Ээг картирование

Электроэнцефалографический комплекс НЕЙРОКОМ. Картирование ЭЭГ.

В большинстве существующих сегодня программ компьютерного анализа ЭЭГ данных, имеется возможность построения карт распределения мощности регистрируемых на поверхности скальпа ЭЭГ сигналов определенного частотного диапазона, потенциальных карт, отражающих пространственное распределение мгновенных значений потенциалов, и частотных карт, позволяющих увидеть пространственное распределение значений частот наиболее мощных спектральных составляющих сигналов ЭЭГ отведений.

Оглавление:

Имеющиеся в программе системы монополярных отведений, например, позволяют построить мощностные карты распределения радиальных составляющих всех источников ЭЭГ активности на указанном временном интервале и в выбранном частотном диапазоне.

Если исходным является отведение SD (Source Derivation), то можно получить карты распределения мощности радиальных составляющих поверхностных источников в указанном частотном диапазоне.

В программу введена группа отведений для отображения распределения мощности радиальных составляющих глубинных источников.

Могут быть построены также карты распределения полной мощности всех источников ЭЭГ активности в выбранном частотном диапазоне, которые получаются за счет геометрического суммирования в каждой точке на поверхности скальпа мощности радиальной и двух взаимно перпендикулярных тангенциальных составляющих.

Для любых типов карт предусмотрено построение соответствующих им карт симметрии.

В программе появилась возможность построения карт пространственного распределения амплитуд навязанных ритмов, для любой частоты стимуляции, и карт изменений амплитуд основных ритмов в процессе выполнения пробы Гипервентиляции, или любой другой пробы, для которой важно проследить динамику изменения амплитуд ритмов во времени.

Для удобства работы с данными типами карт, в программе введены специальные окна обработки — Ритмическая стимуляция и Гипервентиляция, в которых графически отображаются изменения интересующих нас параметров в сигналах каждого отведения, позволяя выбрать частоту стимуляции или необходимый временной интервал записи для последующего построения карт.

При исследовании вызванных потенциалов, любые, рассмотренные выше типы карт, могут быть теперь построены для сигналов ВП или указанных пользователем компонент ICA разложения сигналов ВП.

Источник: http://xai-medica.com/neurocom/map.htm

Электроэнцефалография с картированием

Электроэнцефалография с картированием — расширенное электроэнцефалографическое исследование с использованием специального программного обеспечения, позволяющее производить математическую обработку энцефалограмм на компьютере и осуществлять картирование электрической активности мозга (brainmapping), спектральный и когерентный анализ.

Зачем делать ЭЭГ с картированием:

Метод наиболее эффективен при подозрении на очаговые поражения мозга:

Данная технология помогает определить локализацию и объем очага поражения.

Проведение ЭЭГ с картированием помогает оценить деятельность мозга, связанную с такими психическими функциями, как:

Показания

Проведение данного исследования показано при различных следующих проблемах:

Стоимость проведения ЭЭГ c картированием

Кривцова Юлианна Павловна

Каратыгина Наталья Вячеславовна

О центре

Лечение детям

Лечение взрослым

Контакты

ООО «Центр речевой неврологии Федора Краминова «ДокторНейро»

Источник: http://www.doctorneiro.ru/service/eeg-s-kartirovaniem.html

Записки Аманты

Метод электроэнцефалографии (ЭЭГ) используется для записи и анализа функциональной активности мозга в норме и при различных патологических состояниях. Электроэнцефалография (ЭЭГ) – это метод исследования головного мозга человека, позволяющий оценить его электрическую активность, которая меняется в зависимости от физиологического состояния.

ЭЭГ активности на указанном временном интервале и в выбранном частотном диапазоне. Во-первых, при НПР стойкая пространственная инверсия -ритма по частоте была выявлена у 59 из 100 больных, а в группе здоровых — ни у одного из обследованных. Эти наблюдения показывают, что важно не только то, к какому типу относится рассматриваемая ЭЭГ, но также имеются ли нарушения в пространственно-частотной организации -ритма.

В норме от различных отделов мозга фиксируется биоэлектрическая активность организованная определенным образом в зависимости от состояния ( бодрствование, сон) и возраста. 1. для оценки степени зрелости головного мозга в соответствии с возрастом ребенка.

Электроэнцефалографический комплекс НЕЙРОКОМ. Картирование ЭЭГ.

Для анализа ЭЭГ используется база «нормы», причем у взрослых эта «норма» — одна, а у детей колеблется в зависимости от возраста. Первая запись биотоков головного мозга была произведена в 1928 г. Гансом Бергером. Исследование должно проводиться в свето- и звукоизолированном помещении. Эти и другие изменения имеют неспецифический характер. В раннем детском возрасте на ней отражены главным образом медленные колебания, которые постепенно сменяются более частыми, и к 7 годам формируется альфа-ритм.

В программу введена группа отведений для отображения распределения мощности радиальных составляющих глубинных источников. Вас карту в требуемой системе отведений. ЭЭГ активности, что значительно упрощает последующую локализацию источников. ВП, или технология ICA, как предлагается в нашей программе, или же какие-либо еще методы, но нельзя строить потенциальные карты по «сырым» записям.

