Elektroencefalografia - metoda rejestracji i analizy elektroencefalogramu (EEG), tj. całkowity aktywność bioelektryczna pobrane zarówno ze skóry głowy, jak i z głębokich struktur mózgu. Ostatnie u osoby jest możliwe tylko w warunkach klinicznych. W 1929 austriacki psychiatra. Berger odkrył, że „fale mózgowe” można zarejestrować z powierzchni czaszki. Odkrył, że właściwości elektryczne tych sygnałów zależą od stanu pacjenta. Najbardziej zauważalne były fale synchroniczne o stosunkowo dużej amplitudzie z charakterystyczną częstotliwością około 10 cykli na sekundę. Berger nazwał je falami alfa i skontrastował je z „falami beta” o wysokiej częstotliwości, które pojawiają się, gdy osoba przechodzi w bardziej aktywny stan. Odkrycie Bergera doprowadziło do stworzenia elektroencefalograficznej metody badania mózgu, która polega na rejestrowaniu, analizie i interpretacji bioprądów mózgu zwierząt i ludzi. Jedną z najbardziej uderzających cech EEG jest jego spontaniczny, autonomiczny charakter. Regularną aktywność elektryczną mózgu można zarejestrować już u płodu (czyli przed narodzinami organizmu) i ustaje dopiero wraz z nadejściem śmierci. Nawet w głębokiej śpiączce i znieczuleniu obserwuje się specjalny charakterystyczny wzór fal mózgowych. Dziś EEG jest najbardziej obiecującym, ale wciąż najmniej odszyfrowanym źródłem danych dla psychofizjologa.

Warunki rejestracji i metody analizy EEG. W skład stacjonarnego kompleksu do rejestracji EEG i szeregu innych parametrów fizjologicznych wchodzi dźwiękoszczelna komora ekranowana, wyposażone miejsce dla badanego, wzmacniacze jednokanałowe oraz sprzęt rejestrujący (encefalograf atramentowy, wielokanałowy magnetofon). Zwykle używa się od 8 do 16 kanałów zapisu EEG jednocześnie z różnych części powierzchni czaszki. Analiza EEG przeprowadzana jest zarówno wizualnie, jak i przy pomocy komputera. W tym drugim przypadku wymagane jest specjalne oprogramowanie.

    W zależności od częstotliwości w EEG rozróżnia się następujące rodzaje elementów rytmicznych:

    • rytm delta (0,5-4 Hz);

      rytm theta (5-7 Hz);

      rytm alfa(8-13 Hz) - główny rytm EEG, dominujący w spoczynku;

      mu-rytm - pod względem charakterystyki częstotliwościowo-amplitudowej jest podobny do rytmu alfa, ale dominuje w przednich odcinkach kory mózgowej;

      rytm beta (15-35 Hz);

      rytm gamma (powyżej 35 Hz).

Należy podkreślić, że taki podział na grupy jest mniej lub bardziej arbitralny, nie odpowiada żadnym kategoriom fizjologicznym. Zarejestrowano również wolniejsze częstotliwości potencjałów elektrycznych mózgu do okresów rzędu kilku godzin i dni. Nagrywanie na tych częstotliwościach odbywa się za pomocą komputera.

Podstawowe rytmy i parametry encefalogramu. 1. Fala alfa - pojedyncza dwufazowa oscylacja różnicy potencjałów o czasie trwania 75-125 ms. Zbliża się do kształtu sinusoidalnego. 2. Rytm alfa - rytmiczna fluktuacja potencjałów o częstotliwości 8-13 Hz, wyrażana częściej w tylnych partiach mózgu, gdy zamknięte oczy w stanie względnego spoczynku średnia amplituda wynosi 30-40 μV, zwykle modulowana we wrzeciona. 3. Fala beta - pojedyncza dwufazowa oscylacja potencjałów o czasie trwania krótszym niż 75 ms i amplitudzie 10-15 μV (nie więcej niż 30). 4. Rytm beta - rytmiczna oscylacja potencjałów o częstotliwości 14-35 Hz. Jest lepiej wyrażany w centralnych obszarach mózgu. 5. Fala delta - pojedyncza dwufazowa oscylacja różnicy potencjałów o czasie trwania powyżej 250 ms. 6. Rytm delta - rytmiczne oscylacje potencjałów o częstotliwości 1-3 Hz i amplitudzie od 10 do 250 μV lub więcej. 7. Fala Theta - pojedyncza, częściej dwufazowa oscylacja różnicy potencjałów o czasie trwania 130-250 ms. 8. Rytm theta - rytmiczne oscylacje potencjałów o częstotliwości 4-7 Hz, częściej obustronnie synchroniczne, o amplitudzie 100-200 μV, czasem z modulacją wrzecionowatą, zwłaszcza w okolicy czołowej mózgu.

