Задание 4. Провести анализ электроэнцефалограммы человека

Краткое содержание

Электроэнцефалография (ЭЭГ)- метод регистрации суммарной электрической активности (биопотенциалов) клеток полушарий головного мозга через неповрежденные покровы головы, позволяющий судить о его физиологической зрелости, функциональном состоянии, наличии очаговых поражений, общемозговых расстройствах и их характере. Генетическая обусловленность ЭЭГ-характеристик человека подтверждается тем, что индивидуальные особенности электрической активности мозга человека чрезвычайно устойчивы. Они формируются к 20- 25 годам и остаются стабильными на протяжении длительного времени. Это касается как частотно-амплитудных характеристик ЭЭГ, так и особенностей их временной и пространственной организации. Деструктивные изменения в ЭЭГ начинают проявляться в пожилом возрасте и связаны с процессом старения организма.

Одна из последних классификаций типов ЭЭГ предложена Е. А. Жирмунской и В. С. Лосевым (1984г. ). Авторы выделили 5 типов и 17 групп ЭЭГ-активности, которые не исчерпывают все богатство ЭЭГ- феноменов, а фиксируют лишь одну из наиболее важных характеристик- степень и характер организации целостного паттерна ЭЭГ. Предложенная классификация используется не только с целью выделения наиболее устойчивых особенностей организации биоэлектрической активности центральной нервной системы, но и для оценки возможных нарушений в ее деятельности. Выделенные устойчивые биоэлектрические феномены могут иметь отношение к определению общих свойств человека, определяющих его психологические, личностные особенности. Выявление признаков грубых нарушений ЭЭГ является очень тревожным сигналом, определяющим обязательность консультации у врача-психоневролога.

При анализе электроэнцефалограммы учитывают частоту, амплитуду, форму и длительность биоэлектрических колебаний. По этим параметрам в ЭЭГ человека можно выделить ряд ритмов активности. У взрослого человека в состоянии покоя и при отсутствии внешних раздражений (особенно при закрытых глазах в затемненном помещении) преобладают регулярные волны с частотой 8- 13Гц и амплитудой до 100мкВ. Они называются альфа - ритмом, являющимся основным «ритмом спокойного бодрствования» человека. Этот ритм лучше всего выражен в затылочных отделах, по направлению к лобным он замещается более высокочастотной и низкоамплитудной активностью.

При переходе человека от состояния покоя к деятельности (восприятие сенсорных сигналов, эмоциональное реагирование, умственная работа и т. д. ) альфа-ритм сменяется бета - ритмом: частыми (14-30гц) низкоамплитудными (до 25мкВ) колебаниями. Это явление называется реакцией десинхронизации ЭЭГ.

Если человек из состояния покоя переходит ко сну, то в его ЭЭГ появляются медленные и высокоамплитудные волны: тета (4-7Гц) и дельта диапазонов (0, 5-3Гц). Амплитуда этих медленных ритмов варьирует от 100 до 300мкВ. В норме для ЭЭГ бодрствующего взрослого человека тета-и дельта-ритмы не характерны. Тета-ритм сопровождает доминантные состояния в том числе, возникающие на фоне эмоциональных реакций.

Процесс активации нервной системы, связанный с уровнем поведенческой активности человека, его уровнем бодрствования, сопровождается снижением локальной синхронизации биопотенциалов мозга - уменьшением амплитуды и увеличением частоты колебаний. Чем ниже уровень активности, тем выше амплитуда и ниже частота колебаний, растет локальная синхронизация биопотенциалов мозга.

Характеристика типов ЭЭГ

Тип 1 организованный (во времени и пространстве). Основной компонент ЭЭГ – альфа-ритм, характеризирующий высокой степенью регулярности, достаточно хорошей модулированностью по амплитуде или слабо измененным амплитудным градиентом по областям.

Тип 2 гиперсинхронный (умеренно нарушенный). Чрезмерно регулярная альфа-, бета- и тета-активность при потере региональных различий.

Тип 3 десинхронизированный (умеренно измененный). Характеризуется почти полным исчезновением или значительным снижением амплитуды альфа-волн, увеличением амплитуды и выраженности бета-колебаний или их отсутствием, наличием небольшого количества медленных волн. Амплитуда всех ЭЭГ-колебаний очень незначительна.