Электроэнцефалограмма расшифровка

Все обследованные находились на лечении в Республиканской клинической психиатрической больнице. У 55 больных эти изменения были умеренными или легкими, а у 7 — значительными. Высокая дифференциально-диагностическая значимость этого признака обусловлена двумя обстоятельствами. У 25 больных она являлась единственным информативным для дифференциальной диагностики признаком при организованном -типеЭЭГ. На КТ больного С. визуализируются очажок повышенной R-плотности размером 1,5г1,5 мм в гипоталамической области слева и кистоподобный очаг величиной 5г5 мм в диэнцефальной области справа.

Этому способен помочь анализ частотно-пространственной структуры -ритма. Так, у больного С-го с НПР при десинхронном типе ЭЭГ высокочастотный -ритм преобладает в лобных отделах мозга (см. рис.2,а), а у здорового В. — в затылочных (см. рис.2,б).

В первую очередь диагностическая ценность ЭЭГ обусловлена выявлением специфических потенциалов, характерных для различных пароксизмальных состояний. В детском возрасте пароксизмальные состояния чрезвычайно разнообразны от кратковременных замираний до генерализованных судорожных припадков.

В этих случаях повышается роль дополнительных методов исследования, одним из которых является электроэнцефалография. На ЭЭГ регистрируется электрическая активность мозга, генерирующаяся в коре, синхронизирующаяся и модулирующаяся таламусом и ретикулярными активирующими структурами.

Источник: http://amanfertul.ru/kartirovanie-yeyeg/

Электроэнцефалография

Электроэнцефалография (ЭЭГ) — метод регистрации биопотенциалов головного мозга. Внедрение этого метода в клиническую практику и в экспериментальную нейрофи­зиологию позволило получить принципиально новые дан­ные о функциональной организации головного мозга: о так называемых неспецифических системах — активирующих и дезактивирующих (синхронизирующих), об организации сна (медленный и быстрый сон) и роли нарушения функци­онирования неспецифических систем во многих патологиче­ских процессах.

Метод электроэнцефалографии сыграл основную роль в развитии современ­ных представлений о патогенезе эпилепсии. Для диагности­ки последней он является важнейшим методом инструмен­тального исследования.

Техника ЭЭГ

Для регистрации ЭЭГ используются специальные при­боры — элекгроэнцефалографы, усиливающие в сотни тысяч, миллион раз отводимую от мозга биоэлектрическую активность и регистрирующие ее на бумажную ленту либо в процессор компьютера с последующим визуальным или ав­томатическим анализом.

Электроэнцефалография записывается в расслабленном состоянии исследуе­мого, при закрытых глазах.

ЭЭГ с функциональными пробами

После записи фоновой активнос­ти применяются функциональные пробы: кратковременное открывание глаз (вызывает реакцию активации — исчезнове­ние a-ритма), световую ритмическую стимуляцию (в норме отмечается усвоение частот световых мельканий в диапазоне 6-18 Гц); гипервентиляцию— глубокое дыхание («надувание мяча»)— вызывает синхронизацию, т.е. замедление частоты колебаний и увеличение их амплитуды. Этот феномен осо­бенно выражен у детей и обычно становится незначитель­ным после 20-летнего возраста.

Вызванные потенциалы

Специальным методом электроэнцефалографического исследования является метод регистрации вызванных ответов го­ловного мозга (вызванные потенциалы — ВП) на дискретное раздражение (свет, звук и др.), ЭЭГ регистрирует закономерный ответ, однако при обычном способе регистра­ции ничтожная амплитуда ответа на фоне ритмической активности огромной массы нейронов не позволяет выделить ответ. Создание специальных приборов, позволяющих сум­мировать повторные ответы и нивелировать фоновую актив­ность, дало возможность ввести метод вызванных потенциалов в клиническую и экспериментальную практику.

Вызванные потенциалы представляют собой ритмические колебания, в ко­торых различают ранние и поздние компоненты (рис. 1.9.14). Полагают, что ранние компоненты отражают процессы, свя­занные с возбуждением и прохождением импульса по соот­ветствующему сенсорному пути с переключением его в ре­лейных структурах; поздние компоненты связывают с афферентацией от неспецифических структур, активирующихся специфическими импульсами.

Различают негативные (направленные от изолинии вверх) и позитивные (направленные вниз) колебания, которые мар­кируются соответствующими номерами либо цифрами, обоз­начающими латентные периоды колебаний в миллисекундах.

Исследуют ответы на вспышки света — зрительные вызванные потенциалы (ЗВП, звуковые щелчки — слуховые вызванные потенциалы (СВП) и электри­ческую стимуляцию периферических нервов или рецеп­торов — соматосенсорные вызванные потенциалы (ССВП).

В клинической практике метод вызванных потенциалов используется в диа­гностике уровня и локализации поражения нервной системы и соответственно этому тех или других заболеваний, в част­ности рассеянного склероза (нарушаются ранние компонен­ты ЗВП), истерической слепоты (ЗВП не меняются) и др.

В последние годы в клиническую практику вошли новые методы компьютерной обработки электроэнцефалографии: амплитудное кар­тирование, оценка спектральной мощности, метод многоша­говой дипольной локализации, метод электромагнитной то­мографии низкого разрешения.

Амплитудное картирование биоэлектрической активности мозга

Данный метод позволяет наглядно представить распреде­ление разностей потенциалов на поверхности мозга в любые моменты времени, оценить полярность, пространственное распределение тех или иных феноменов, а также соответ­ствие потенциальных карт дипольной модели (а именно на­личие 1 или 2 экстремумов противоположного знака).

