Где регистрируется лямбда колебания
Как вы знаете, человеческий мозг оперирует электрическими сигналами. Он постоянно принимает извне и преломляя, транслирует электрические импульсы, которые называются мозговыми волнами (или ритмы мозга, волны мозга, волны мозговой активности). Частота этих импульсов измеряется в герцах или циклах в секунду. Ну а доминирующая частота мозговых волн определяет общее состояние мозга.
Почему доминирующая? Всё дело в том, что мозг не работает как единое целое на одной частоте. Это означает, что одна область мозга может производить больше бета-волн, в то время как другие области мозга испускают импульсы на другой частоте. В общем, он может находиться в спокойной релаксации, например, но часть подкорки будет "зудеть" о стрессе и проблемах на фоновом уровне.
Волны (ритмы) мозговой активности человека подразделяются учеными на шесть основных видов: дельта, тета, альфа, сигма, бета и гамма. Кому интересно сразу перейти к прикладным прослушиваниям, сюда:
Мы можем сонастраиваться с разными циклами и частотами в мире, входя с ними в резонанс путём нехитрых приёмов. Один из них древен, как человеческие общества. Это музыка. Особенно, ритмическая.
Альфа-ритм (α-ритм, alpha rhythm) — ритм ЭЭГ (электроэнцефалограмма) в полосе частот от 8 до 13 Гц, средняя амплитуда 30–70 мкВ, могут однако наблюдаться высоко- и низкоамплитудные α-волны. Регистрируется у 85–95% здоровых взрослых. Лучше всего выражен в затылочных отделах. Наибольшую амплитуду α-ритм имеет в состоянии спокойного бодрствования, особенно при закрытых глазах в затемнённом помещении. Блокируется или ослабляется при повышении внимания (в особенности зрительного) или мыслительной активности.
Когда мы закрываем глаза, альфа-ритмы усиливаются, и это свойство успешно используется при проведении медитации-релаксации или сеанса гипноза. У большинства людей альфа-волны исчезают, когда они открывают глаза и перед ними возникает та или иная реальная картина. Статистические и экспериментальные данные свидетельствуют о том, что характер альфа-ритма является врожденным и наследственным.
У большинства людей, имеющих четко выраженный альфа-ритм, преобладает способность к абстрактному мышлению. У незначительной группы людей обнаруживается полное отсутствие альфа-ритмов даже при закрытых глазах. Эти люди свободно мыслят зрительными образами, однако испытывают трудности в решении проблем абстрактного характера.
Когда мозг работает в альфа-ритме, у человека растут потенциальные возможности управления своей жизнью. Приходит понимание, как лучше разобраться с различными жизненными проблемами, такими, как лишний вес, бессонница, тревога, напряжение, мигрени, вредные привычки и многое другое. Появляется возможность научиться настраивать свою психику таким образом, чтобы достигать поставленных целей и превращать мечты в реальность.
В состоянии бета-ритма наш мозг погружается в рутину бытия с огромным количеством разных проблем, в нескончаемый круговорот стрессовых ситуаций, решения разных задач и активной концентрации, перемещающегося фокуса внимания. Внимание направлено вовне.
Бета-ритм отнюдь не наш враг. Именно благодаря бета-ритму человечество достигло необозримых высот в техническом прогрессе: построило города, вышло в космос, создало телевидение, компьютеры; развитие медицины тоже напрямую связано с этими волнами. Это ритм активного созидания и жизни.
Гамма-ритм (γ-ритм) — колебания потенциалов ЭЭГ в диапазоне от 30 до 120–170 до колебаний в секунду. Амплитуда гамма-ритма очень низка — ниже 10 мкВ и обратно пропорциональна частоте. В случае если амплитуда выше 15 мкВ, то ЭЭГ рассматривается как патологическая. Гамма-ритм наблюдается при решении задач, требующих максимального сосредоточенного внимания. Гамма-ритм отражает собой колебания, которые одновременно запускаются в нейронах приходящим сигналом из активирующей системы ретикулярной формации, вызывающим смещение мембранного потенциала.
Гамма-ритм наблюдается при решении задач, требующих максимального сосредоточенного внимания. Это ритм собранности и концентрации на проблеме или задаче, ритм активного собранного решения и работы. Существуют теории, связывающие этот ритм с работой сознания. В ряде публикаций сообщается о разнообразных нарушениях гамма-активности у больных шизофренией.