Тип 4 дезорганизованный (значительно нарушенный). Выраженная, но недостаточно регулярная по частоте или дезорганизованная высокоамплитудная альфа-активность, иногда доминирующая по всем областям. Бета-активность усилена по амплитуде, часто представлена низкочастотными колебаниями. Могут присутствовать дельта- и/или тета-волны достаточно высокой амплитуды.

Тип 5 дезорганизованный, с преобладанием тета- и/или дельта-активности (грубо нарушенный). Характеризуется незначительной выраженностью альфа-активности. Регистрируются либо отдельные дельта-, тета- и бета-колебания, либо дельта- и/или тета-ритм. Амплитуда ЭЭГ-колебаний либо не отличается от нормы, либо высокая.

 

Таблица № 1

Типы ЭЭГ человека

Тип	Группа	Параметры ЭЭГ и сочетания их градаций
			2, 3, 4, 5	3, 5	1, 2	1, 2
			2, 3, 4, 5	3, 4, 5	1, 2	1, 2	2, 3
			2, 3, 4, 5	3, 4		1, 2	1, 2
			2, 3, 4, 5			1, 2	1, 2
			2, 3, 4	1, 2		1, 2
			1, 2, 3	1, 2		3, 4	1, 2
			1, 2, 3			1, 2
			1, 2	1, 2		1, 2, 3	2, 3, 4, 5
						1, 2, 3	1, 2, 3
			2, 3, 4, 5	3, 5	2, 3	3, 4	1, 2, 3
			2, 3, 4, 5		2, 3	1, 2	4, 5
			3, 4, 5		2, 3	1, 2	2, 3, 4, 5
			3, 4, 5		2, 3	3, 4	2, 3, 4, 5
						1, 2, 3	4, 5
			4, 5	1, 2		3, 4	4, 5
			4, 5	1, 2		1, 2
			4, 5	1, 2		1, 2

Таблица № 2

Степень нарушений ЦНС по группам ЭЭГ

Степень нарушения	Группа
Отсутствие нарушений - норма
Легкая	2, 3, 6, 7, 8
Умеренная	2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11
Значительная	5, 6, 8, 10, 11, 12, 13, 14
Грубая	13, 14, 15, 16
Очень грубая

Используя условия для классификации (Таблица № 1, Таблица № 2) производится классификация ЭЭГ, принимается решение о типе ЭЭГ и о степени ее «нормальности».

Наиболее оптимальным признается 1 тип (1группа) ЭЭГ, характерный для людей с нормальным уровнем регуляции центральной нервной системы, демонстрирующих хорошее функциональное состояние в условиях обследования. Второй и третий типы характеризует сниженный уровень адаптивных возможностей мозговых структур, возможно, это связано с нарушением в психо-эмоциональной сфере, с функциональным неоптимальным состоянием обследуемого, для них, в группах 2, 3, 6, 7, 8, - отмечается легкая степень мозговых нарушений.

Наиболее тревожным в отношении прогноза нарушений центральной нервной системы считается 4 и 5 типы ЭЭГ (группы 13-16, и, особенно 17), при их выявлении рекомендуется обратиться за консультацией к врачу-психоневрологу.

Выявленные «легкие» нарушения ЭЭГ могут носить функциональный характер, связанный с плохим самочувствием, усталостью, нервозным состоянием. Могут быть рекомендованы коррекция образа жизни, нормализация сна, отдых и т. д.

«Умеренные» нарушения ЭЭГ могут регистрироваться у лиц с более серьезными случаями психических расстройств, рекомендуется консультация у психолога, например – коррекционные мероприятия по нормализации социальной адаптации.

В случаях выявления «значительных» нарушений рекомендуется консультация у врача-психоневролога.

В итоговую таблицу заносится результат классификации – тип, группа и шифр ЭЭГ, записывается вывод о наличии и степени нарушения ЭЭГ обследуемого (легкая степень нарушения).

Пример описания ЭЭГ Д. А., юноши 18 лет.

Тип	Группа	Параметры ЭЭГ и сочетания их градаций

Тип ЭЭГ 1, группа 2

Шифр- 1. 2; 2. 3; 3. 5; 4. 1; 5. 2; 6. 3

Тип 1 организованный (во времени и пространстве). Основной компонент ЭЭГ – альфа-ритм, характеризующийся высокой степенью регулярности, достаточно хорошей модулированностью по амплитуде, хорошим или слабо измененным амплитудным градиентом по областям.