Оценка спектральной мощности

При помощи данного метода проводится анализ пространственного распределения спектральной мощности по основным ритмам ЭЭК: α, β1, β2, θ и δ на заданных безартефактных участках записей (эпохах анализа). Выбор эпох определяется наличием на ЭЭГ интересующих исследовате­ля феноменов.

Метод многошаговой дипольной локализации

Программа BranLoc на основании анализа распределения разностей потенциалов на поверхности головы позволяет разрешить обратную задачу ЭЭГ — определение трехмерной локализации источников биоэлектрической активности моз­га. Источник активности представлен в виде диполя в трех­мерном пространстве (декартова система координат), где ось X проходит по линии инион — назон, ость Y— параллельно линии, соединяющей слуховые проходы, ось Z — от базиса к артексу. Возможности программы позволяют отображать результаты дипольной локализации на реальных и стандар­тизованных КТ- или МРТ-срезах.

ЭЭГ результаты

Норма ЭЭГ

Биоэлектрические потенциалы в норме характеризуют­ся симметричностью. ЭЭГ отражает суммарную функцио­нальную активность нейронов мозговой коры. Однако эта активность находится под воздействием неспецифических стволово-кортикальных систем, активирующих и дезактивирующих, ритмически организована и имеет различную возрастную характеристику.

На электроэнцефалографии взрослого бодрствующего человека (рис. 1.9.10) биоэлектрическая активность состоит главным образом из ритм и веских вили частотой 8-12 Гц и амплитудой 50— 100 мкВ (a-ритм), преимущественно выраженных в задних отделах головного мозга, максимально — в затылочных отведениях, и из более частых колебаний в передних отделах головного мозга частотойГц и амплитудой до 15 мкВ (р-ритм). Материал с сайта http://wiki-med.com

ЭЭГ ребенка

ЭЭГ новорожденного характеризуется отсутствием рит­мической активности. Регистрируются нерегулярные мед­ленные волны. К 3-месячному возрасту формируется рит­мическая активность, в основном 5-диапазона. К 6 месяцам доминирует 0-ритм (5-6 Гц). В дальнейшем появляется и нарастает так называемый медленный а-ритм (7-8 Гц), ко­торый к 12-месячному возрасту становится доминирующим.

По мере взросления ребенка спектр ритма постепенно сдвигается вправо, в сторону более быстрых частот, и к 8 го­дам α-ритм становится доминирующим; представленность α- и β-ритмов невелика, и они не превышают по амплитуде фоновую a-активность, а также не имеют локального или ре­гулярного характера. Полное исчезновение этих колебаний происходит кгодам.

Указанные характеристики биопотенциалов головного моз­га относятся к состоянию бодрствования. Состояние сна харак­теризуется иной электрографической картиной.

ЭЭГ при патологии

В патологии обнаруживаются более медленные генерали­зованные ритмические колебания частотой 0,5-3 Гц (5-ритм) и 4-7 Гц (0-ритм) разной амплитуды, но подобные колеба­ния могут быть и аритмичными, обычно очаговыми (фокаль­ными), что указывает на очаговое органическое поражение мозга (рис. 1.9.11).

Источник: http://wiki-med.com/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%8D%D0%BD%D1%86%D0%B5%D1%84%D0%B0%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D1%8F

Электроэнцефалография в клинической практике

Поврежденный электрод необходимо заменить.

Очистить спиртом разъёмы электродных кабелей.

К физиологическим артефактам, которые обусловлены биологическими процессами организма обследуемого относятся:

На протяжении многих лет теоретические представления о происхождении потенциалов мозга неоднократно менялись. В нашу задачу не входит глубокий теоретический анализ нейрофизиологических механизмов генерации электрической активности. Образное высказывание Грея Уолтера о биофизическом значении получаемой электрофизиологом информации приводится в следующей цитате: «Электрические изменения, которые вызывают регистрируемые нами переменные токи разной частоты и амплитуды, возникают в клетках самого мозга. Несомненно, что это их единственный источник. Мозг следует описывать как обширный агрегат электрических элементов, столь же многочисленных, как звёздное население Галактики. В океане мозга вздымаются беспокойные приливы нашего электрического бытия, в тысячи раз относительно более мощные, чем приливы земных океанов. Это происходит при совместном возбуждении миллионов элементов, что делает возможным измерение ритма их повторных разрядов по частоте и амплитуде.

Вторая область применения этого метода — длительное наблюдение за больными в коматозном состоянии или при лечебных воздействиях (Федин А.И., 1981).

Категории:

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать

Адрес: Украина, 61001, Харьков, а/я 11515,

тел./факс.: , .

Источник: http://tredex-company.com/ru/elektroentsefalografiya-v-klinicheskoj-praktike

Ээг картирование

2. ЭЭГ пробы с интеллектуальной нагрузкой;

3. ЭЭГ исследования Вызванных Потенциалов головного мозга (ВП);

4. ЭЭГ картирование головного мозга (maping — мэпинг);

2. Conner’s CPT — тест продолжительного предъявления — психофизиологический тест для оценки функции активного внимания и контроля реакции;

3. Qbtest — оригинальный тест схожий с T.O.V.A и CPT, но дополненый функцией актиграфа;

4. Stroop-тест — тест оценки уровня интерференции и межполушарных взаимодействий.

Источник: http://pncz.ru/prakticheskaja-dejatelnost/12-sdvg/55-provedenie-issledovanij-dlja-vyjavlenija-sdvg.html

Кортикография, инвазивный мониторинг, картирование

Интраоперационная кортикография – метод получения записи биоэлектрической активности головного мозга непосредственно с поверхности коры головного мозга во время нейрохирургических вмешательств, с целью более точного (по сравнению со скальповой ЭЭГ) определения максимума эпилептиформной активности (очага). Информация, полученная с помощью этого метода, учитывается специалистами для точного определения границ участка коры головного мозга, подлежащего удалению. Таким образом, этот метод является тактическим инструментом нейрофизиолога и нейрохирурга для достижения лучших результатов хирургического лечения эпилепсии.