Inną ważną cechą potencjałów elektrycznych mózgu jest amplituda, tj. wielkość fluktuacji. Amplituda i częstotliwość drgań są ze sobą powiązane. Amplituda fal beta o wysokiej częstotliwości u tej samej osoby może być prawie 10 razy mniejsza niż amplituda wolniejszych fal alfa. Lokalizacja elektrod jest ważna w zapisie EEG, podczas gdy aktywność elektryczna rejestrowana jednocześnie z różnych punktów głowy może się znacznie różnić. Podczas rejestrowania EEG stosuje się dwie główne metody: bipolarną i monopolarną. W pierwszym przypadku obie elektrody są umieszczone w elektrycznie aktywne punkty skóry głowy, w drugiej z elektrod znajduje się w punkcie, który jest konwencjonalnie uważany za elektrycznie obojętny (płatek ucha, grzbiet nosa). W przypadku zapisu bipolarnego rejestrowane jest EEG, reprezentujące wynik interakcji dwóch punktów aktywnych elektrycznie (na przykład odprowadzeń czołowych i potylicznych), z zapisem monopolarnym aktywność pojedynczego odprowadzenia w stosunku do punktu elektrycznie obojętnego (na przykład odprowadzenia czołowe lub potyliczne względem płatka ucha). Wybór jednej lub drugiej opcji nagrywania zależy od celów badania. W praktyce badawczej szerzej stosuje się monopolarny wariant rejestracji, ponieważ umożliwia badanie izolowanego wkładu tego lub innego obszaru mózgu w badany proces. Międzynarodowa Federacja Towarzystw Elektroencefalografii przyjęła tak zwany system „10-20”, aby dokładnie wskazać położenie elektrod. Zgodnie z tym systemem odległość między środkiem grzbietu nosa (nasion) a twardym guzkiem kostnym z tyłu głowy (inion), a także między lewym i prawym dołem ucha, jest dokładnie mierzona w każdy przedmiot. Możliwe lokalizacje elektrod są oddzielone odstępami 10% lub 20% tych odległości na czaszce. Jednocześnie, dla wygody rejestracji, cała czaszka jest podzielona na regiony oznaczone literami: F - czołowy, O - potyliczny, P - ciemieniowy, T - skroniowy, C - region bruzdy centralnej. Liczby nieparzyste miejsc uprowadzenia odnoszą się do lewej półkuli, a liczby parzyste do prawej. Litera Z - oznacza przypisanie od czubka czaszki. To miejsce nazywa się wierzchołkiem i jest używane szczególnie często (patrz Czytnik 2.2).

Kliniczne i statyczne metody badania EEG. Od samego początku wyróżniały się dwa podejścia do analizy EEG i nadal istnieją jako względnie niezależne: wizualne (kliniczne) i statystyczne. Wizualna (kliniczna) analiza EEG zwykle używane do celów diagnostycznych. Elektrofizjolog, opierając się na pewnych metodach takiej analizy EEG, rozwiązuje następujące pytania: czy EEG odpowiada ogólnie przyjętym standardom normy; jeśli nie, jaki jest stopień odchylenia od normy, czy pacjent ma oznaki ogniskowego uszkodzenia mózgu i jaka jest lokalizacja zmiany. Analiza kliniczna EEG jest zawsze ściśle indywidualna i ma głównie charakter jakościowy. Pomimo tego, że istnieją ogólnie przyjęte metody opisu EEG w klinice, interpretacja kliniczna EEG w dużej mierze zależy od doświadczenia elektrofizjologa, jego umiejętności „odczytywania” elektroencefalogramu, podkreślania ukrytych i często bardzo zmiennych objawów patologicznych w to. Należy jednak podkreślić, że duże zaburzenia makroogniskowe lub inne wyraźne postacie patologii EEG są rzadkością w szerokiej praktyce klinicznej. Najczęściej (70-80% przypadków) występują rozlane zmiany czynności bioelektrycznej mózgu z objawami trudnymi do formalnego opisania. Tymczasem to właśnie ta symptomatologia może być szczególnie interesująca dla analizy kontyngentu podmiotów należących do grupy tzw. „drobnej” psychiatrii – stanów graniczących z „dobrą” normą i oczywistą patologią. Z tego powodu podejmuje się obecnie szczególne wysiłki w celu sformalizowania, a nawet opracowania programów komputerowych do klinicznej analizy EEG. Statystyczne metody badawcze elektroencefalogramy wynikają z faktu, że tło EEG jest nieruchome i stabilne. Dalsze przetwarzanie w przeważającej większości przypadków opiera się na transformacji Fouriera, co oznacza, że ​​fala o dowolnym złożonym kształcie jest matematycznie identyczna z sumą fal sinusoidalnych o różnych amplitudach i częstotliwościach. Transformacja Fouriera pozwala na przekształcenie fali wzór tło EEG na częstotliwość i ustaw rozkład mocy dla każdego składnika częstotliwości. Wykorzystując transformatę Fouriera, najbardziej złożone oscylacje EEG można zredukować do serii fal sinusoidalnych o różnych amplitudach i częstotliwościach. Na tej podstawie wyróżnia się nowe wskaźniki, które poszerzają sensowną interpretację rytmicznej organizacji procesów bioelektrycznych. Na przykład specjalnym zadaniem jest analiza udziału lub mocy względnej różnych częstotliwości, która zależy od amplitud składowych sinusoidalnych. Rozwiązuje się go konstruując widma mocy. Ta ostatnia to zbiór wszystkich wartości mocy składowych rytmicznych EEG obliczonych z pewnym krokiem dyskretyzacji (w ilości dziesiątych części herca). Widma mogą charakteryzować absolutną moc każdego elementu rytmicznego lub względnego, tj. nasilenie mocy każdego komponentu (w procentach) w stosunku do całkowitej mocy EEG w analizowanym segmencie zapisu.

