Электрическая активность центральной нервной системы. Электроэнцефалография
АО
«МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ АСТАНА»
Кафедра
информатики и математики с курсом медбиофизики.
СРС
Тема:
«Электрическая активность центральной нервной системы. Электроэнцефалография»
Астана,
2014.
План
1. Введение
. Электрическая
активность головного мозга.
. Электроэнцефалограмма.
. Общие
сведения об электроэнцефалографических электродах.
5. Основные
типы ритмов ЭЭГ. 
.
. Амплитудно-частотная
характеристика ритмов.
. Физиологические
и патологические ритмы.
. Медицинская
техника для электроэнцефалографии.
. Заключение.
. Список
использованной литературы.
. Введение
В 1875 г., данные о наличии спонтанной и
вызванной электрической активности в мозге собаки были получены независимо R.
Caton в Англии и В.Я.Данилевским в России. Исследования отечественных
нейрофизиологов на протяжении конца Х1Х и начала ХХ века внесли существенный
вклад в разработку основ электроэнцефалографии. В.Я.Данилевский не только
показал возможность регистрации электрической активности мозга, но и
подчёркивал её тесную связь с нейрофизиологическими процессами. В 1912 г.
П.Ю.Кауфман выявил связь электрических потенциалов мозга с «внутренней
деятельностью мозга» и их зависимость от изменения метаболизма мозга,
воздействия внешних раздражений, наркоза и эпилептического припадка.
Австрийский психиатр Ганс Бергер в 1928 г.
впервые осуществил регистрацию электрических потенциалов головного мозга у
человека, используя скальповые игольчатые электроды (Berger Н., 1928, 1932). В
его же работах были описаны основные ритмы ЭЭГ и их изменения пpи
функциональных пробах и патологических изменениях в мозге. Большое влияние на
развитие метода оказали публикации G.Walter (1936) о значении ЭЭГ в диaгностике
опухолей мозга, а также работы F.Gibbs, E.Gibbs, W.G.Lennox (1937), F.Gibbs,
E.Gibbs (1952, 1964), давших подробную электроэнцефалографическую семиотику
эпилепсии.
В последующие годы работы исследователей были
посвящены не только феноменологии электроэцефалографиипpи различных
заболеваниях и состояниях мозга, но и изучению механизмов генерации
электрической активности. Существенный вклад в эту область внесён работами
E.D.Adrian, B.Metthews (1934), G.Walter (1950), В.С.Русинова (1954),
В.Е.Майорчик (1957), Н.П.Бехтеревой (1960), Л.А.Новиковой (1962), H.Jasper
(1954). Большое значение для понимания природы электрических колебаний
головного мозга имели исследования нейрофизиологии отдельных нейронов с помощью
метода микроэлектродов, выявившие те структурные субъединицы и механизмы, из
которых слагается суммарная ЭЭГ (Костюк П.Г., Шаповалов А.И., 1964, Eccles J.,
1964).
Электрическая активность
головного мозга - совокупность электрических реакций головного мозга,
отражающих функции целого мозга и его отдельных образований.
Частотный диапазон процессов,
протекающих в мозгу, лежит в пределах от 0 до 10 кГц, а амплитудный - в
пределах от десятков микровольт до сотен милливольт.
До недавнего времени единственным методом,
позволяющим регистрировать электрическую активность мозга с помощью электродов,
размещенных в разных участках черепной коробки, была электроэнцефалография. Но
записи, которые получают этим методом, с трудом поддаются расшифровке, и
поэтому чаще всего электроэнцефалография дает лишь грубое представление об
активности популяции нейронов, расположенных под электродом.
Недавно, однако, появилось другое устройство для
регистрации нервной активности. Речь идет о так называемом сканере, позволяющем
составлять довольно точные карты нервной активности в различных областях
головного мозга.
Это устройство осуществляет томографическое
сканирование головного мозга с помощью позитронной эмиссии (откуда и другое
название сканера - позитронно-эмиссионный томограф). В основе метода лежит то
обстоятельство, что для работы мозга используется главным образом глюкоза: чем
выше активность данного участка, тем больше глюкозы ему требуется для
поддержания работы.
Первый из такого рода методов заключается в выявлении
активных зон мозга после инъекции в кровь радиоактивных изотопов, например,
фтора-18 или углерода-11 способных испускать положительно заряженные частицы,
называемые позитронами, столкновение позитронов с отрицательно заряженными
электронами в нейронах сопровождается «взрывом», в результате которого
образуются два разлетающихся в противоположных направлениях фотона. Эти кванты
света, число которых должно быть больше в усиленно снабжаемых кровью активных
участках, улавливались затем камерой с фоточувствительными элементами,
производившей таким образом послойныйаналкз головного мозга. После определения
компьютером точки возникновения каждого «взрыва» информация-точка за
точкой-выводилась на телевизионный экран с изображением последовательных срезов
мозга.
