возбуждении. Наиболее выражен β -ритм в лобных, центральных областях го­ловного мозга. β-ритм отражает высокий уровень функциональ­ной активности головного мозга. Смена а-ритма β-ритмом называется десинхронизацией ЭЭГ и объясняется активирующим влия­нием на кору больших полушарий восходящей ретикулярной фор­мации ствола и лимбической системы.

θ-Ритм (тета-ритм), имеет частоту 4-7 Гц, амплитуду до 200 мкВ. У бодр­ствующего человека θ-ритм регистрируется обычно в передних областях мозга при длительном эмоциональном напряжении и по­чти всегда регистрируется в процессе развития фаз медленноволнового сна. Отчетливо регистрируется у детей, пребывающих в состоянии неудовольствия.

Δ-Ритм (дельта-ритм), имеет частоту 0,5-3,0 Гц, амплитуду 200 — 300 мкВ. Эпизодически регистрируется во всех областях головного мозга. Появление этого ритма у бодрствующего человека свидетельству­ет о снижении функциональной активности мозга. Стабильно фиксируется во время глубокого медленноволнового сна (рис. 1).

Рисунок 1. Электроэнцефалограмма.

а - основные ритмы: 1 – α-ритм; 2 – β-ритм; 3 – θ-ритм, 4 - δ-ритм;

б – реакция десинхронизации ЭЭГ в затылочной области коры при

открывании глаз и восстановление альфа-ритма при закрывании глаз.

Происхождение θ-тета и Δ-ритмов ЭЭГ связывают с активностью мостовой и бульбарной синхронизирующих сис­тем ствола мозга.

Внешний вид ЭЭГ зависит от характера взаимодействия соответствующих популяций нейронов. При высоком уровне функциональной активности мозга нейроны работают относительно независимо, асинхронно и их потенциалы, суммируясь, не дают регулярной ритмической активности, и ЭЭГ представлена низко­амплитудными высокочастотными нерегулярными колебаниями— десинхронизованная активность. При низком уровне функциональной активности нейроны находятся в относительно пассивном режиме работы и зависят от активности соседних нейронов, что приводит к созданию больших групп ней­ронов, работающих в общем относительно постоянном режиме. В результате этого появляются высокоамплитудные, но относительно медленные колебания — синхронизованная активность, которая характерна для глубокого, без сновидений, коматозного состояния, наркоза, а также для участ­ков мозга, пораженных патологическим процессом.

Частотные спектры ЭЭГ помогают количественно оценивать динамику ее изменения. Вы­деляют несколько типов частотных спектров фоновой ЭЭГ бодр­ствования: ЭЭГ с а-ритмом и без а-ритма, а также с преобладанием β-активности и спектра ЭЭГ десинхронизи­рованного типа, когда ни один из ритмов не доминирует.

2. ЭЭГ позволяет судить о наличии патологических изменений в мозге, следить за их динамикой и определять локализацию патологического образования в мозге на основе оценки общего характера изменений ЭЭГ и локального распреде­ления патологических феноменов. В клинике нервных болезней ЭЭГ, в сопоставлении с данными клиники, наиболее часто применяется для диагностики опухолей головного мозга, черепно-мозговых травм, эпилепсии, при сосудистых и воспалительных заболеваниях.

Патологические ритмы для взрослого человека:

1. Судорожная, или, как ее еще называют, эпилептическая актив­ность - эти формы электрической актив­ности связаны с эпилептическими, судорожными разрядами в мозге. Эпилептический разряд характеризуется почти одномоментным развитием в больших массах мозгового вещества высоко синхронизованных потенциалов нейронов, что на периферии может про­являться соответственно мощными мышечными сокращениями, а в ЭЭГ — относительно короткими, но высокоамплитудными потенциалами заостренной формы, имеющими названия:

а) пик-потенциал (спайк-потенциал) длительностью 20—50 мс, амплитуда в большинстве случаев превосходит 150 - 200 мкВ и может достигать 1000 мкВ и более. Острая волна — феномен сходный с пиком, но более растянутый во времени, длительность его 50—150 мс, амплитуда такая же как у пиков;

б) эти феномены, комбинируясь с медленными волнами, могут давать комплексы: пик-волна (спайк-волна) и острая волна — медленная волна.

2. Диффузное поражение мозга приводит к образованию многочисленных микроочажков патологии по всему мозгу, каждый из которых характеризуется особенностями объема, фазы разви­тия, характера влияния на окружающее мозговое вещество. Это приводит к развитию общемозговых измене­ний ЭЭГ, которые определяются следую­щими критериями:

а) дизритмия — нарушение нормальной регулярной ритмики в ЭЭГ;

б) дезорганизация — нарушение нормальной пространственной организованности ЭЭГ. Нарушается нормальное распределение α- и β-ритмов, симметричность ЭЭГ;

в) диффузные патологические волны без четкой локальности. В зависимости от тяжести и характера поражения мозга могут быть Δ-дельта и θ-тета-волны или судорожные потенциалы.

3. Поражение ствола мозга. При поражений ствола мозга в патологический процесс вовлекаются неспецифические структуры, имеющие билатеральные и диффуз­ные связи со всем мозгом. В результате этого патологические вол­ны, возникающие в стволовых структурах, будут одновременно передаваться на весь мозг в целом. Все это приводит к появлению разрядов билатерально-синхронных медленных волн в ЭЭГ. Внеш­не это выглядит как появление почти идентичных медленных ко­лебаний высокой амплитуды во многих симметричных отделах мозга. В случае, если процесс носит эпи­лептический характер, вовлечение в активность ствола мозга приводит к билатерально-синхронным разрядам типа пик-волна, как это бывает при petit mal (большом судорожном припадке).

4. Поражение в глубине полушария вызывает изоляцию больших участков поверхности мозга от регу­лирующих влияний ствола (в силу дивергентного хода волокон от неспецифических структур к коре). Это приводит к развитию в этих отделах патологических волн и появлению обширной зоны Δ- и θ-колебаний в пораженном полушарии, обычно захватывающих две, три доли, а иногда и все полушарие.

5. Поверхностное локальное поражение вызывает патологиче­ские изменения в зоне мозга, непосредственно приле­гающей к очагу поражения, что отражается на ЭЭГ ограниченной областью патологических колебаний, соответствующей очагу поражения. У больных с опухолями головного мозга изменения ЭЭГ зависят от размера и локализации опухоли. Чаще всего в зоне опухоли угнетается альфа-ритм и появляются устойчивые дельта-волны.

Для уточнения изменения электрической активности, более точной локализации патологического очага, и для выявления скрытых изменений, используют различные функциональные нагрузки (фотостимуля­ция — действие прерывистого света, ритмическая звуковая стимуляция, гипервентиляция - форсированное дыхание, умственные и физические нагрузки).

Протекание патологического процесса всегда имеет свои особенности, однако в большинстве случаев ЭЭГ достаточно эффективный метод для определения локализации и топографии патологиче­ского процесса. Поскольку ЭЭГ отображает уровень функциональной активности мозга, который может быть одина­ковым при разных заболеваниях, ЭЭГ не обладает нозологической специфичностью и только учет всех клинических данных, а также динамическое наблюдение могут дать суждение об этиологии за­болевания, вызвавшего те или иные изменения ЭЭГ.