Дельта-ритм — от 0,5 до 4 колебаний в секунду, амплитуда — 50–500 мкВ. Этот ритм возникает как при глубоком естественном сне, так и при наркотическом, а также при коме. Дельта-ритм также наблюдается при регистрации электрических сигналов от участков коры, граничащих с областью травматического очага или опухоли. Низкоамплитудные (20–30 мкВ) колебания этого диапазона могут регистрироваться в состоянии покоя при некоторых формах стресса и длительной умственной работе.
Характерен для стадии глубокого сна без сновидений. А также, для состояния очень глубокой медитации-дхьяны (не релаксации, как альфа-ритм).
Тета-ритм (θ-ритм) — ритм ЭЭГ Частота 4–8 гц, высокий электрический потенциал 100–150 микровольт, высокая амплитуда волн от 10 до 30 мкВ. Наиболее ярко тета-ритм выражен у детей от двух до пяти лет. Этот частотный диапазон способствует глубокой релаксации головного мозга, хорошей памяти, более глубокому и быстрому усвоению информации, пробуждению индивидуального творчества и талантов.
В большинстве своем у детей до 5 лет головной мозг в дневное время функционирует именно в этом диапазоне волн, что позволяет детям феноменально запоминать огромный запас различной информации, что несвойственно подросткам и взрослым людям. В естественном состоянии этот ритм у основной массы взрослых людей доминирует только во время фазы быстрого сна, полудремы. Характерен для глубокой медитации-дхьяны. Именно в этом диапазоне частот в головном мозге достаточно энергии для усвоения больших объемов информации и быстрого переноса ее в долговременную память, усиливаются способности к обучению и снимается стресс. В этом диапазоне мозг находится в состоянии повышенной восприимчивости. Такое состояние идеально для суперобучения, мозг способен длительное время сохранять сосредоточенность, экстравертность и не подвержен тревогам и невротическим проявлениям.
Это диапазон верхних связей мозга, соединяющих между собой оба полушария и непосредственно слои коры мозга с лобными ее зонами.
Сигма-ритм — спонтанный сигма-ритм имеет частоту от 10 до 16 Гц, но в основном составляет от 12 до 14 колебаний в секунду. Сигма-ритм представляет собой веретенообразную активность. Это взрывная или вспышечная активность, веретенообразные вспышки, регистрируемые в состоянии естественного сна. Возникает также при некоторых нейрохирургических и фармакологических воздействиях. Характерным признаком сигма-ритма является нарастание амплитуды в начале вспышки сигма-ритма и ее убывание в конце вспышки. Амплитуда различна, но у взрослых в основном не меньше 50 мкВ. Сигма-ритм появляется в начальной стадии медленного сна, которая следует непосредственно за дремотой. Во время сна с дельта-волнами сигма-ритм возникает редко. В процессе перехода к быстрому сну сигма-ритм наблюдается в ЭЭГ, но полностью блокируется в развитой фазе быстрого сна. У человека этот ритм возникает примерно с трехмесячного возраста. С возрастом частота колебаний ритма, как правило, не меняется.
Мгновенная релаксация и снятие стресса — используются частоты между 5 и 10 Гц для различных уровней релаксации.
Замена сна — тридцатиминутная сессия на 5-ти герцах заменяет 2–3 часа сна, позволяя просыпаться рано утром более бодрым, слушать по полчаса перед засыпанием и утренним подъемом.
Борьба с бессонницей — волны между 4 и 6 герц в первые 10 минут, затем переход к частотам ниже 3,5 Гц (на 20-30 минут), постепенно спускаясь к 2,5 Гц перед окончанием.
Ритмы головного мозга
Ритм ЭЭГ (англ. rhythm) – регулярный (имеющий постоянную частоту) тип электрической активности, соответствующий некоторому определенному состоянию мозга и связанный с определенными церебральными механизмами. При описании ритма указывается его частота, типичная для определенного состояния и области мозга, амплитуда и некоторые характерные черты его изменений во времени при изменениях функциональной активности мозга. Основные ритмы ЭЭГ связаны с различными состояниями человека.
Краткое описание
Тета-ритм имеет частоту 4-7 Гц и амплитуду 100-150 мкВ. Наблюдается в состоянии неглубокого сна, при кислородном голодании мозга, наркозе.
Существует еще один феномен: лямбда-волны — заостренные однофазные колебания обычно в альфа- или, реже, в тета-диапазонах частот амплитудой до 30—50 мкВ, регистрируемые в затылочных отведениях во время работы (!) зрительного анализатора (например, при демонстрации визуальных изображений). Считается, что лямбда-волны связаны с саккадическими движениями глаз при рассматривании сложных изображений.