Widma mocy EEG mogą być poddane dalszej obróbce, np. analizie korelacji, przy obliczaniu funkcji auto- i korelacji krzyżowej, a także konsekwencja , który charakteryzuje miarę synchronizmu pasm częstotliwości EEG w dwóch różnych odprowadzeniach. Spójność waha się od +1 (całkowicie pasujące przebiegi) do 0 (całkowicie różne przebiegi). Taka ocena jest przeprowadzana w każdym punkcie ciągłego widma częstotliwości lub jako średnia w podpasmach częstotliwości. Wykorzystując obliczenia koherencji można określić charakter wewnątrz- i międzypółkulowych relacji parametrów EEG w spoczynku i podczas różne rodzaje zajęcia. W szczególności za pomocą tej metody można ustalić wiodącą półkulę dla określonej aktywności podmiotu, obecność stabilnej asymetrii międzypółkulowej itp. Dzięki temu metoda korelacji widmowej do oceny mocy widmowej (gęstości) Komponenty rytmiczne EEG i ich spójność są obecnie jednymi z najczęstszych.

Źródła generacji EEG. Paradoksalnie, ale faktyczna aktywność impulsowa neurony nie znajduje odzwierciedlenia w fluktuacjach potencjału elektrycznego rejestrowanego z powierzchni ludzkiej czaszki. Powodem jest to, że aktywność impulsowa neuronów nie jest porównywalna z EEG pod względem parametrów czasowych. Czas trwania impulsu (potencjału czynnościowego) neuronu nie przekracza 2 ms. Parametry czasowe składowych rytmicznych EEG są obliczane w dziesiątkach i setkach milisekund. Powszechnie przyjmuje się, że procesy elektryczne rejestrowane na powierzchni otwartego mózgu lub skóry głowy odbijają się synaptyczny aktywność neuronów. Mówimy o potencjałach powstających w błonie postsynaptycznej neuronu, który odbiera impuls. Pobudzające potencjały postsynaptyczne trwają dłużej niż 30 ms, a hamujące potencjały postsynaptyczne kory mogą osiągnąć 70 ms lub więcej. Potencjały te (w przeciwieństwie do potencjału czynnościowego neuronu, który powstaje zgodnie z zasadą „wszystko albo nic”) mają charakter stopniowy i można je sumować. Upraszczając nieco obraz, można powiedzieć, że dodatnie fluktuacje potencjału na powierzchni kory są związane albo z pobudzającymi potencjałami postsynaptycznymi w jej głębokich warstwach, albo z hamującymi potencjałami postsynaptycznymi w warstwach powierzchniowych. Ujemne wahania potencjału na powierzchni skorupy prawdopodobnie odzwierciedlają przeciwny stosunek źródeł aktywności elektrycznej. Rytmiczny charakter czynności bioelektrycznej kory, a w szczególności rytm alfa, wynika głównie z wpływu struktur podkorowych, przede wszystkim wzgórza (międzymózgowia). To we wzgórzu główna, ale nie jedyna, rozruszniki serca lub rozruszniki serca. Jednostronne usunięcie wzgórza lub jego chirurgiczna izolacja od kory nowej prowadzi do całkowitego zaniku rytmu alfa w obszarach kory operowanej półkuli. Jednocześnie w rytmicznej aktywności samego wzgórza nic się nie zmienia. Neurony niespecyficznego wzgórza mają właściwość autorytatywności. Neurony te, poprzez odpowiednie połączenia pobudzające i hamujące, są w stanie generować i utrzymywać rytmiczną aktywność w korze mózgowej. Ważną rolę w dynamice aktywności elektrycznej wzgórza i kory odgrywa formacja siatkowa Pień mózgu. Może mieć efekt synchronizujący, tj. przyczyniając się do tworzenia stabilnej rytmiki wzór i rozsynchronizowanie, zakłócając skoordynowaną aktywność rytmiczną (patrz Czytelnik 2.3).

Aktywność synaptyczna neuronów

Funkcjonalne znaczenie EKG i jego komponentów. Duże znaczenie ma kwestia funkcjonalnego znaczenia poszczególnych składowych EEG. Największą uwagę badaczy tutaj zawsze przyciągała rytm alfa jest dominującym spoczynkowym rytmem EEG u ludzi. Istnieje wiele założeń dotyczących funkcjonalnej roli rytmu alfa. Założyciel cybernetyki N. Wiener, a po nim szereg innych badaczy uważał, że rytm ten pełni funkcję czasowego skanowania („czytania”) informacji i jest ściśle związany z mechanizmami percepcji i pamięci. Zakłada się, że rytm alfa odzwierciedla pogłos pobudzeń, które kodują informację śródmózgową i tworzą optymalne tło dla procesu odbioru i przetwarzania. dośrodkowy sygnały. Jego rola polega na pewnego rodzaju funkcjonalnej stabilizacji stanów mózgu i zapewnieniu gotowości do reakcji. Zakłada się również, że rytm alfa jest związany z działaniem mózgowych mechanizmów selektywnych, które działają jak filtr rezonansowy i tym samym regulują przepływ impulsów czuciowych. W spoczynku w zapisie EEG mogą być obecne inne rytmiczne elementy, ale ich znaczenie najlepiej wyjaśnić, gdy zmieniają się stany funkcjonalne ciała ( Daniłowa, 1992). Tak więc rytm delta u zdrowej osoby dorosłej w spoczynku jest praktycznie nieobecny, ale dominuje w EEG w czwartej fazie snu, która wzięła swoją nazwę od tego rytmu (sen wolnofalowy lub sen delta). Wręcz przeciwnie, rytm theta jest ściśle związany ze stresem emocjonalnym i psychicznym. Czasami określa się to mianem rytmu stresu lub rytmu napięcia. U ludzi jednym z objawów pobudzenia emocjonalnego w zapisie EEG jest wzrost rytmu theta o częstotliwości drgań 4-7 Hz, który towarzyszy przeżywaniu zarówno pozytywnych, jak i negatywnych emocji. Podczas wykonywania zadań umysłowych może wzrosnąć zarówno aktywność delta, jak i theta. Co więcej, wzmocnienie ostatniego komponentu jest pozytywnie skorelowane z sukcesem rozwiązywania problemów. W swoim pochodzeniu rytm theta jest związany z korowo-limbiczna interakcja. Przyjmuje się, że wzrost rytmu theta podczas emocji odzwierciedla aktywację kory mózgowej z układu limbicznego. Przejściu ze stanu spoczynku do napięcia zawsze towarzyszy reakcja desynchronizacji, której głównym składnikiem jest aktywność beta o wysokiej częstotliwości. Aktywności umysłowej u dorosłych towarzyszy wzrost mocy rytmu beta, a podczas aktywności umysłowej zawierającej elementy nowości obserwuje się znaczny wzrost aktywności o wysokiej częstotliwości, podczas gdy stereotypowym, powtarzalnym operacjom umysłowym towarzyszy jej spadek. Ustalono również, że powodzenie wykonywania zadań werbalnych i testów relacji wzrokowo-przestrzennych jest dodatnio związane z wysoką aktywnością zakresu beta EEG lewej półkuli. Według niektórych założeń aktywność ta jest związana z odzwierciedleniem działania mechanizmów skanowania struktury bodźca, realizowanych przez sieci neuronowe wytwarzające aktywność EEG o wysokiej częstotliwości (patrz Czytelnik 2.1; Czytelnik 2.5).