Технически это выглядит так: нейрохирург производит трепанацию черепа, открывает участок мозга, на который накладываются стерильные (как правило, одноразовые) силиконовые полоски и прямоугольники с вмонтированными стальными или платиновыми электродами, биопотенциалы с которых идут к ЭЭГ-аппарату.

Кроме того, есть методика получения записи биопотенциалов из глубоких структур головного мозга, таких как гиппокамп, амигдала или другие подкорковые ядра, с помощью погружных электродов, которые, однако, могут мониторировать только очень ограниченный участок окружающей ткани. Аналогичным образом можно исследовать глубинно расположенные гетеротопии. Процент осложнений при инвазивном мониторинге достаточно низкий (2 – 3%).

Картирование – метод, позволяющий получить представление о местонахождении отдельных функций коры головного мозга. Известно, что некоторые функции головного мозга (движение различными частями тела, восприятие речи и экспрессивная речь) имеют определенные корковые представительства. Раздражение тех или иных участков коры проводится электрическим током нарастающей интенсивности (чтобы избежать повреждения), что приводит к определенному ответу, по которому нейрохирург и нейрофизиолог могут судить о расположении, размере и конфигурации функционально значимых зон. Последние имеют значительные индивидуальные особенности, в особенности на структурно или функционально измененном мозге (например при опухолевом процессе, или в результате длительного течения эпилепсии). Выявление границ этих зон позволяет уменьшить вероятность послеоперационных осложнений, приводящих к инвалидизации пациентов при нейрохирургических операциях (парезы, параличи, нарушения речи и т.д). Картирования можно производить во время операции, либо через установленные субдуральные электроды, в состоянии полного бодрствования. Для проведения этого исследования во время операции требуется уменьшить глубину наркоза, а иногда (у интеллектуально сохранных пациентов) полностью их пробудить для проведения специальных тестов, с целью оценки возможности воспринимать обращенную речь, возможности говорить и др.

Длительный субдуральный ЭЭГ-мониторинг – получение записи биоэлектрической активности головного мозга непосредственно с поверхности коры головного мозга при помощи субдурально установленных электродов. Это метод прехирургического обследования пациентов с эпилепсией, позволяющий получить уточненные данные о локализации главного очага эпилептиформной активности (эпилептогенной зоны), удалив который, как ожидается, прервется течение эпилепсии. Кроме того, при помощи субдуральных электродов можно проводить картирование функционально значимых зон коры головного мозга. Технически это выглядит так: нейрохирург производит трепанацию черепа, открывает участок мозга, на который накладываются стерильные силиконовые полоски и прямоугольники с вмонтированными стальными или платиновыми электродами, после чего твердая мозговая оболочка зашивается, костная часть свода черепа устанавливается на место и кожа на голове зашивается. В таком виде, с выходящими из головы проводами, пациент продолжает вести свой обычный образ жизни, при этом все время ведется регистрация ЭЭГ или видео-ЭЭГ. Когда полученных данных будет достаточно (как правило для этого необходимо записать несколько приступов), пациент идет на операцию по удалению эпилептогенной зоны.

Источник: http://epilab.ru/pubs/invase

Топографическое картирование ЭЭГ

Одной из общепринятых в настоящее время форм отображения информации в компьютерной электроэнцефалографии является топографическое картирование распределения электрической активности на поверхности головного мозга. Техника картирования состоит в интерполяции тем или иным способом ЭЭГ — потенциалов, регистрируемых в точках расположения электродов на всю конвекситальную поверхность. Уровни потенциалов на поверхности, при этом, отображаются в виде распределений яркостина поверхности ( в градациях серого или в виде цветовых переходов ), с использованием цветового кодирования уровней или в виде изопотенциальных поверхностей(изолиний).

Картированию могут подлежать как мгновенные значения потенциалов (Картирование мгновенных потенциаловили потенциальное картирование), так и средние уровни действующих напряжений, в том числе и в различных частотных поддиапазонах (Картирование среднедействующих значенийили мощностное картирование).

Топографические карты распределения действующего напряжения в отдельных частотных диапазонах, интегральной активности в полосе анализа и активности на медианной частоте строятся путем усреднения по выделенному фрагменту ЭЭГ. Пример построения спектральных топографических карт для различных диапазонов частот приведен на Рис. 24.

Управление режимом отображения карт можно производить с помощью панели управления, Можно изменять количество цветов в палитре, цвет подложки карт, расположение электродов, цветовую палитру, градации серого, цветовые переходы, амплитудное масштабирование карт, осуществлять функциональные преобразования карт, Отображение изолиний. Одним словом, можно оперативно и в очень широких пределах изменять характер отображения топографических карт, подбирая в каждом конкретном случае наилучшую форму представления анализируемых данных. Например, карту можно развернуть ее в окне гораздо большего размера (Рис. 25) для детального анализа пространственного распределения потенциалов, осуществления непрерывной и пошаговой временной мультипликации карты.