Сравнение ритмов ЭЭГ
Ритм | Частота (Гц) | Типичное местонахождение | Обычные проявления | При каких патологиях |
---|---|---|---|---|
Дельта δ | 0 — 4 | Фронтально у взрослых, постериально у детей; волны высокой амплитуды | Глубокий сон у взрослых У детей Глубокий наркоз и коматозные состояния Присутствует во время выполнения заданий на внимание | Подкорковые повреждения Диффузные повреждения Метаболическая энцефалопатия deep midline disorders Гидроцефалия |
Тета θ | 4 — 7 | Гиппокамп, кора | У младенцев Сонливость или пробуждение у подростков или взрослых Простой (бездействие) Связан с угнетением отклика на стимулы (был найден в ситуациях, когда субъект активно пытается сдержать какое-то действие или реакцию) При гипоксии и неглубоком наркозе | Очаговые подкорковые повреждения Метаболическая энцефалопатия deep midline disorders Некоторые случаи гидроцефалии |
Альфа α | 8 — 12 | Постериальные участки головы, с обеих сторон, но с большей амплитудой на недоминантной стороне. Центральные локации (c3-c4) во время отдыха | В расслабленном состоянии С закрытыми глазами Также принимает участие в контроле сдерживания, вероятно с целью планирования тормозной активности в различных участках мозга Пограничное состояние между сном и пробуждением Медитация Погружение в мечты и фантазии | Кома |
Бета β | 13 — 30 | Обе стороны, больше всего фронтально; волны малой амплитуды | Повышенное внимание Активная концентрация, занятость или тревожное мышление Умственная активность Решение сложных задач | Бензодиазепины Dup15q синдром |
Гамма γ | 30 — 100+ | Соматосенсорная кора | Активное обучение Творческая деятельность Межмодальная обработка сенсорной информации (восприятие сочетает два различных ощущения, например звук и визуальная картинка) Во время работы кратковременной памяти (распознавание объектов, звуков, тактильных ощущений) Во время разговора | Снижение когнитивных способностей |
Мю μ | 8 — 13 | Соматосенсорная и моторная кора | Моторные нейроны во время бездействия | Аутизм |
ЭЭГ норма альфа-ритма
Рис. 1. Нормальный 10-герцовый α-ритм
Альфа-ритм остается первым шагом при анализе ЭЭГ. В норме на ЭЭГ выявляется ритм, преобладающий в задних отведениях, имеющий билатеральное распространение, с частотой в пределах 8—13 Гц (α-частота). Если этот ритм ослабевает при открывании глаз, он обозначается как α-ритм. В процессе нормального развития ребенка α-ритм с частотой 8 Гц формируется к 3 годам жизни. Частота α-ритма остается стабильной от 8 до 12 Гц даже во время нормального процесса взросления и старения, вплоть до пожилого возраста. Приблизительно у 10% здоровых взрослых альфа-ритм плохо визуализируется, и менее чем у 10% его амплитуда может составлять 50% должна рассматриваться как патология, особенно если амплитуда слева выше, чем справа. Альфа-ритм наиболее выражен в состоянии расслабленного бодрствования, и различия по частоте с двух сторон не превышают 1 Гц. Одностороннее отсутствие a-ритма указывает на патологию на ипсилатеральной стороне (феномен Банко). В норме частота α-ритма может транзиторно возрастать сразу после закрывания глаз (squeak-феномен). Существуют два варианта α-ритма: с уменьшением частоты на половину (медленный альфа-вариант) или с ее увеличением в два раза (быстрый α-вариант), с сохранением характерного распределения и реактивности. По характеристикам волн α-ритм может иметь пилообразную форму. Парадоксальный α-ритм появляется в состоянии активации, а не в состоянии расслабленного бодрствования.
ЭЭГ норма мю-ритма
Рис. 2. Выраженный мю-ритм
в левых центральных отведениях при открывании глаз
Нормальная ЭЭГ бета-ритма
Рис. 3. Бреш-ритм (breach-ритм)
в правой височной области (с максимумом в Т4) после краниотомии и височной лобэктомии
Тета-ритм на ЭЭГ
Рис. 4. Нормальный θ-ритм
Тета-ритм характеризуется частотой от 4 до 7 Гц и варьирует по амплитуде и морфологии. Приблизительно в одной трети случаев у здоровых молодых взрослых в состоянии бодрствования выявляется интермиттирующий тета-ритм, частотой 6—7 Гц, амплитудой < 15 мкВ, максимально выраженный в лобных или лобно-центральных областях. Тета-активность в лобных областях может усиливаться при эмоциях, концентрации внимания, при решении интеллектуальных задач. Тета-активность в норме усиливается при гипервентиляция, в состоянии дремоты и во сне. Интермиттирующая активность частотой 4—5 Гц, битемпоральная, или даже с односторонним преобладанием (обычно слева >справа), может возникать примерно в одной трети случаев у пожилых людей при отсутствии клинических проявлений и не считается патологической.