Magnetoencefalografia-rejestracja parametrów pola magnetycznego determinowanych przez aktywność bioelektryczną mózgu. Parametry te są rejestrowane za pomocą nadprzewodzących czujników interferencji kwantowej oraz specjalnej kamery, która izoluje pola magnetyczne mózgu od silniejszych pól zewnętrznych. Metoda ta ma szereg zalet w porównaniu z rejestracją tradycyjnego elektroencefalogramu. W szczególności promieniste składowe pól magnetycznych rejestrowane ze skóry głowy nie ulegają tak silnym zniekształceniom jak EEG. Pozwala to na dokładniejsze obliczenie położenia generatorów aktywności EEG rejestrowanych ze skóry głowy.

2.1.2. wywołane potencjały mózgu

Wywołane potencjały (EP)-oscylacje bioelektryczne, które występują w strukturach nerwowych w odpowiedzi na stymulację zewnętrzną i pozostają w ściśle określonym związku czasowym z początkiem jego działania. U ludzi EP są zwykle włączane do EEG, ale na tle spontanicznej aktywności bioelektrycznej są trudne do odróżnienia (amplituda pojedynczych odpowiedzi jest kilkakrotnie mniejsza od amplitudy tła EEG). W związku z tym nagrywanie EP odbywa się za pomocą specjalnych urządzeń technicznych, które pozwalają wybrać użyteczny sygnał z szumu poprzez jego sekwencyjną akumulację lub zsumowanie. W tym przypadku sumowana jest pewna liczba segmentów EEG, zsynchronizowanych w czasie z początkiem bodźca.

Powszechne stosowanie metody rejestracji PE stało się możliwe dzięki komputeryzacji badań psychofizjologicznych w latach 50. i 60. XX wieku. Początkowo jego stosowanie wiązało się głównie z badaniem funkcji czuciowych człowieka w warunkach normalnych iz różnego rodzaju anomaliami. Następnie metodę zaczęto z powodzeniem stosować do badania bardziej złożonych procesów psychicznych, które nie są bezpośrednią odpowiedzią na bodziec zewnętrzny. Metody oddzielenia sygnału od szumu umożliwiają zaznaczenie zmian potencjału w zapisie EEG, które są dość ściśle powiązane w czasie z dowolnym ustalonym zdarzeniem. W związku z tym pojawiło się nowe oznaczenie dla tego zakresu zjawisk fizjologicznych - potencjały związane ze zdarzeniami (ECP).

    Oto przykłady:

    • fluktuacje związane z aktywnością kory ruchowej (potencjał motoryczny lub potencjał związany z ruchem);

      potencjał związany z zamiarem wykonania określonej czynności (tzw. fala E);

      potencjał, który pojawia się, gdy oczekiwany bodziec zostanie pominięty.

Potencjały te są sekwencją oscylacji dodatnich i ujemnych, zwykle rejestrowanych w zakresie 0-500 ms. W niektórych przypadkach możliwe są również późniejsze oscylacje w przedziale do 1000 ms. Metody ilościowe szacowania EP i SSP zapewniają przede wszystkim ocenę amplitud i opóźnienia. Amplituda - zakres oscylacji składowych mierzony w μV, latencja - czas od początku stymulacji do szczytu składowej mierzony w ms. Ponadto stosowane są bardziej złożone opcje analizy.

    W badaniu EP i SSP można wyróżnić trzy poziomy analizy:

    • fenomenologiczny;

      fizjologiczny;

      funkcjonalny.