На панели окна с выбранной картойможно осуществлять пошаговую мультипликацию выбранной карты на эпоху вперед или назад, непрерывную мультипликацию вперед и назад во времени, увеличить или уменьшить скорость временной мультипликации.

В нижней части окна выбранной карты расположена гистограмма распределения интегральной ЭЭГ- активности по эпохам с маркером, указывающим на временное положение текущей картируемой эпохи в исследуемой ЭЭГ- пробе.

При исследовании очаговых процессов, сопровождающихся отчетливо выраженной аномальной электрической ЭЭГ- активностью (пространственно локализованные вспышки, пики, спайки и т.п.) карты распределения мгновенных значений являются гораздо более информативными, чем карты, полученные в результате усреднения за эпоху, поскольку даже при достаточно большой амплитуде локальных вспышек они могут маскироваться фоновой активностью из-за своей кратковременности (небольшой общей энергии).

Пример построения потенциальных карт показан на рис. 26. В отличие от предыдущего режима, в этом окне карты строятся не по результату усреднения спектральных коэффициентов на выделенном фрагменте ЭЭГ, а для уровней потенциалов в заданный момент времени, отмеченный положением маркера на ЭЭГ- кривой. Для сравнения приводятся также карты для моментов времени, предшествующего выбранному и следующего за ним.

На Рис. 26 отчетливо видна локализация очага аномальной электрической активности для заданного момента времени (0 мс ) и практически полное ее отсутствие для моментов предшествующего выбранному и следующего за ним ( — 20 мс и + 20 мс ). Положение очага соответствует максимальной плотности изолиний на карте.

Перетягивая указателем мышки (при нажатой левой кнопке) маркер в любую точку на ЭЭГможно построить карту распределения потенциалов для данного момента времени.

Можно измерить интерполированное значение потенциала в любой точке топографической карты — достаточно просто указать в эту точку стрелкой мышки.

Одной из форм представления данных при анализе ЭЭГявляются, так называемые Топографии, представляющие собой фрагменты ЭЭГ- кривых, привязанные к расположению соответствующих электродов при униполярной системе регистрации. Такая форма отображения обеспечивает большую наглядность при анализе различных локальных ЭЭГ-феноменов, особенно в комбинации с топографическим картированием. Внешний вид окна приведен на Рис. 27.

Источник: http://helpiks.org/.html

Топографическое картирование электрической активности мозга

ТКЭАМ – топографическое картирование электрической активности мозга – область электрофизиологии, оперирующая с множеством количественных методов анализа электроэнцефалограммы и вызванных потенциалов. Широкое применение этого метода стало возможным при появлении относительно недорогих и быстродействующих персональных компьютеров. Топографическое картирование существенным образом повышает эффективность ЭЭГ метода. ТКЭАМ позволяет очень тонко и дифференцированно анализировать изменения функциональных состояний мозга на локальном уровне в соответствии с видами выполняемой испытуемым психической деятельности. Однако, следует подчеркнуть, что метод картирования мозга является не более, чем очень удобной формой представления на экране дисплея статистического анализа ЭЭГ и ВП.

Сам метод картирования мозга можно разложить на три основные составляющие: регистрацию, анализ и представление данных.

Регистрация данных.Используемое число электродов для регистрации ЭЭГ и ВП, как правило, варьирует в диапазоне от 16 до 32, однако в некоторых случаях достигает 128 и даже больше. При этом большее число электродов улучшает пространственное разрешение при регистрации электрических полей мозга, но сопряжено с преодолением больших технических трудностей.

Для получения сравнимых результатов используется система «10 – 20», при этом применяется в основном монополярная регистрация.

Важно, что при большом числе активных электродов можно использовать лишь один референтный электрод, т.е. тот электрод относительно которого регистрируется ЭЭГ всех остальных точек постановки электродов. Местом приложения референтного электрода служат мочки ушей, переносица или некоторые точки на поверхности скальпа (затылок, вертекс). Существуют такие модификации этого метода, которые позволяют вообще не использовать референтный электрод, заменяя его значениями потенциала, вычисленными на компьютере.

Анализ данных.Выделяют несколько основных способов количественного анализа ЭЭГ: временной, частотный и пространственный.

Первый представляет собой вариант отражения данных ЭЭГ и ВП на графике, при этом время откладывается по горизонтальной оси, а амплитуда – по вертикальной. Временной анализ применяют для оценки суммарных потенциалов, пиков ВП. эпилептических разрядов. Частотный анализ заключается в группировке данных по частотным диапазонам: дельта, тета, альфа, бета. Пространственный анализ сопряжен с использованием различных статистических методов обработки при сопоставлении ЭЭГ из разных отведений. Наиболее часто применяемый способ – это вычисление когерентности.

Способы представления данных.Самые современные компьютерные средства картирования мозга позволяют легко отражать на дисплее все этапы анализа: «сырые данные» ЭЭГ и ВП, спектры мощности, различные графики, диаграммы и таблицы, топографические карты – как статистические, так и динамические в виде мультфильмов, а также по желанию исследователя – возможны различные комплексные представления. Следует особо указать на то, что применение разнообразных форм визуализации данных позволяет лучше понять особенности протекания сложных мозговых процессов.