Лямбда-ритм
Рис. 5. Лямбда-волны
Лямбда-волны первоначально были описаны как поверхностно положительно направленные заостренные θ-волны, появляющиеся в затылочной области с двух сторон. Эти потенциалы имеют продолжительность от 160 до 250 мс, и временами могут быть заостренными, асимметричными, иметь более высокую амплитуду, чем преобладающий ритм покоя в задних отведениях. При асимметричном появлении λ-волн их можно спутать с интериктальными эпилептиформными разрядами, что может привести к ошибочной интерпретации ЭЭГ. Лучше всего λ-волны выражены у молодых взрослых (в тех случаях, когда они выявляются), хотя чаще они обнаруживаются у детей. Лямбда-волны лучше выражены в то время, когда пациент рассматривает текстурированное или сложное изображение с появлением у него быстрых саккадированных движений глаз. Если в данном случае поместить белый лист бумаги перед глазами исследуемого, это приводит к прекращению потока зрительной информации, необходимой для формирования λ-волн.
Вариант ЭЭГ нормы дельта-ритма
Рис. 6. Интермиттирующие δ-волны
слева в средних височных отведениях во время перехода в состояние дремоты у здорового 84-летнего пациента, проходящего обследование по поводу обморока
Природа ритмов и связь с мозговыми функциями
В течение последних нескольких лет ситуация медленно изменяется. Теперь мы сталкиваемся с ренессансом ЭЭГ, что связано с появлением новых методов оценки человеческой ЭЭГ и новых экспериментальных результатов в исследованиях на животных, которые позволили электрофизиологам обнаружить, что изменения в колебательных паттернах ЭЭГ играют определяющую роль в поддержании мозговых функций и, следовательно, могут использоваться как мощный инструмент для диагноза мозговых дисфункций.
С общей точки зрения, колебания присутствуют во всех физических и биологических системах, стремящихся достигнуть равновесия. Почти во всех случаях колебания появляются, когда система управляется двумя противоположными процессами: выводящим систему из равновесия и возвращающим ее обратно к равновесию. В этом отношении колебания ЭЭГ не отличаются от колебаний в других биологических системах. В случае любого наблюдаемого ритма ЭЭГ (такого как альфа, бета или тета) мы всегда можем обнаружить фактор, который выводит нейрон или нейронную сеть из состояния равновесия, и причину, которая возвращает их назад.
Однако колебания могут быть не только отражением действия двух противоположных сил в нейронных сетях, но гипотетически также могут служить источником объединяющего начала в организации нейронных сетей. Например, изменения суммарного локального электрического потенциала, созданного нейронами — генераторами данного ритма, могут вовлечь в этот процесс другие нейроны, которые непосредственно не участвуют в генерации ритма. Это вовлечение синхронизирует активность всех нейронов нейронной сети с генераторами ритма. Несмотря на попытки доказать это предположение, мы все еще не знаем, правильно оно или нет.
Типы биоэлектрической активности мозга
Ритмы ЭЭГ в диапазоне частот от 0 до 70 Гц охватывают несколько категорий электрических явлений, регистрирующихся от скальпа. Эти биоэлек трические явления традиционно разделены на следующие типы: сдвиги DC-потенциалов, декасекундные колебания и медленные волны, дельта-, тета-, альфа– и бета-ритмы ЭЭГ. Здесь необходимо подчеркнуть, что понятие ритма предполагает, что ритм представляет собой регулярные изменения электрического потенциала, измеренного электродами от скальпа. Если к записи ЭЭГ, содержащей ритмы, при меняется преобразование Фурье или волновое (wavelet) преобразование, то эти ритмы выявляются в соответствующих спектрах в форме пиков.
Для регистрации декасекундных колебаний необходимы специальные усилители. Декасекундные колебания, как правило, не рассматриваются в обычной ЭЭГ. Дельта-ритмы охватывают диапазон частот от 1 до 4 Гц, тета-ритмы — 4—8 Гц, альфа-ритмы — 8—13 Гц и бета-ритмы имеют частоту выше 13 Гц. Тета-, альфа- и бета-ритмы присутствуют в нормальной ЭЭГ, регистрируются в состоянии покоя (с закрытыми или открытыми глазами) и в условиях решения различных задач. Дельта-ритмы в нормальном мозге выражены на спектрограммах в форме пиков только во время состояния глубокого сна. Хотя основные ритмы ЭЭГ известны со времени Бергера (конец 1920-х), их нейрофизиологические основы начинают выясняться только недавно, начиная приблизительно с 1980-х годов.