Poziom fenomenologiczny zawiera opis VP jako reakcji wieloskładnikowej z analizą konfiguracji, składu składników i cech topograficznych. W rzeczywistości jest to poziom analizy, od którego rozpoczyna się każde badanie metodą IP. Możliwości tego poziomu analizy są bezpośrednio związane z doskonaleniem metod ilościowego przetwarzania EP, które obejmują różne techniki, od szacowania opóźnień i amplitud po pochodne, sztucznie konstruowane wskaźniki. Aparat matematyczny do przetwarzania VP jest również zróżnicowany, w tym analizy czynnikowe, dyspersyjne, taksonomiczne i inne. Poziom fizjologiczny. Zgodnie z tymi wynikami na fizjologicznym poziomie analizy identyfikowane są źródła powstawania składników EP, tj. rozwiązane jest pytanie, w jakich strukturach mózgowych powstają poszczególne składniki PE. Lokalizacja źródeł generacji EP pozwala na ustalenie roli poszczególnych formacji korowych i podkorowych w powstawaniu niektórych komponentów EP. Najbardziej rozpoznawalny jest tutaj podział wiceprezesa na egzogenna i endogenna Składniki. Pierwsze odzwierciedlają aktywność określonych ścieżek i stref przewodzących, drugie odzwierciedlają aktywność nieswoistych asocjacyjnych układów przewodzących mózgu. Czas trwania obu jest szacowany w różny sposób dla różnych modalności. W układzie wzrokowym np. egzogenne składowe EP nie przekraczają 100 ms od momentu stymulacji. Trzeci poziom analizy jest funkcjonalny obejmuje wykorzystanie EP jako narzędzia do badania fizjologicznych mechanizmów zachowania i aktywności poznawczej ludzi i zwierząt.

VP jako jednostka analizy psychofizjologicznej. Jednostka analizy jest zwykle rozumiana jako taki przedmiot analizy, który w przeciwieństwie do elementów posiada wszystkie podstawowe właściwości tkwiące w całości, a właściwości są dalszymi nierozkładalnymi częściami tej jedności. Jednostką analizy jest taka minimalna formacja, w której bezpośrednio przedstawione są istotne powiązania i parametry obiektu, które są istotne dla danego zadania. Co więcej, taka jednostka sama musi być pojedynczą całością, rodzajem systemu, którego dalszy rozkład na elementy pozbawi ją możliwości reprezentowania całości jako takiej. Obowiązkową cechą jednostki analizy jest również możliwość jej operacjonalizacji, tj. pozwala na pomiar i kwantyfikację. Jeśli rozważymy analizę psychofizjologiczną jako metodę badania mózgowych mechanizmów aktywności umysłowej, to PE spełniają większość wymagań, jakie można nałożyć na jednostkę takiej analizy. Po pierwsze, EP należy zakwalifikować jako reakcję psychonerwową, tj. taki, który jest bezpośrednio związany z procesami refleksji mentalnej. Po drugie VP to reakcja składająca się z wielu elementów, które są ze sobą w sposób ciągły połączone. Jest więc strukturalnie jednorodny i można go zoperacjonalizować, tj. posiada cechy ilościowe w postaci parametrów poszczególnych składowych (opóźnień i amplitud). Istotne jest, aby parametry te miały różne znaczenia funkcjonalne w zależności od cech modelu eksperymentalnego. Po trzecie, dekompozycja PE na elementy (komponenty), dokonana jako metoda analizy, pozwala scharakteryzować tylko poszczególne etapy procesu przetwarzania informacji, a integralność samego procesu zostaje utracona. W najbardziej wypukłej formie idee o integralności i spójności PE jako korelatu aktu behawioralnego znajdują odzwierciedlenie w badaniach V.B. Szwyrkowa. Zgodnie z tą logiką EP, zajmując cały przedział czasu między bodźcem a reakcją, odpowiadają wszystkim procesom prowadzącym do powstania reakcji behawioralnej, natomiast konfiguracja PE zależy od charakteru aktu behawioralnego i cech systemu funkcjonalnego która zapewnia taką formę zachowania. Jednocześnie poszczególne składowe PE są uważane za odzwierciedlenie etapów aferentnej syntezy, podejmowania decyzji, aktywacji mechanizmów wykonawczych i osiągnięcia użytecznego rezultatu. W tej interpretacji PE działają jako jednostka psychofizjologicznej analizy zachowania. Jednak główny nurt wykorzystania EP w psychofizjologii wiąże się z badaniem mechanizmów fizjologicznych i koreluje aktywność poznawcza człowieka. Ten kierunek jest zdefiniowany jako kognitywny psychofizjologia. VP jest w nim używany jako pełnoprawna jednostka analizy psychofizjologicznej. Jest to możliwe, ponieważ zgodnie z figuratywną definicją jednego z psychofizjologów, EP mają unikalny w swoim rodzaju podwójny status, pełniąc jednocześnie funkcję „okna na mózg” i „okna na procesy poznawcze” (zob. Czytelnik 2.4).

Badania medyczne: książka informacyjna Michaił Borysowicz Ingerleib

Wywołane potencjały

Wywołane potencjały

Istota metody: wywołane potencjały(VP) to metoda badania aktywności bioelektrycznej tkanki nerwowej, która w istocie jest modyfikacją EEG. EP są wykonywane za pomocą wizualnej i dźwiękowej stymulacji mózgu, stymulacji elektrycznej nerwy obwodowe(trójdzielny, środkowy, łokciowy, strzałkowy itp.) oraz autonomiczny układ nerwowy. Wywołane potencjały umożliwiają ocenę stanu dróg nerwów wzrokowych i słuchowych, dróg głębokiej wrażliwości (wrażliwość na wibracje, uczucie nacisku, czucie mięśniowo-stawowe), badanie pracy autonomicznego układu nerwowego.

Wskazania do badań: nauka wzrokowe potencjały wywołane wskazany przy podejrzeniu patologii nerw wzrokowy(guz, stan zapalny itp.).