Топографические карты представляют собой контур черепа, на котором изображен какой-либо закодированный цветом параметр ЭЭГ в определенный момент времени, причем разные градации этого параметра (степень выраженности) представлены разными цветовыми оттенками. Поскольку параметры ЭЭГ постоянно меняются по ходу обследования, соответственно этому изменяется цветовая композиция на экране, позволяя визуально отслеживать динамику ЭЭГ процессов. Параллельно с наблюдением исследователь получает в свое распоряжение и статистические данные, лежащие в основе карт (рис.2.5).

Использование ТКЭАМ в психофизиологии наиболее продуктивно при применении психологических проб, которые являются «топографически контрастными», т.е. адресуются к разным отделам мозга (например, вербальные и пространственные задания).

Компьютерная томография (КТ) – новейший метод, дающий точные и детальные изображения малейших изменений плотности мозгового вещества. КТ соединила в себе последние достижения рентгеновской и вычислительной техники, отличаясь принципиальной новизной технических решений и математического обеспечения.

Главное отличие КТ от рентгенографии состоит в том, что рентген дает только один вид части тела. При помощи компьютерной томографии можно получить множество изображений одного и того же органа и таким образом построить внутренний поперечный срез, или «ломтик» этой части тела. Томографическое изображение – это результат точных измерений и вычислений показателей ослабления рентгеновского излучения, относящихся только к конкретному органу.

Таким образом, метод позволяет различать ткани, незначительно отличающиеся между собой по поглощающей способности. Измеренные излучение и степень его ослабления получают цифровое выражение. По совокупности измерений каждого слоя проводится компьютерный синтез томограммы. Завершающий этап – построение изображения исследуемого слоя на экране дисплея. Для проведения томографических исследований мозга используется прибор – нейротомограф.

Помимо решения клинических задач (например, определения местоположения опухоли) с помощью КТ можно получить представления о распределении регионального мозгового кровотока. Благодаря этому КТ может быть использована для изучения обмена веществ и кровоснабжения мозга.

В ходе жизнедеятельности нейроны потребляют различные химические вещества, которые можно пометить радиоактивными изотопами (например, глюкозу). При активизации нервных клеток кровоснабжение соответствующего участка мозга возрастает, в результате в нем скапливаются меченые вещества, и возрастает радиоактивность. Измеряя уровень радиоактивности различных участков мозга, можно сделать выводы об изменениях активности мозга при разных видах психической деятельности. Последние исследования показали, что определение максимально активизированных участков мозга может осуществляться с точностью до 1 мм.

Ядерно-магнитно-резонансная томография мозга.Компьютерная томография стала родоночальницей ряда других еще более совершенных методов исследования: томографии с использованием эффекта ядерного магнитного резонанса (ЯМР-томография), позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ), функционального магнитного резонанса (ФМР). Эти методы относятся к наиболее перспективным способам неинвазивного совмещенного изучения структуры, метаболизма и кровотока мозга.

При ЯМР-томографии получение изображения основано на определении в мозговом веществе распределения плотности ядер водорода (протонов) и на регистрации некоторых их характеристик при помощи мощных электромагнитов, расположенных вокруг тела человека. Полученные посредством ЯМР-томографии изображения дают информацию об изучаемых структурах головного мозга не только анатомического, но и физико-химического характера. Помимо этого преимущество ядерно-магнитного резонанса заключается в отсутствии ионизирующего излучения; в возможности многоплоскостного исследования, осуществляемого исключительно электронными средствами; в большей разрешающей способности. Другими словами, с помощью этого метода можно получить четкие изображения «срезов» мозга в различных плоскостях.

ПЭТ – сканеры (Позитронно-эмиссионная трансаксиальная томография) сочетает возможности КТ и радиоизотопной диагностики. В ней используются ультракороткоживущие позитрониз-лучающие изотопы («красители»), входящие в состав естественных метаболитов мозга, которые вводятся в организм человека через дыхательные пути или внутривенно. Активным участкам мозга нужен больший приток крови, поэтому в рабочих зонах мозга скапливается больше радиоактивного «красителя». Излучения этого «красителя» преобразуют в изображения на дисплее.

С помощью ПЭТ измеряют региональный мозговой кровоток и метаболизм глюкозы или кислорода в отдельных участках головного мозга. ПЭТ позволяет осуществлять прижизненное картирование на «срезах» мозга регионального обмена веществ и кровотока.

В настоящее время разрабатываются новые технологии для изучения и измерения происходящих в мозге процессов, основанные, в частности, на сочетании метода ЯМР с измерением мозгового метаболизма при помощи позитронной эмиссии. Эти технологии получили название метода функционального магнитного резонанса (ФМР).

Нейрон – нервная клетка, через которую передается информация в организме, представляет собой морфофункциональную единицу ЦНС человека и животных. При достижении порогового уровня возбуждения, поступающего в нейрон из разных источников, он генерирует разряд, называемый потенциалом действия. Как правило, нейрон должен получить много приходящих импульсов прежде, чем в нем возникнет ответный разряд. Все контакты нейрона (синапсы) делятся на два класса: возбудительные и тормозные. Активность первых увеличивает возможность разряда нейрона, активность вторых снижает. По образному сравнению ответ нейрона на активность всех его синапсов представляет собой результат своеобразного «химического голосования». Частота ответов нейрона зависит от того, как часто и с какой интенсивностью возбуждаются его синаптические контакты, но здесь есть свои ограничения. Генерация импульсов (спайков) делает нейрон недееспособным примерно на 0,001 сек. Этот период называется рефрактерным, он нужен для восстановления ресурсов клетки. Период рефрактерности ограничивает частоту разрядов нейронов. Частота разрядов нейронов колеблется в широких пределах, по некоторым данным от 300 до 800 импульсов в секунду.