Основной ритм слегка дезорганизованный (3. 5), одиночные и группы тета-волн с амплитудой больше или равной амплитуде основного ритма (6. 3).

Легкая степень нарушения ЭЭГ (группа 2).

Выявленные легкие нарушения ЭЭГ могут носить функциональный характер, связанный с плохим самочувствием, усталостью, нервозным состоянием. Рекомендуется через 7-10 дней повторить обследование. В случае повтора заключения – рекомендуется обратиться за консультацией к психологу

Итоговая таблица

	Результат
Тип ЭЭГ
Группа
Шифр
Наличие и степень нарушений
Выводы

Генетическая обусловленность ЭЭГ – характеристик человека

Причины изменчивости ЭЭГ человека многочисленны. Среди них можно выделить три основные группы. Одна из них связана с изменчивостью афферентного потока, включая как внешние влияния на органы чувств, так и проприоцептивные, в том числе обусловленные текущими особенностями функционирования ЦНС. Это проявляется в неустойчивости амплитудных и частотных показателей ЭЭГ, в частности, доминирующего в бодрствовании альфа-ритма. Флуктуации имеют различные периоды (от нескольких сот миллисекунд до десятков секунд и минут), а отклонения отдельных параметров от их средних значений могут достигать сотен процентов. И все это в состоянии, которое достаточно стабильно по своим внешним проявлениям и характеризуется, например, как спокойное бодрствование.

Вторая группа причин связана с уровнем бодрствования и функциональным состоянием человека. Сон и бодрствование, утомление и состояние аффекта связаны с формированием специфического паттерна ЭЭГ – активности со своими спектральными и пространственно-временными особенностями.

Третья группа причин связана с индивидуальными особенностями ЭЭГ – характеристик человека, которые столь же специфичны, как рисунок кожной поверхности на пальцах рук. Индивидуальные различия иногда столь существенны, что превосходят флуктуации параметров у одного и того же человека в весьма далеких друг от друга состояниях (например, спокойное и активное бодрствование). Вследствие этого индивидуальным особенностям ЭЭГ уделяется значительное внимание.

Общий тип ЭЭГ, а также ее отдельные параметры (альфа-индекс, средняя частота и др. ) у конкретного индивидуума характеризуется устойчивостью. Устойчивыми являются более общие параметры, такие как автокорреляционная функция в целом. Таким образом, ЭЭГ одного человека в стандартных условиях обследования меняется незначительно и является достаточно стабильным индивидуальным показателем, имеющим фундаментальное физиологическое значение (Бреже М., 1979)

Индивидуальные особенности электрической активности мозга человека формируются к 20-25 годам и остаются стабильными до 50 лет. С этого периода наблюдается перестройка спектра ЭЭГ, выражающаяся в уменьшении амплитуды и относительного количества альфа-ритма и нарастания количества бета- и тета-волн. Доминирующая частота колебаний после 60- 70 лет имеет тенденцию к снижению. Деструктивные изменения в ЭЭГ связаны с процессом старения организма. Отклонения от ЭЭГ спокойного бодрствования у лиц после 70 лет могут быть связаны с нарушением регуляции сна и бодрствования, так как в этом возрасте в дневное время часто наблюдается переход и на разные уровни сна.

Многие ЭЭГ - характеристики наследуются по законам генетики. Наиболее прямым методом, позволяющим экспериментально показать генетическую детерминацию индивидуальных особенностей ритмической активности мозга человека, является близнецовый метод. У близнецов полная идентичность характеристик ЭЭГ наблюдается в 85% случаев, а у дизиготных – лишь в 5%. Коэффициент наследуемости характеристик альфа-активности составляет 0, 97. Наследуются региональные особенности его распределения по пространству мозга. При этом более жестко наследуются характеристики альфа-активности правого полушария, как менее подверженного изменениям в онтогенезе и связанного с филогенетическим более древними формами поведения, а также затылочных областей по сравнению с лобными.

Наследуются не только характеристики доминирующего в ЭЭГ бодрствования альфа-ритма, но и параметры медленной и быстрой активности, доминирующих в ЭЭГ спокойного бодрствования у определенной группы людей, суммарной мощности дельта- и тета-частот, значений модальных частот и диапазона изменчивости амплитуды всех основных ритмов ЭЭГ. Генетически обусловлено также отношение суммарной мощности медленных и быстрых ЭЭГ – частот.