Niezwykle ważne jest zidentyfikowanie takiego uszkodzenia nerwu wzrokowego, jak zapalenie nerwu pozagałkowego, które jest kluczowym objawem we wczesnej diagnostyce stwardnienia rozsianego. VP służy do oceny i przewidywania zaburzeń widzenia w zapaleniu tętnicy skroniowej, nadciśnieniu i cukrzycy.

słuchowe potencjały wywołane służą do diagnozowania uszkodzenia drogi słuchowej w przypadku podejrzenia guza, zmiany zapalnej lub demielinizacji nerwu słuchowego. U pacjentów ze skargami na utratę słuchu, zawroty głowy, szumy uszne, zaburzenia koordynacji pozwala poznać charakter i poziom uszkodzenia analizatora słuchowego i przedsionkowego.

Somatosensoryczne potencjały wywołane służą do badania stanu dróg przewodzenia w mózgu i rdzeń kręgowy odpowiedzialny za głęboką czułość (analizator somatosensoryczny). Pozwalają ujawnić patologię głębokiej wrażliwości u pacjentów z zaburzeniami wrażliwości (ból, dotyk, wibracje itp.), drętwienie kończyn, chwiejny chód i zawroty głowy. Ma to znaczenie w diagnostyce polineuropatii, chorób demielinizacyjnych, stwardnienia zanikowego bocznego, szpiku linowego, choroby Strumpla, różne zmiany rdzeń kręgowy.

trójdzielne potencjały wywołane stosowany w przypadku podejrzenia neuralgii nerwu trójdzielnego.

Potencjały wywołane przez skórę służą do badania stanu funkcjonalnego autonomicznego układu nerwowego (tętno i oddychanie, pocenie się, napięcie naczyniowe - ciśnienie krwi). Takie badanie jest wskazane do diagnozy zaburzeń autonomicznych, które są wczesnymi objawami dystonii wegetatywno-naczyniowej, choroby Raynauda, ​​choroby Parkinsona, mielopatii, jamistości rdzenia.

Przeprowadzać badanie: płaskie elektrody smarowane żelem umieszczane są na głowie pacjenta. Podłączone są do urządzenia rejestrującego aktywność bioelektryczną. Podczas prowadzenia badań wizualna EP pacjent proszony jest o spojrzenie na ekran telewizora pokazujący obrazy lub błyski jasnego światła. Podczas badań słuchowe PE używaj kliknięć i innych ostrych dźwięków. Podczas badań somatosensoryczna EP- przezskórna stymulacja elektryczna nerwów obwodowych. Aby zbadać funkcję autonomicznego układu nerwowego, wykonuje się stymulację elektryczną skóry.

Przeciwwskazania, konsekwencje i powikłania: bezwzględne przeciwwskazanie do aplikacji elektrod zachodzą procesy patologiczne na skórze w tym miejscu. Względne przeciwwskazania to obecność padaczki, zaburzeń psychicznych, ciężkiej dławicy piersiowej lub nadciśnienia tętniczego u pacjenta, a także obecność rozrusznika serca.

Przygotowanie do studiów: w dniu badania należy zaprzestać przyjmowania leków naczyniowych i uspokajających, ponieważ mogą one zniekształcić wyniki badania.

Rozszyfrowanie wyników badania musi być przeprowadzone przez wykwalifikowanego specjalistę, ostateczny wniosek diagnostyczny na podstawie wszystkich danych dotyczących stanu pacjenta jest dokonywany przez klinicystę, który wysłał pacjenta do badania.

Metoda rejestracji aktywności bioelektrycznej mózgu w odpowiedzi na określoną stymulację - słuchową, wzrokową, somatosensoryczną. Powstałe krzywe odzwierciedlają przejście impulsu nerwowego przez odpowiednie struktury nerwowe i umożliwiają identyfikację zaburzeń w przewodzeniu impulsu, wskazujących na uszkodzenie układu przewodzącego.

Metoda EP jest szeroko stosowana w praktyce klinicznej do pozyskiwania obiektywnych informacji o stanie różnych układów sensorycznych, nie tylko obwodowych, ale również ośrodkowych.

Możliwości wiceprezesa

  • Obiektywne potwierdzenie obecności dysfunkcji układów sensorycznych (wzrokowych, słuchowych, wrażliwych, autonomicznych).
  • Identyfikacja subklinicznych zmian układów czuciowych (przedobjawowych / małoobjawowych).
  • Określanie poziomu uszkodzeń.
  • Ocena dynamiki zmian stanu funkcjonalnego układów czuciowych w czasie (na tle leczenia lub wraz z postępem choroby).

Rodzaje wywołanych potencjałów

  • Słuchowe (akustyczne).
  • Wizualny.
  • Somatosensoryczny.
  • Endogenny (poznawczy).

Wzrokowe potencjały wywołane (VEP)

Dają możliwość uzyskania obiektywnych informacji o stanie nerwu wzrokowego i dróg wzrokowych, obiektywnej oceny zaburzeń widzenia i możliwości ich leczenia, oceny pracy ośrodków wzrokowych w mózgu oraz monitorowania dynamiki ich stanu na tle przebiegu choroby, leczenia i rehabilitacji.

Słuchowe potencjały wywołane (ASEP)

Pozwalają na ocenę stanu nerwu słuchowego i drogi słuchowej na różnych poziomach (móżdżkowo-móżdżkowy, pnia, śródmózgowie). Służą do oceny ubytku słuchu, zmian w pniu mózgu z niewydolnością krążenia, udarów, guzów, urazów mózgu i innych schorzeń.

Somatosensoryczne potencjały wywołane (SSEP)

Informacyjny dla naruszeń wrażliwości kończyn różnego pochodzenia (naczyniowego, traumatycznego, toksycznego, dziedzicznego itp.), urazów rdzenia kręgowego i korzeni kręgosłupa na różnych poziomach, patologii podkorowych ośrodków czuciowych i kory mózgowej. Są stosowane w chorobach demielinizacyjnych, zapaleniu korzeni (radikulopatii) i różne formy polineuropatie (cukrzycowe, dziedziczne, toksyczne, paranowotworowe itp.).