Регистрация ответов нейронов.Активность одиночного нейрона регистрируется с помощью так называемых микроэлектродов, кончик которых имеет от 0,1 до 1 микрона в диаметре. Специальные устройства позволяют вводить такие электроды в разные отделы головного мозга, в таком положении электроды можно зафиксировать и, будучи соединены с комплексом усилитель – осциллограф, они позволяют наблюдать электрические разряды нейрона (рис. 2,6).

С помощью микроэлектродов регистрируют активность отдельных нейронов, небольших ансамблей (групп) нейронов и множественных популяций (т.е. сравнительно больших групп нейронов). Количественная обработка записей импульсной активности нейронов представляет собой довольно сложную задачу особенно в тех случаях, когда нейрон генерирует множество разрядов и нужно выявить изменения этой динамики в зависимости от каких-либо факторов. С помощью ЭВМ и специального программного обеспечения оцениваются такие параметры как частота импульсации. частота ритмических пачек или группирования импульсов, длительность межстимульных интервалов и др. Анализ функциональных характеристик активности нейронов в сопоставлении с поведенческими реакциями проводится на достаточно длительных отрезках времени от 25 – 30 с и выше.

Активность нейронов регистрируют у животных в эксперименте, у человека в клинических условиях. Ценными объектами исследования функциональных свойств нейронов служат крупные и относительно доступные нейроны некоторых беспозвоночных. Многочисленные факты, касающиеся нейрональной организации поведения, были получены при изучении импульсной активности нейронов в экспериментах на кроликах, кошках и обезьянах.

Исследования активности нейронов головного мозга человека осуществляются в клинических условиях, когда пациентам с лечебными целями вводят в мозг специальные микроэлектроды. В ходе лечения для полноты клинической картины больные проходят психологическое тестирование, в процессе которого регистрируется активность нейронов. Исследование биоэлектрических процессов в клетках, сохраняющих все свои связи в мозге, позволяет сопоставлять особенности их активности с результатами психологических проб, с одной стороны, а также с интегративными физиологическими показателями (ЭЭГ, ВП, ЭМГ и др.).

Последнее особенно важно, потому что одной из задач изучения работы мозга является нахождение такого метода, который позволил бы гармонически сочетать тончайший анализ в изучении деталей его работы с исследованием интегральных функций. Знание законов функционирования отдельных нейронов, конечно, совершенно необходимо, но это только одна сторона в изучении функционирования мозга, не вскрывающая, однако, законов работы мозга как целостной функциональной системы.

Методы воздействия на мозг

Выше были представлены методы, общая цель которых регистрация физиологических проявлений и показателей функционирования головного мозга человека и животных. Наряду с этим исследователи всегда стремились проникнуть в механизмы мозга, оказывая на него прямое или косвенное воздействие и оценивая последствия этих воздействий. Для психофизиолога использование различных приемов стимуляции – прямая возможность моделирования поведения и психической деятельности в лабораторных условиях.

Сенсорная стимуляция.Самый простой способ воздействия на мозг это использование естественных или близких к ним стимулов (зрительных, слуховых, обонятельных, тактильных и пр.). Манипулируя физическими параметрами стимула и его содержательными характеристиками, исследователь может моделировать разные стороны психической деятельности и поведения человека. Диапазон применяемых стимулов весьма широк: в сфере зрительного восприятия

– от элементарных зрительных стимулов (вспышки, шахматные поля, решетки) до зрительно предъявляемых слов и предложений, с тонко дифференцируемой семантикой; в сфере слухового восприятия

– от неречевых стимулов (тонов, щелчков) до фонем, слов и предложений. При изучении тактильной чувствительности применяется стимуляция: механическая и электрическими стимулами, не достигающими порога болевой чувствительности, при этом раздражение может наноситься на разные участки тела.

Реакции ЦНС на такое воздействие изучены хорошо и путем регистрации активности нейронов, и методом вызванных потенциалов. Помимо сказанного в психофизиологии широко используются приемы ритмической стимуляции светом или звуком, вызывающие эффекты навязывания – воспроизведения в спектре ЭЭГ частот, соответствующих частоте действующего стимула (или кратных этой частоте).

Электрическая стимуляциямозга является плодотворным методом изучения функций его отдельных структур. Она осуществляется через введенные в мозг электроды в «острых» опытах на животных или во время хирургических операций на мозге у человека. Кроме того, возможна стимуляция и в условиях длительного наблюдения с помощью предварительно вживленных оперативным путем электродов. При хронически вживленных электродах можно изучать особый феномен электрической самостимуляции, когда животное с помощью какого-нибудь действия (нажатия на рычаг) замыкает электрическую цепь и таким образом регулирует силу раздражения собственного мозга. У человека электрическая стимуляция мозга применяется для изучения связи между психическими процессами и функциями и отделами мозга. Так, например, можно изучать физиологические основы речи, памяти, эмоций.

В лабораторных условиях используется метод микрополяризации, суть которого состоит в пропускании слабого постоянного тока через отдельные участки коры головного мозга. При этом электроды прикладываются к поверхности черепа в области стимуляции. Локальная микрополяризация не разрушает ткань мозга, а лишь оказывает влияние на сдвиги потенциала коры в стимулируемом участке, поэтому она может быть использована в психофизиологических исследованиях.