Наследуются не только амплитудно-частотные характеристики ЭЭГ, но также относительная мощность отдельных ритмов и «профили» спектров мощности в целом. Наиболее стабильным является спектр ЭЭГ при отведении от центральных областей обоих полушарий. Более высокая стабильность отмечается у индивидов с выраженной альфа-активностью, на основании чего существует мнение о том, что индивидуальная специфичность ЭЭГ определяется, главным образом, параметрами альфа-активности. Наследуются и характеристики дистантной синхронизации биопотенциалов различных областей неокортекса, в частности, когерентность (синхронность) колебаний биопотенциалов различных областей и ее средний уровень. Наследуются до 57 % всех известных сегодня ЭЭГ – показателей, причем с возрастом индивидуальные особенности проявляются все более отчетливо.

Характеристики ЭЭГ и индивидуально-типологические свойства личности

Индивидуально-типологические свойства личности достаточно отчетливо проявляются в поведении и давно привлекают внимание психологов и психофизиологов. Однако даже после открытия спонтанной биоэлектрической активности мозга потребовалось определенное время, факты, прежде чем достаточно очевидная на первый взгляд мысль о взаимосвязи психического статуса личности и физиологических процессов мозга была сформулирована достаточно отчетливо.

Тот факт, что люди с выраженным альфа-ритмом в ЭЭГ спокойного бодрствования по своим индивидуально-типологическим особенностям существенно отличаются от таковых «без альфа-ритма», последовательно отмечается в многочисленных экспериментальных исследованиях. Так, в 1957 году А. Маунд-Кастл отмечал, что активность как свойство личности отрицательно взаимосвязана с частотно-амплитудными характеристиками биопотенциалов мозга, а именно, с амплитудой альфа-ритма. Им же была продемонстрирована положительная связь показателя доминирующей частоты альфа-ритма с коэффициентом интеллектуальности(IQ). В последующих работах, напротив, отмечалась положительная связь между умственной активностью и амплитудой кортикального альфа-ритма, и отрицательная – с его частотой. В частности было показано, что успешность решения арифметических задач и задач, связанных со слежением, выше у лиц с доминированием в спектре низкочастотного альфа-ритма (с частотой 8-9 Гц), а эффективность творческой деятельности положительно взаимосвязана как с выраженностью в ЭЭГ покоя альфа-частот, так и реактивностью их амплитуды. На основании оценки степени доминирования в ЭЭГ альфа-колебаний предпринимаются попытки классификации лиц с преобладанием словестно-логического (II сигнальная система действительности по И. П. Павлову) или конкретно-образного (I сигнальная система) мышления.

Систематически исследуя электрическую активность мозга, Г. Уолтер выделил три группы людей: Р- с устойчивой альфа-активностью, R – с реактивным альфа-ритмом, М – с отсутствием заметного альфа-ритма даже в состоянии спокойного бодрствования с закрытыми глазами. Он утверждал, что для лиц первого типа (R) характерно наличие выраженного абстрактного мышления, а для лиц третьего типа (М) – предметного (в частности, образного).

Взаимосвязь между ЭЭГ и уровнем интеллектуальности, оцениваемым на основе IQ, исследовалась в целом ряде работ. В настоящее время в литературе преобладают сведения об отрицательной взаимосвязи между амплитудой (выраженностью) альфа-ритма ЭЭГ и такими свойствами личности, как творческое мышление, поведенческая активность и др. Положительная связь IQ продемонстрирована с выраженностью в ЭЭГ быстрого бета- ритма. Высокая умственная активность не характерна для лиц с высокой энергией медленных (дельта и тета) ритмов в ЭЭГ покоя. Напротив, высокие скоростные показатели реакции выбора при принятии решений характерны для лиц с относительно высокочастотным альфа- ритмом и со значительным преобладанием мощности альфа- ритма в состоянии спокойного бодрствования с закрытыми глазами по сравнению с открытыми. У лиц с повышенной психомоторной активностью в передних (лобных) отделах коры доминируют частоты ритма бета-2.