Poznawcze potencjały wywołane (P300)

Użyty jako metoda instrumentalna ocena stanu pamięci, uwagi, sprawność umysłowa w neurologii, neuropsychologii, w doborze zawodowym. Metoda ma charakter informacyjny do oceny początkowych zaburzeń poznawczych (poznawczych) oraz dynamicznej obserwacji w trakcie choroby, leczenia i rehabilitacji, w tym podczas obserwacji dzieci z upośledzeniem psychoruchowym.

Wskazania do EP

  • Stwardnienie rozsiane i inne choroby demielinizacyjne, zarówno na etapie objawów subklinicznych, jak i dynamiki.
  • Guzy mózgu.
  • Ostre i przewlekłe zaburzenia krążenia mózgowego.
  • Neuroinfekcje.
  • Choroby neurodegeneracyjne.
  • Urazowe uszkodzenie mózgu i jego konsekwencje.
  • Niedosłuch czuciowo-nerwowy o różnej etiologii.
  • wrodzona głuchota.
  • Ocena słuchu u noworodków i dzieci do 1 roku życia.
  • Urazy pourazowe rdzenia kręgowego, splotu ramiennego, nerwów kończyn.
  • Neuropatia, radikulopatia (zapalenie korzeni).
  • Monitorowanie stanu mózgu w zmianach toksycznych, w śpiączce, chorobie poresuscytacyjnej itp.
  • Zaburzenia poznawcze (pamięć, uwaga, sprawność umysłowa) różnego pochodzenia.

Jak przygotować się do badań?

Specjalne przygotowanie nie jest wymagane, ale w dniu zabiegu, w porozumieniu z prowadzącym neurologiem, nie należy przyjmować środków uspokajających i leków naczyniowych, ponieważ wyniki badania mogą być zniekształcone.

Aby lekarz mógł dobrać poszczególne parametry badania EAP i poprawnie zinterpretować wyniki, ocenić zmiany, jakie zaszły w dynamice, prosimy przy składaniu wniosku na badanie o dostarczenie karty ambulatoryjnej i wyników wcześniejszych badań do neurofizjolog kliniczny Centrum.

Trzeba o tym pamiętać

W przypadku wad wzroku: w celu zbadania VEP należy przyjść do szkła kontaktowe Albo weź ze sobą okulary.

W przypadku wad słuchu: podczas badania ASEP konieczne jest dostarczenie wyników audiometrii tonalnej (i/lub konsultacji z audiologiem).

Badanie potencjałów wywołanych (EP) mózgu pozwala określić integralność nerwów wzrokowych, słuchowych i somatosensorycznych. EP to elektryczna odpowiedź tkanki nerwowej na stymulację. Przed badaniem elektrody są przymocowane do skóry głowy pacjenta oraz w okolicy nerwów obwodowych. Za pomocą komputera, EP są izolowane przez uśrednianie od szumu innych potencjałów niezwiązanych z bodźcem i są wykreślane w formie krzywej (patrz Potencjały wywołane wzrokowe i somatosensoryczne). Istnieją trzy rodzaje PZ:

  • Wizualne potencjały wywołane (VEP), które pojawiają się w odpowiedzi na szybkie odwrócenie wzoru szachownicy. Badanie VEP pozwala zdiagnozować choroby demielinizacyjne i urazowe uszkodzenia mózgu, a także ustalić przyczynę „niezrozumiałych” skarg na zaburzenia widzenia.
  • Somatosensoryczne potencjały wywołane (SSEP), które występują w odpowiedzi na elektryczną stymulację nerwów obwodowych lub receptorów. Badanie SSEP pomaga w diagnostyce chorób nerwów obwodowych oraz lokalizacji uszkodzeń mózgu i rdzenia kręgowego.
  • Słuchowe potencjały wywołane (AEP), które pojawiają się w odpowiedzi na stymulację krótkimi kliknięciami. SVP pozwalają określić poziom uszkodzenia analizatora słuchowego i ocenić stan pnia mózgu.

Cel

  • Diagnostyka chorób układu nerwowego.
  • Ocena funkcji układu nerwowego.

Szkolenie

  • Należy wytłumaczyć pacjentowi, że badanie pozwala ocenić aktywność elektryczną układu nerwowego i powiedzieć mu, kto i gdzie przeprowadzi badanie.
  • Należy ostrzec pacjenta, że ​​podczas badania zostanie umieszczony na plecach lub w pozycji półleżącej; w przypadku testów VEP elektrody zostaną przymocowane do skóry głowy, a w przypadku testów SSEP elektrody zostaną przymocowane do skóry głowy, szyi, dolnej części pleców, nadgarstków, kolan i kostek.
  • Pacjenta należy uspokoić, że elektrody nie zrobią mu krzywdy i poprosić o relaks, ponieważ stres zniekształci wyniki badania.
  • Pacjent musi usunąć od siebie wszystkie metalowe przedmioty i biżuterię.

Procedura i pielęgnacja

Pacjent kładzie się na plecach lub w pozycji półleżącej, proszony o rozluźnienie i nie ruszanie się.