Наряду с электрической допустима стимуляция коры мозга человека слабым электромагнитным полем. Основу этого метода составляет принципиальная возможность изменения характеристик деятельности ЦНС под влиянием контролируемых магнитных полей. В этом случае также не оказывается разрушающего воздействия на клетки мозга. В то же время по некоторым данным воздействие электромагнитным полем ощутимо влияет на протекание психических процессов, следовательно, этот метод представляет интерес для психофизиологии.

Разрушение участков мозга.Повреждение или удаление части головного мозга для установления ее функций в обеспечении поведения – один из наиболее старых и распространенных методов изучения физиологических основ поведения. В чистом виде метод применяется в экспериментах с животными. Наряду с этим распространено психофизиологическое обследование людей, которым по медицинским показаниям было проведено удаление части мозга.

Разрушающее вмешательство может осуществляться путем: 1) перерезки отдельных путей или полного отделения структур (например, разделение полушарий путем рассечения межполушарной связки – мозолистого тела); 2) разрушения структур при пропускании постоянного тока (электролитическое разрушение) или тока высокой частоты (термокоагуляция) через введенные в соответствующие участки мозга электроды; 3) хирургического удаления ткани скальпелем или отсасыванием с помощью специального вакуумного насоса, выполняющего роль ловушки для отсасываемой ткани; 4) химических разрушений с помощью специальных препаратов, истощающих запасы медиаторов или разрушающих нейроны; 5) обратимого функционального разрушения, которое достигается за счет охлаждения, местной анестезии и других приемов.

Итак, в общем, метод разрушения мозга включает в себя разрушение, удаление и рассечение ткани, истощение нейрохимических веществ, в первую очередь медиаторов, а также временное функциональное выключение отдельных областей головного мозга и оценку влияния вышеперечисленных эффектов на поведение животных.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

Источник: http://zdamsam.ru/b17660.html

Топографическое картирование электрической активности мозга

Топографическое картирование электрической активности мозга (ТКЭАМ) — область электрофизиологии, оперирующая с множеством количественных методов анализа электроэнцефалограммы и вызванных потенциалов. Широкое применение этого метода стало возможным при появлении относительно недорогих и быстродействующих персональных компьютеров. ТКЭАМ позволяет дифференцированно анализировать изменения функциональных состояний мозга на локальном уровне в соответствии с видами выполняемой испытуемым психической деятельности. Сам метод картирования мозга можно разложить на три основные составляющие: регистрацию, анализ и представление данных.

Регистрация данных. Используемое число электродов для регистрации ЭЭГ и ВП, как правило, варьируется в диапазоне от 16 до 32, однако в некоторых случаях достигает 128 и даже больше. При этом большее число электродов улучшает пространственное разрешение при регистрации электрических полей мозга, но сопряжено с преодолением больших технических трудностей. Для получения сравнимых результатов используется система «10-20», при этом применяется в основном монополярная регистрация. Важно, что при большом числе активных электродов можно использовать лишь один референтный электрод, т.е. тот электрод, относительно которого регистрируется ЭЭГ всех остальных точек постановки электродов. Местом приложения референтного электрода служат мочки ушей, переносица или некоторые точки на поверхности скальпа (затылок, вертекс).

Анализ данных. Выделяют несколько основных способов количественного анализа ЭЭГ: временной, частотный и пространственный.

Первый представляет собой вариант отражения данных ЭЭГ и ВП на графике, при этом время откладывается по горизонтальной оси, а амплитуда — по вертикальной. Временной анализ применяют для оценки суммарных потенциалов, пиков ВП, эпилептических разрядов. Частотный анализ заключается в группировке данных по частотным диапазонам: дельта, тета, альфа, бета. Пространственный анализ сопряжен с использованием различных статистических методов обработки при сопоставлении ЭЭГ из разных отведений. Наиболее часто применяемый способ — вычисление когерентности.

Способы представления данных. Современные средства картирования мозга позволяют отражать на дисплее все этапы анализа, «сырые данные» ЭЭГ и ВП, спектры мощности, различные графики, диаграммы и таблицы, топографические карты — как статистические, так и динамические в виде мультфильмов. Применение разных форм визуализации данных позволяет лучше понять особенности протекания сложных мозговых процессов.

Топографические карты представляют собой контур черепа, на котором изображен какой-либо закодированный цветом параметр ЭЭГ в определенный момент времени, причем разные градации этого параметра (степень выраженности) представлены разными цветовыми оттенками. Поскольку параметры ЭЭГ постоянно меняются по ходу обследования, соответственно этому изменяется цветовая композиция на экране, позволяя визуально отслеживать динамику ЭЭГ-процессов. Параллельно с наблюдением исследователь получает в свое распоряжение и статистические данные, лежащие в основе карт (рис. 2.5).

Рис. 2.5. ЭЭГ-карты, представляющие собой топографическое распределение значений спектральной мощности ЭЭГ.

Под каждой картой указан диапазон анализируемых частот.

Справа — шкала значений спектральной мощности ЭЭГ, мкВ

(по Горбачевской с соавт., 1991)

Использование ТКЭАМ в психофизиологии наиболее продуктивно при применении психологических проб, которые являются топографически контрастными, т.е. адресуются к разным отделам мозга (например, вербальные и пространственные задания).

Источник: http://studref.com/307062/psihologiya/topograficheskoe_kartirovanie_elektricheskoy_aktivnosti_mozga