Билет 3

1.Методы изучения функции цнс (разрушение, раздражение, электроэнцефалография, метод вызванных потенциалов, микроэлектродные методы.)

Интенсивное развитие физиологии ЦНС было обусловле-но переходом от описательных методов изучения функций различных отделов мозга к экспериментальным методам. Многие методы, используемые для изучения функции ЦНС, применяются в сочетании друг с другом.

Метод разрушения (экстирпации) различных отделов ЦНС позволяет установить, какие функции ЦНС выпадают после оперативного вмешательства, а какие сохраняются.

Электроэнцефалография — метод регистрации суммарной электрической активности различных отделов головного мозга. Каждый нейрон имеет на мембране разность потенциалов — МП, которая при активации уменьшается — это деполяризация мембраны, а при торможении чаще увеличивается, т.е. развивается гиперполяризация мембраны. Клетки глии мозга также имеют разность потенциалов на мембране. Дина- мика МП нейронов, глии, процессы, происходящие в синап- сах, дендритах, аксонном холмике, в аксоне — все эти посто- янно изменяющиеся, разнообразные по интенсивности, ско- рости процессы, интегральные характеристики которых зави- сят от функционального состояния нервной структуры, и определяют ее электрические показатели. Если эти показатели регистрируются через микроэлектроды, расположенные вне клетки, то они отражают активность локального (до 100 мкм в диаметре) участка мозга и называются фокальной активностью. В случае если электрод располагается в подкорковой структуре, регистрируемая через него активность называется субкортикограммой; если электрод находится в коре мозга — кортикограммой. Наконец, если электрод помещен на по- верхность кожи головы, то регистрируется суммарная активность как коры, так и подкорковых структур. Это проявление активности называется электроэнцефалограммой (ЭЭГ). Впервые запись электрической активности мозга была осу-ществлена В.В. Правдич-Неминским (1913) с помощью элект- родов, погруженных в мозг. Н. Бергер (1929) зарегистрировал потенциалы мозга с поверхности черепа и назвал запись коле- баний потенциалов мозга электроэнцефалограммой (ЭЭГ). Частота и амплитуда колебаний ЭЭГ может меняться, но в каждый момент времени в ЭЭГ преобладают определенные ритмы (рис. 3.1).

• Альфа(а)-ритм характеризуется частотой колебаний 8— 13 Гц, амплитудой 50 мкВ. Этот ритм лучше всего выражен в затылочной и теменной областях коры и регистрируется в условиях физического и умственного покоя при закрытых глазах. Если глаза открыть, то альфа-ритм сменяется более быстрым бета-ритмом.

• Бета(Р)-ритм характеризуется частотой колебаний 14— 50 Гц и амплитудой до 25 мкВ. У некоторых людей альфа- ритм отсутствует и поэтому в покое регистрируется бета- ритм. В связи с этим различают бета-ритм-1 с частотой колебаний 16—20 Гц: он характерен для состояния покоя и регистрируется в лобной и теменной областях. Бета-ритм-2 с час- тотой 20—50 Гц характерен для состояния интенсивной дея- тельности мозга.

• Тета(0)-ритм представляет собой колебания с частотой 4—8 Гц и амплитудой 100—150 мкВ. Этот ритм регистрирует- ся в височной и теменной областях при психомоторной ак- тивности, стрессе, во время сна, при гипоксии и легком нар- козе.

• Делъта(А)-ритм характеризуется медленными колебани- ями потенциалов с частотой 0,5—3,5 Гц, амплитудой 250— 300 мкВ. Этот ритм регистрируется во время глубокого сна, при глубоком наркозе, при гипоксии. Все виды активности мозга в динамике подвержены усиле- нию и ослаблению и сопровождаются определенными ритма- ми электрических колебаний. У человека в покое при отсут- ствии внешних раздражений преобладают медленные ритмы изменения состояния коры мозга, что на ЭЭГ находит отра- жение в форме альфа-ритма: активность структур мозга носит синхронный характер. Переход человека к активной деятель- ности приводит к смене альфа-ритма на более быстрый бета- ритм — на ЭЭГ появляется реакция десинхронизации. Пере- ход от состояния покоя к состоянию сосредоточенного вни- мания или ко сну сопровождается развитием более медлен- ных тета- или дельта-ритмов.

ЭЭГ метод используется в клинике с диагностической целью, особенно в нейрохирургической клинике для опреде- ления локализации опухолей мозга. В неврологической кли- нике ЭЭГ применяют для определения локализации эпилеп- тического очага, в психиатрической клинике — для диагнос- тики расстройств психики. В хирургической клинике ЭЭГ ис- пользуют для тестирования глубины наркоза. Магнитоэнцефалография (МЭГ) — метод регистрации элек- тромагнитных полей (ЭМП), возникающих при деятельности мозга. Магнетометр, реагирующий на ЭМП, позволяет полу- чить пространственную картину распределения ЭМП в мозге с высокой временной (1 мс) и пространственной (1 мм) раз- решающей способностью. МЭГ регистрируют бесконтактно. Она отражает активность только структур коры головного мозга, тогда как в ЭЭГ суммируются сигналы от корковых и подкорковых структур.

Метод вызванных потенциалов — регистрация электриче- ской активности определенных структур мозга при стимуля- ции рецепторов, нервов, подкорковых структур. Вызванные потенциалы (ВП) чаще всего представляют собой трехфазные колебания, сменяющие друг друга: позитивное, негативное, второе (позднее) позитивное колебания, однако они могут иметь и более сложную форму. Различают первичные ответы (ПО) и поздние или вторичные ответы (ВО) вызванных по- тенциалов . Метод ВП находит применение в клинической неврологии и эк- спериментальной нейрофизиологии. С помощью ВП можно про- следить онтогенетическое развитие проводящих путей мозга, прове- сти анализ локализации представительства сенсорных функций, связей между структурами мозга, показать количество переключе- ний на пути распространения возбуждения.

Микроэлектродный метод применяют для изучения физио- логии отдельного нейрона, его биоэлектрической активности как в состоянии покоя, так и при различных воздействиях. Для этих целей используют специально изготовленные стеклянные или металлические микроэлектроды, диаметр кончи- ка которых составляет 0,5—-1,0 мкм или чуть больше. В зависимости от расположения микроэлектрода различают два способа отведения биоэлектрической активности клеток — внутриклеточное и внеклеточное.

Внутриклеточное отведение позволяет регистрировать и из- мерять: • мембранный потенциал покоя; • постсинаптические потенциалы (ВПСП и ТПСП); • динамику перехода местного возбуждения в распростра- няющееся; • потенциал действия и его компоненты.

Внеклеточное отведение дает возможность регистрировать спайковую активность как отдельных нейронов, так и их групп, расположенных вокруг электрода. Для точного определения положения различных структур головного мозга и для введения в них различных микропредметов (электродов, канюль, пипеток) применяют стереотаксический метод.