MIANOWICIE

  • Elektrody aktywne są przymocowane do skóry okolicy potylicznej i ciemieniowej oraz korony, elektroda referencyjna jest przymocowana do skóry czoła wzdłuż linii środkowej lub do ucha.
  • Pacjent znajduje się w odległości 1 cm od obracającej się szachownicy.
  • Jedno oko pacjenta jest zamknięte i poproszone o skupienie wzroku na punkcie na środku ekranu.
  • Na ekranie wyświetlany jest wzór szachowy, który jest odwracany w kontraście 1 lub 2 razy na sekundę.
  • Komputer wzmacnia i uśrednia sygnały elektryczne mózgu w odpowiedzi na fotostymulację i przedstawia je w postaci fali.
  • Procedurę powtarza się z drugim okiem.

Somatosensoryczne potencjały wywołane

  • Elektrody stymulacyjne przyczepia się do skóry pacjenta nad miejscami nerwów czuciowych (zwykle na nadgarstku, staw kolanowy i kostki). Elektrody rejestrujące są przymocowane do skóry głowy powyżej obszaru czuciowego kory półkuli mózgowej odpowiadającej stymulowanej kończynie. Dodatkowe elektrody można przymocować w okolicy obojczyka powyżej splotu ramiennego (punkt Erba), II kręgu szyjnego (Sp), dolnych kręgów lędźwiowych. Elektroda odniesienia jest przymocowana do skóry czoła w linii środkowej.
  • Za pomocą dołączonych elektrod stymulowane są nerwy obwodowe. Intensywność bodźca dobierana jest w taki sposób, aby podczas stymulacji nerwu pośrodkowego w okolicy nadgarstka powodował lekki skurcz mięśnia np. drganie palca pierwszego.
  • Bodźce elektryczne są stosowane co najmniej 500 razy.
  • Komputer uśrednia czas, w jakim sygnał elektryczny dociera do kory mózgowej i wyświetla wynik wyrażony w milisekundach (ms) w postaci krzywej.
  • Aby potwierdzić wynik, badanie jest powtarzane. Następnie elektrody są przesuwane i procedura jest powtarzana z drugiej strony.

Normalny obraz VEP

Na otrzymanej krzywej najbardziej zauważalnym odchyleniem potencjału jest składowa P100 (fala dodatnia, która pojawia się 100 ms po ekspozycji na bodziec). W praktyce klinicznej najważniejszy jest pomiar okresu utajonego P100 (czas od podania bodźca do szczytu fali P100) oraz różnicy między okresami utajonego P100 obu oczu. Wskaźniki te zwykle zmieniają się w zależności od laboratorium i badanego pacjenta, ponieważ wpływa na nie wiele czynników natury fizycznej i technicznej.

SSEP

Kształt krzywej zależy od umiejscowienia elektrod stymulującej i rejestrującej. Odchylenia dodatnie i ujemne na nim są wskazywane sekwencyjnie w zależności od czasu ich wystąpienia. Zatem HI9 to odchylenie ujemne, które pojawia się 19 ms po zastosowaniu bodźca. Każde odchylenie występuje w określonym obszarze mózgu. Tak więc HI9 jest generowany głównie we wzgórzu, P22 - w korze czuciowej płata ciemieniowego. Interpretując wyniki badania w praktyce klinicznej, nie opierają się one na bezwzględnej wartości okresów utajonych, ale na okresie interlatentnym (czas między odchyleniami). Różnice między okresami utajonymi prawej i lewej strony są znaczące.

Odchylenie od normy

Informacje zawarte w badaniu EAP, choć cenne, są niewystarczające do postawienia diagnozy. Należy go interpretować wyłącznie z uwzględnieniem obrazu klinicznego.

MIANOWICIE

Zwykle wydłużenie P100 po jednej stronie wskazuje na uszkodzenie drogi wzrokowej do skrzyżowania wzrokowego. Gdy zmiana znajduje się za skrzyżowaniem wzrokowym, P100 się nie zmienia. Ponieważ pola widzenia obu oczu wychodzą na oba płaty potyliczne, nienaruszone włókna wzrokowe przenoszą wystarczającą ilość impulsów, aby wywołać normalną reakcję latencji. Obustronne wydłużenie P100 obserwuje się u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym, zapaleniem nerwu wzrokowego, retinopatią, niedowidzeniem (jednak nie ma wyraźnej korelacji między wydłużeniem okresu utajonego a zaburzeniami ostrości wzroku), zwyrodnieniem rdzeniowo-móżdżkowym, adrenoleukodystrofią, chorobą Parkinsona i chorobą Huntingtona choroba.

SSEP

Ze względu na to, że składowe (odchylenia) SSEP następują po sobie, wydłużenie czasu pomiędzy odchyleniami wskazuje na naruszenie przewodnictwa między obszarami mózgu, w których te składowe są generowane. Dlatego często można dokładnie określić dotknięty obszar. Wydłużenie czasu między odchyleniami podczas stymulacji nerwów kończyn górnych obserwuje się w spondylozie szyjnej kręgosłupa, uszkodzeniu mózgu i neuropatii. Wydłużenie czasu między odchyleniami podczas stymulacji nerwów kończyny dolne możliwe z uszkodzeniem nerwów obwodowych i korzeni rdzenia kręgowego, np. z zespołem Guillain-Barré, mielopatiami kompresyjnymi, stwardnienie rozsiane, poprzeczne zapalenie rdzenia kręgowego, uraz rdzenia kręgowego.

Czynniki wpływające na wynik badania

  • Nieprawidłowe zastosowanie elektrod i awaria sprzętu.
  • Napięty stan pacjenta, niemożność odprężenia się, niechęć lub niezdolność pacjenta do wykonywania poleceń lekarza.
  • Pacjent ma słabe widzenie.

B.H. Titowa

„Badanie potencjałów wywołanych mózgu” i inne artykuły z działu