Положительная взаимосвязь высокого уровня поведенческой активности с десинхронизированным типом ЭЭГ, для которого характерна значительная выраженность бета- частот, отмечалось во многих работах. Напротив, для лиц со слабой нервной системой в электрической активности мозга показано преобладание дельта- и тета- частот. У лиц с высоким уровнем тревожности альфа- ритм гораздо менее выражен и стационарен, чем у менее тревожных.

Попытка систематизации самых ранних представлений о взаимосвязи индивидуально- типологических свойств личности с параметрами ЭЭГ, не утратившая своего значения и сегодня, была предпринята Г. Гасто. Ниже приводится составленная им таблица (Табл. 3).

В последние годы внимание исследователей привлекает проблема взаимосвязи индивидуально- типологических свойств личности с характеристиками дистантной синхронизации биопотенциалов неокортекса. И это не случайно. Есть основания полагать, что пространственная организация биопотенциалов различных областей отражает системные свойства мозга, другим проявлением которых и являются особенности личности. В частности, отмечается положительная связь умственной активности, скоростных особенностей прогноза событий в вероятностной среде с относительно высоким уровнем синхронизации биопотенциалов в предстимульный период. Показана положительная связь быстрого индивидуального темпа умственных действий с лабильным типом спектра когерентности. Сила нервной системы коррелирует с высоким уровнем пространственной синхронизации биопотенциалов лобно-центральных отделов коры. Для слабого типа нервной системы, напротив, характерно отсутствие четкой структуры связей. Для лиц, устойчивых к нервно- эмоциональным нагрузкам, характерна высокая корреляция изменений биопотенциалов теменных и затылочных зон коры.

Все более значительную популярность приобретают исследования полезависимости как свойства личности, в том числе, в связи с ЭЭГ. Показано, что более поленезависимые субъекты имеют более низкую ЭЭГ- когерентность, чем полезависимые.

 

Таблица № 3

Сопоставление характеристик и данных ЭЭГ

Цит. по А. Н. Шеповальникову, 1971.

Характеристика записи ЭЭГ.	Характеристика личности.	Автор, год.
Синдром гипервозбудимости. медленный и быстрый альфа-ритм небольшой амплитуды, группируется в короткие вспышки на фоне десинхронизированной активности. Бета-волны (15-20 кол/сек) в центральных областях. Выражен эффект фотостимуляции.     На гипервентиляцию не реагирует.   Синдром гиповозбудимости. Быстрый альфа-ритм, постоянный, большой амплитуды.     Бета-активности нет. Отсутствует эффект на фотостимуляцию.     Замедление ритма после гипервентиляции.   Редкий альфа-ритм (8-11 кол/сек) очень вариабельной амплитуды смешан с более медленным (тета) и быстрыми (бета) волнами или обеими. Непрерывное следование ритма за световым раздражением. Замедление ритма после гипервентиляции.	Неустойчивая, динамичная, порывистая творческая личность. Активная, независимая личность, стремящаяся к руководству. Резкая, импульсивная, неустойчивая, сильно реактивная.     Нервная, доминирует симпатический тонус. Имеет тенденцию к беспокойству.   Методическая, медленная, подчиняемая, осторожная.     Пассивная, зависимая, подчиняемая, застенчивая, покорная, старающаяся избежать напряжения, опасности и ответственности.   Послушная, без агрессивных тенденций, избегающая опасности и ответственности. Медленная, спокойная, тихая. Медленная, осторожная, настойчивая, однообразная, упорная, темперамент, устойчивый. Медленная, доминирует парасимпатический тонус. Враждебная.   Тихая, спокойная, безбоязненная но вспыльчивая, недовольная, лабильная, аффективная.   Сильная, эгоистичная, агрессивная, нетерпимая, подозрительная.	Saul, H. Davis, P. Davis, (1937, 1949) Gastaut e. a. (1961) Mundy-Castle, (1953) Ulett, (1953) Saul, H. Davis, P. Davis, (1937)  Saul, H. Davis, P. Davis, (1949) Ralmer, Rom, (1953)   Gastaut e. a., (1951) Mundy-Castle, (1953) Ishinose, (1947) H. Davis, P. Davis, (1949)   Gastaut, (1951)     Walter, (1953)

Задание 4. Провести анализ электроэнцефалограммы человека

Определить тип ЭЭГ, группу, шифр, наличие и степень нарушений.

Оборудование: электроэнцефалограмма человека.

⇐ Предыдущая15161718192021222324Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: