Комплексное психофизиологическое изучение деятельности мозга.

Расширение спектра показателей в аппаратно-програмных комплексах создает возможность для более уверенной интерпретации данных. Наиболее известные из них – «детекторы лжи» или полиграфы (рис.15).

Полиграфия. При полиграфических исследованиях одновременно регистрируют комплекс физиологических показателей. Полиграфы предназначены для выявления динамики эмоционального напряжения. С человеком, проходящем обследование на полиграфе, проводят собеседование, в ходе которого наряду с нейтральными задают вопросы, составляющие предмет специальной заинтересованности. По характеру физиологических реакций, сопровождающих ответы на разные вопросы, можно судить об эмоциональной реактивности человека и в какой-то мере о степени его искренности в данной ситуации. Основным показателем в таких полиграфах является кожно-гальваническая реакция (КГР). КГР характеризует изменение электрического сопротивления или разности потенциалов кожи. КГР является одним из наиболее результативных способов регистрации возникновения эмоциональной напряженности у испытуемого. При этом наблюдается падение электрического сопротивления кожи или увеличение разности потенциалов между двумя точками кожной поверхности (от 10-30 мВ/см в нормальном состоянии до 100 мВ/см и более при возникновении эмоциональной напряженности).

Рис.15 Полиграф «ПИК — 01А. Используются датчики, регистрирующие кожно-гальваническую реакцию, пьезоплетизмограмму, фотоплетизмограмму, артериальное давление, дыхание, двигательную активность тела и мимических мышц.

Значение психо-физиологических методов изучения мозга для профотбора и профориентации

Психофизиологические методы применяют в отборе сотрудников для работ в условиях влияния вредных и опасных производственных факторов, или работ, связанных с обслуживанием, управлением, применением технических способов труда, которые характеризуются повышенной степенью риска возникновения аварий, пожаров, угрозы жизни, нанесению вреда здоровью, имуществу, окружающей среде.

Что бы успешно пройти отбор, работник должен иметь достаточно развитые психофизиологические свойства: нервно-эмоциональную устойчивость, внимание, память, мышление, сильную, уравновешенную и подвижную нервную систему, высокую работоспособность и выносливость в сложных условиях. Психофизиологические методы отбора позволяют свести к минимуму влияние так называемого «человеческого фактора» и снизить производственный травматизм на предприятии на 40-70%.

Оценка функционального состояния нервной системы человека по параметрам ээг

Функциональное состояние ЦНС – понятие интегральное и не может быть выражено на современном уровне наших знаний каким-либо одним показателем. Применение электрофизиологических методов позволяет ввести количественные характеристики данного состояния. Важную роль в количественной оценке функционального состояния играет метод ЭЭГ. К наиболее общим параметрам функционального состояния, по данным ряда авторов, следует отнести показатели основных свойств нервной системы - возбудимость и реактивность и лабильность, а также устойчивость или неустойчивость и их соотношения.

Частотно-амплитудный анализ ЭЭГ дает возможность по корковой ритмике (основным ритмам ЭЭГ) оценить уровень лабильности и отразить основные нервные процессы: возбуждение и торможение. Одним из основных показателей является доминирование того или иного ритма ЭЭГ. Устойчивое преобладание β-ритма характеризует активное состояние исследуемых мозговых образований, тогда как появление низкочастотных колебаний (α, θ, δ ритмы) свидетельствует о развитии торможения. В настоящее время анализ ЭЭГ производится с помощью специальных компьютерных программ.

Электроэнцефалография (ЭЭГ) - это метод регистрации биоэлектрических потенциалов от поверхности кожи головы. Запись этих колебаний называется электроэнцефалограммой. Существуют два метода отведения ЭЭГ: биполярный и монополярный. При биполярном методе на кору больших полушарий или соответствующие участки кожных покровов черепа накладывают два отводящих электрода и регистрируются колебания разности электрических потенциалов между участками коры, находящимися под электродами. При монополярном методе один электрод прикладывают к области коры (активный электрод), а второй (индифферентный) помещают на мочку уха человека. При этом способе отведения регистрируют колебания потенциалов под активным электродом. ЭЭГ регистрируется у человека в положении лежа при температуре зоны комфорта (+ 18-25 С°) в состоянии умственного и физического покоя, а также отсутствии внешних раздражителей.

Амплитуда потенциалов, отводимых от кожных покровов черепа человека, колеблется от 5-10 мкв до 200-300 мкв, а частота – от 0,5 до 70 Гц (колебаний в секунду).

По частоте, амплитуде и физиологическим характеристикам электрических колебаний в ЭЭГ различают пять основных ритмов.

α-ритм – ритмические колебания потенциалов почти синусоидальной формы частотой 8-13 в секунду, амплитудой до 50 мкв; α-ритм отчетливо выражен в условиях физического и умственного покоя пациента, при закрытых глазах и отсутствии внешних раздражений. Как правило, преобладает в затылочной и теменной областях коры больших полушарий.

β-ритм характеризуется частотами от 14 до 30 в секунду и амплитудой 20-25 мкв. Этот ритм наиболее выражен в лобных и несколько меньше в теменных отделах коры. В затылочных областях коры альфа ритм быстро сменяется бета ритмом при нанесении световых, звуковых раздражений, при умственной работе, эмоциональном возбуждении.

θ-ритм представляет собой колебания потенциалов частотой 4-8 в секунду, амплитудой 100-150 мкв. Он наблюдается во время сна и при различных патологических состояниях: гипоксии и умеренно глубоком наркозе.

δ-ритм характеризуется медленными колебаниями потенциалов частотой от 0,5–3,5 в секунду, амплитудой 250-300 мкв. Дельта волны регистрируются во время глубокого сна, при глубоком наркозе, гипоксии и различных патологических процессах в мозге.

γ-ритм характеризуется частотой более 30 Гц и амплитудой до 15 мкв. Он регистрируется при выраженных процессах возбуждения в ЦНС.

Рис.16 Основные ритмы ЭЭГ человека (по К.Голехофену)

Происхождение волн ЭЭГ связывают с алгебраической суммацией постсинаптических потенциалов: возбуждающих и тормозных (ВПСП и ТПСП) многочисленных синапсов корковых нейронов. При синхронном возбуждении большой группы нервных клеток коры больших полушарий в результате суммации постсинаптических потенциалов на отводящих электродах регистрируются высокоамплитудные, медленные α- или δ-подобные волны ЭЭГ. Такое состояние наблюдается при ограничении поступления афферентных импульсов в кору (например, закрывание глаз, пребывание в тихом и затемненном помещении), а также во время сна и наркоза. Если же в кору поступают афферентные импульсы, то в различных клетках, находящихся под электродом, постсинаптические потенциалы возникают не одновременно и на ЭЭГ регистрируются частые низкоамплитудные колебания типа β-ритма. Такие изменения происходят в ЭЭГ при пробуждении от сна и бодрствовании. Это явление получило название реакции десинхронизации или активации (пробуждения).

Таким образом, по частотным и амплитудным параметрам электроэнцефалограммы и их изменениям при проведении функциональных проб можно оценить функциональное состояние разных отделов и головного мозга в целом.

Литература

Функцинальные состояния мозга. Издательство Московского университета, 1975, 247 с.

Современные проблемы электрофизиологических исследований нервной системы. Издательство «Медицина», М, 1964, 520 с.

Golenhofen Klaus. Physiologie, Urban, Schwarzenberg. Munchen –Wien – Baltimore, 1997, 559 s.