Электрическая активность
<#"821339.files/image004.jpg">
Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) - это
запись ритмической электрической активности коры больших полушарий с помощью
электродов, контактирующих с кожей головы. Если электроды наложены
непосредственно на поверхность мозга, регистрируется электрокортикограмма
<#"821339.files/image005.jpg"> <#"821339.files/image001.gif">
На ЭЭГ выделяют четыре основных
электроэнцефалографических ритма, различающихся по амплитуде и частоте (рис.
18.4).
. Бета-ритм (14-60 Гц).
. Альфа-ритм (8-13 Гц).
. Тета-ритм (4-7 Гц).
. Дельта-ритм (< 3,5 Гц).
Общую закономерность
электроэнцефалографических ритмов упрощенно можно представить себе так: чем
меньше активность мозга, тем большее количество участков коры вовлечены в общий
ритм (синхронизированы), поэтому тем крупнее волны, то есть ритм медленнее и
больше его амплитуда. Происхождение электроэнцефалографических ритмов до конца
не выяснено. Полагают, что источником a-ритма является таламус, а d-ритма -
сама кора головного мозга («собственный ритм коры»).
6. Амплитудно-частотная характеристика
ритмов.
· b-ритм - самый низкоамплитудный и
высокочастотный - характерен для активного бодрствования: он регистрируется,
например, в затылочной доле при разглядывании предметов, в теменной и лобной
доле при решении задач и пр. По сути, b-ритм представляет собой не истинный
регулярный ритм, а хаотичную электрическую активность, характерную для
состояния, при котором каждый участок коры занимается своей собственной
деятельностью;
· a-ритм характерен для
дремоты, поверхностного сна или расслабленного бодрствования (пребывания в
расслабленном состоянии с закрытыми глазами без активной умственной
деятельности);
· t-ритм и d-ритм характерны
для глубокого сна.
Таким образом, по
электроэнцефалографическим ритмам можно судить об уровне общей активности коры,
то есть о степени активации мозга.
Характер ЭЭГ зависит от возраста и
уровня бодрствования. В норме электрическая активность головного мозга отражает
постсинаптические потенциалы пирамидных нейронов коры .
<#"821339.files/image006.jpg"> <#"821339.files/image007.jpg"> <#"821339.files/image008.jpg"> <#"821339.files/image009.jpg"> <#"821339.files/image010.jpg"> <http://www.8a.ru/print/1312.php>
ЭЭГ система и полисомнограф
9.
Заключение
У здоровых людей электроэнцефалограмма
изменяется в широких пределах, поэтому очень важно определить границу между
вариациями нормальной ЭЭГ и патологически измененными характеристиками.
Основными компонентами ЭЭГ
являются ритмические и неритмические колебания.Ритмические биопотенциалы ЭЭГ
характеризуются частотой (число колебаний в секунду), амплитудой и
конфигурацией.
Альфа-ритм принимается в
некотором роде за эталон частоты колебаний, с которым сопоставляются остальные
частоты колебаний (отсюда понятия «медленные» и «быстрые» волны) и амплитуда
других ритмов.
Амплитуды
элуктроэнцефалографических сигналов в норме сами по себе весьма переменчивы в
зависимости от разных условий исследования.
Важная характеристика
электроэнцефалограммы - выраженность тех или иных, компонентов, определяемая
специально вычисляемым индексом.
Индекс представляет собой
процентное содержание данного вида ритмических колебаний среди всех волн на
электроэнцефалограмме. Индекс обычно вычисляют за 30-60 с или на отрезке 1 м
записи, сделанной со скоростью 3 см/с.
В целом ЭЭГ - это сравнительно
дешевое и достаточно информативное исследование
Литература
1. Антонов
В.Ф. ..Биофизика.М.:Владос,2000, глава 5.
2. Ремизов
А.Н… Медицинская биологическая физика.М.:Дрофа, 2004, глава 17.
3. Ремизов
А.Н. Медицинская и биологическая физика, 1999,2003,Глава 21
4. Владимиров
Ю.А....Биофизика.1983г, глава 9.
. Байзаков
У.А….Медицинская техника.Алматы.:Бiлiм,2005,глава
VII