Надо подчеркнуть, что ЭЭГ — это чувствительный маркер состояния человека: ритмы ЭЭГ существенно изменяются, когда человек засыпает и переходит от одной стадии сна к другой. Например, во II стадии сна появляется определенные колебания, названные сонными веретенами. Веретена сна исчезают в то время, как в дальнейших стадиях сна развиваются тета- и дельта-ритмы. Во время бодрствования ритмы могут определять меру реакции мозга на различные психологические задачи. Например, затылочные альфа-ритмы подавляются (реакция десинхронизации) в то время, как лобные бета-ритмы увеличиваются (реакция синхронизации) в ответ на поведенчески значащие зрительные стимулы.
Рис. 7. Частотные диапазоны в спектре ЭЭГ
Границы частот строго не определены. Однако полноценность частотной классификации доказывается всей историей ЭЭГ.
Пароксизмальная активность
Отражение функционирования мозговых систем
ЭЭГ — сложная комбинация ритмов. Например, спектры ЭЭГ пациента, представленные на рис. 8, включают лобный тета-ритм, затылочный альфа-ритм, задневисочную низкочастотную бета-активность и центральную высокочастотную бета-активность. При сравнении с нормативной базой данных лобная тета-активность и задневисочная низкочастотная бета-активность оказались вне диапазона нормы.
Различные ритмы ЭЭГ отражают различные механизмы. Альфа-ритмы отражают состояние таламокорковых путей. Среднелобный тета-ритм отражает функционирование лимбической системы. Бета-ритмы более локальны и отражают состояние локальных корковых областей. Определение аномальной ритмической активности ЭЭГ и связь этих отклонений с различными мозговыми системами соответствует второму критерию эндофенотипов как биологических маркеров болезни.
По классификации Е.А. Жирмунской выделяются 5 типов ЭЭГ.
Тип I – организованный (нормальная ЭЭГ)
Основной компонент ЭЭГ – α-ритм, регулярный по частоте, четко модулированный в веретена, со средним и высоким индексом, с хорошо выраженными зональными различиями. Наиболее высокую амплитуду (50-70 мкВ) α-ритм имеет в затылочных отведениях. По направлению к передним отделам коры выраженность α-ритма уменьшается. Форма волн обычно гладкая. В височных отделах коры α-ритм представлен в виде фрагментарных низкоамплитудных веретен.
Медленные волны почти не выражены. Может регистрироваться θ-и δ-активность в виде единичных диффузных волн небольшой амплитуды (рис. 1).
Целесообразно отнести к этому типу ЭЭГ с менее упорядоченной структурной и пространственной организацией, основным критерием которых является выраженная α-активность (рис. 2).
ЭЭГ, относящиеся к I типу, трактуются как идеальная норма или как легкие изменения в пределах допустимых вариантов нормы.
Рис. 1. Мужчина, 46 лет.
Электроэнцефалограмма в пределах возрастной нормы. α-Ритм модулирован, зональные различия отчетливо выражены, в передних отделах регистрируются фрагментарные θ- и δ-волны
Рис. 2. Мужчина, 72 года.
Электроэнцефалограмма в пределах возрастной нормы. α-Ритм слабомодулирован, зональные различия отчетливо выражены. В лобно-центральных отделах регистрируется диффузная θ- и- δ-активность
Тип II – гиперсинхронный (моноритмичный)
В нем могут быть варианты с преобладанием по всем областям мозга или только α-ритма, ß-активности низкой частоты, или ритмизированной θ-активности. Главное в структуре этого типа – высокий индекс регулярных колебаний биопотенциалов при потере их зональных различий.
Возможны разные варианты такого усиления синхронизации активности: с сохранением и даже усилением колебаний α-диапазона; с исчезновением α-активности и заменой ее ß-активностью низкой частоты или θ-активностью. Основной характеристикой этого типа ЭЭГ является повышенная регулярность колебаний α- (реже ß- или θ-) диапазонов с отсутствием зональных различий.
Вариант, когда доминирует α-ритм, не модулированный или слабо-модулированный со слабовыраженными или извращенными зональными различиями и отсутствием быстрой и медленной активности, относится к умеренно нарушенной ЭЭГ (рис. 3, 4).
Когда преобладает регулярная ß-активность с частотой 14-25 Гц небольшой амплитуды, ЭЭГ также считается умеренно нарушенной. При наличии умеренно высокой или высокой ß-активности ЭЭГ характеризуются как значительно нарушенные (рис.5).
Рис. 3. Женщина, 60 лет.
Дисциркуляторная энцефалопатия. На электроэнцефалограмме отмечается гиперсинхронный слабомодулированный α-ритм, усиленный по всем отведениям, зональные различия снижены
Рис. 4. Мужчина, 50 лет.
Симптоматическая парциальная эпилепсия. На электроэнцефалограмме отмечается гиперсинхронный слабомодулированный α-ритм, усиленный в лобно-центрально-теменных отделах головного мозга, зональные различия снижены, периодически возникают синхронные билатеральные разряды комплексов а-и δ-волн
Рис. 5. Мужчина, 45 лет.
Комплекс функциональных расстройств в кишечнике, чувство дискомфорта, повышенная эмоциональность. На электроэнцефалограмме отмечается гиперсинхронная высокоамплитудная ß-активность, усиленная по всем отведениям
Тип III – десинхронный (вариант нормы)
ЭЭГ характеризуется низкоамплитудной биоэлектрической активностью с отсутствием или резким уменьшением количества α-волн. ß-Активность выражена умеренно, отмечаются диффузные θ- и δ-волны небольшой амплитуды (рис. 6).
ЭЭГ, относящиеся к типам II и III, отражают регуляторные изменения в деятельности мозга. В типе II имеют место ослабление активирующих влияний на кору со стороны ретикулярной формации ствола мозга и усиление дезактивирующих влияний из других отделов лимбико-ретикулярного комплекса.
В типе III, наоборот, отмечается усиление активирующих влияний со стороны ретикулярной формации ствола мозга, что выражается в десинхронизации α-активности на ЭЭГ. ЭЭГ, относящиеся к типам II и III, отражают регуляторные изменения в деятельности мозга. Типы II и III ЭЭГ могут встречаться у больных неврозами, вегетососудистыми дистониями, шейным остеохондрозом и рядом других заболеваний.
Неврологических жалоб нет. На электроэнцефалограмме отмечается низкоамплитудная биоэлектрическая активность с наличием нерегулярных диффузных Θ- и δ-волн. α-Активность фрагментарна, низкоамплитудна. Вариант нормы
Тип IV – дезорганизованный (с преобладанием α-активности)
На ЭЭГ главной является α-активность. При этом отмечается значительная дезорганизация α-ритма по всем параметрам: частоте, амплитуде, форме волн, извращению зональных различий. Такой дезорганизованный α-ритм может доминировать во всех областях мозга. ß-Активность также нередко усилена, часто представлена колебаниями низкой частоты, увеличенной амплитуды, отмечается нарастание индекса θ-и δ-волн с достаточно высокой амплитудой, появление пиков, острых волн, вспышек и комплексов в разных областях мозга. Этот тип ЭЭГ отражает изменения биопотенциалов при многих заболеваниях, которые можно связать с микроструктурными поражениями в разных отделах мозга, в том числе в коре мозга. К данной категории относятся атеросклероз, преходящие ишемические атаки, нейроинфекции, закрытые черепно-мозговые травмы (рис. 7; 8; 9). Нарушения стенок сосудов головного мозга и микроскопические очаги поражения мозговой ткани, возникающие при этих заболеваниях, сопровождаются изменениями метаболизма и нейродинамическими расстройствами. К этому присоединяется дисфункция в деятельности регулирующих систем мозга.
Рис. 8. Мужчина, 31 год.
Рис. 9. Женщина, 22 года.
Пролактинемия. На электроэнцефалограмме отмечаются дезорганизованность α-ритма, наличие острых волн, групп θ-активности
Тип V – дезорганизованный (с преобладанием θ- и δ-активности)
δ-Активность выражена плохо. Амплитудный уровень средний или высокий. Тип характеризует слабое наличие α-активности. Колебания биопотенциалов α-, ß-, θ- и δ-диапазонов регистрируются без четкой последовательности (рис. 10).
Тип V означает, что у пациентов на первый план выступают уже не регуляторные, а микроструктурные поражения в коре головного мозга. При наличии ЭЭГ данного типа есть все основания говорить об органических поражениях мозга. Если на ЭЭГ этого типа выражен четкий очаг патологической активности или отчетливая межполушарная асимметрия, можно предположить наличие грубого макроочагового поражения в одном из полушарий мозга (рис. 11). При наличии локальной патологической активности рекомендуется просмотр ЭЭГ в режиме биполярного монтажа, что позволит уточнить локализацию поражения (рис. 12, 13). Появление как локальных, так и диффузных патологических феноменов и пароксизмальных разрядов чаще сопровождает именно этот тип ЭЭГ, хотя может иметь место и на фоне любого другого типа ЭЭГ.
Рис. 10. Женщина, 66 лет. Вторично-генерализованный судорожный приступ.
Киста в правой передней лобной области. На электроэнцефалограмме колебания биопотенциалов α-, ß-, Θ- и δ-диапазонов регистрируются без какой-либо четкой последовательности. Выявляется четкий очаг δ-активности в правой височной области
Рис. 11. Мужчина, 24 года.
В возрасте 8 лет оперирован по поводу опухоли в левой лобно-височной области. В 10 лет обнаружена опухоль перекреста зрительного нерва, костная пластика не проводилась. В настоящее время - генерализованные приступы в ночное время. На электроэнцефалограмме отмечаются дезорганизованная биоэлектрическая активность, наличие локальной δ-активности в лобно-теменно-височной области левого полушария
Рис. 12. Женщина, 19 лет.
Парциальная эпилепсия. На электроэнцефалограмме отмечаются дезорганизованная биоэлектрическая активность, наличие локальной δ-активности в центральной области левого полушария и височной области правого полушария и очаг ß-активности в теменных отделах правого полушария
Классификация ЭЭГ по Людерс
Классификация ЭЭГ по Людерс 1 очень детальна, она включает как артефакты, так и редко встречающиеся типы ЭЭГ.
- Медленная активность
- Замедление фоновой активности
- Преходящее замедление
- Продолженное замедление
- Спайки
- Острые волны
- Доброкачественные эпилептические разряды детства BEDC
- Комплексы спайк-волна
- Медленные комплексы спайк-волна
- 3-Гц комплексы спайк-волна
- Полиспайки
- Гипсаритмия
- Фотопароксизмальный ответ
- ЭЭГ паттерн приступа
- ЭЭГ паттерн статуса
- ЭЭГ со сплошными артефактами
- Избыточная быстрая активность- excessive fast activity
- Асимметрия
- Начало сна с БДГ
- Периодический паттерн
- Трифазные волны
- Периодические латерализованные эпилептиформные разряды (PLEDs)
- Паттерн вспышка-подавление
- Угнетение фоновой активности
- Альфа-кома
- Веретенная кома
- Бета-кома
- Тета-кома
- Дельта-кома
- Электроцеребральная инактивность
- Височное замедление у пожилых
- Затылочные дельта волны у подростков
- Глоссокинетический артефакт
- Лобные тета (“ритм Циганека”)
- Медленная активность при гипервентиляции FIRDA
- Вариант медленного фонового альфа-ритма
- Лямбда-волны
- Позитивные затылочные острые компоненты сна POSTS
- Доброкачественные эпилептиформные феномены во сне – малые острые спайки
- Wicket-спайки
- 6-Гц позитивные спайки
- Вертексные волны
- “Спайки” rectus lateralis
- 6-Гц “фантомные” спайк-волны
- Медленная активность при гипервентиляции
- 14- и 6-Гц позитивные спайки
- Телефонный артефакт
- Усвоение ритма фотостимуляции
- Ритмические тета волны в дремоте (психомоторный вариант)
- Субклинические эпилептиформные ритмические разряды у взрослых SREDA
- Гипнагогическая гиперсинхрония
- Глазные движения
- Двигательный артефакт
- ЭКГ артефакт
Классификация ЭЭГ по Davis
Davis (1941) подразделила всех людей на 6 групп:
- А – с очень регулярным альфа-ритмом с амплитудой 30–80 мкВ;
- В – с преобладанием на ЭЭГ быстрых частот от 14 до 20 к/с;
- С – с амплитудой 10–30 мкВ;
- Мf – с нерегулярным альфа-ритмом с частотой выше 10,5/с, смешанным с быстрыми волнами;
- Мg – с нерегулярным альфа-ритмом и медленными волнами;
- M – с нерегулярным альфа-ритмом и наличием быстрых и медленных волн.
Классификация ЭЭГ по Gibbs
По данным Gibbs и др. (1943), нормальная ЭЭГ представлена:
- записями, в которых доминируют альфа-волны и имеется небольшое число быстрых и медленных волн,
- записями, в которых доминируют низкой амплитуды быстрые колебания, смешивающиеся с низкоамплитудной активностью (ниже 20 мкВ) различной частоты.
Классификация ЭЭГ по Jung
Jung (1953) выделяют четыре варианта неизменной ЭЭГ:
- Альфа-электроэнцефалограмма содержит хорошо выраженный альфа-ритм, частота которого колеблется не более чем на 1–1,5 волны в сек. Бета-волны малой амплитуды встречаются в виде коротких серий в прецентральной области. Тетаволны едва различимы.
- В бета-электроэнцефалограмме преобладают волны частотой от 16 до 25 в секунду с амплитудой в 20–30 мкВ, регистрируемые частично непрерывно в записи, частично в виде отдельных групп или серий.
- Плоская ЭЭГ содержит очень редкий низкой амплитуды альфа-ритм, бета-ритм маленький и трудно различимый, встречаются также плоские тета-волны. Подобные ЭЭГ встречаются более чем у 10 % здоровых людей. Плоские ЭЭГ с ускоренным основным типом активности могут выявляться при психических напряжениях. Преходящие
уплощения ЭЭГ выявляются также при блокировании альфа-волн в стадии засыпания (обозначаемая некоторыми авторами как нулевая стадия, например, Roth, 1962). - Нерегулярная ЭЭГ содержит альфа-ритм, частота которого в среднем значении колеблется ± 1,5 волны в сек. Максимальная величина амплитуды альфа-ритма в затылочных отведениях ясно не выражена. Тета-волны, накладывающиеся на альфа-волны, отчетливее выражены в передних и височных областях, чем в париетальных, где они иногда видны как компоненты более низких гармоник альфа-ритма.
Такие нерегулярные ЭЭГ встречаются у здоровых людей так же часто, как и плоские ЭЭГ. Они чаще встречаются в юности и в более пожилом возрасте и представляют трудности для отличия их от ЭЭГ с выраженной частотной неустойчивостью, представляющих собой переход к дизритмии. Преходящая нерегулярность ЭЭГ встречается при гипервентиляции и в стадии засыпания.
Классификация ЭЭГ по Cohn
Некоторые авторы предлагают классифицировать ЭЭГ по степени тяжести встречающихся в них аномалий. Так, Cohn (1949) различает четыре типа ЭЭГ: 1) нормальные и погранично измененные; 2) легко измененные; 3) умеренно измененные и 4) тяжело измененные.
Рис. 1. Альфа-паттерн ЭЭГ
При соблюдении стандартных условий регистрации (закрытые глаза, состояние спокойного бодрствования, эмоциональный комфорт, отсутствие внешних раздражителей) у большинства (85-90%) взрослых здоровых людей в норме на ЭЭГ регистрируется альфа-паттерн, представляющий собой организованный альфа-ритм, четко модулированный в веретена амплитудой от 40 до 60— 80 мкВ (рис. 1).
Альфа-ритм максимально представлен в париетальных и затылочных отделах обоих полушарий. Выражена зональность распределения альфа-ритма: его амплитуда и частота постепенно убывают от затылка к центральным и лобным отделам мозга. В лобных отведениях регистрируется слабовыраженный низкоамплитудный немодулированный альфа-ритм, занимающий не более 50 % времени регистрации, чередуясь с периодами регистрации низкочастотной бета-активности, сравнимой с альфа-ритмом по амплитуде. В височных отведениях регистрируется не модулированный в веретена альфа-ритм, как правило, с меньшей амплитудой, чем в центральных отведениях. Медленные волны во всех отведениях практически не представлены.
Симметричность, пусть и относительная, настолько характерна для нормальной ЭЭГ, что является одним из критериев оценки функционального состояния мозга. В норме асимметрия по амплитуде не превышает 30 %. Частотная межполушарная асимметрия не должна быть более 1 Гц. Естественно, при этом должна быть полная уверенность в идентичности установки электродов над обоими полушариями. Следствием функциональной асимметрии мозга, связанной у большинства людей с преобладанием активности левого (доминантного) полушария, является некоторое преобладание по амплитуде альфа-ритма в правом (!) полушарии. Считается, что левое полушарие более тесно связано с активирующими мезэнцефальными структурами мозга, а правое — с синхронизирующими диэнцефальными структурами.
Механизмы формирования нормальной ЭЭГ
Рис. 2. Варианты нормальной ЭЭГ
1 — наиболее часто встречающийся тип ЭЭГ, 2 — умеренно сниженная амплитуда ЭЭГ; 3 — низкоамплитудная ЭЭГ.
Нормальная ЭЭГ бодрствования зависит от механизмов, определяющих уровень функциональной активности всего мозга. Особенностями этих систем являются их срединное расположение в мозге, синхронизация активности в двух полушариях на всех подкорковых уровнях, а также диффузная и симметричная связь этих систем с корой (см. рис. 2). Вследствие этого ЭЭГ в существенной степени однородна для всего мозга и симметрична. Следует, однако, отметить, что, несмотря на диффузный характер влияний срединных структур мозга на вышележащие уровни, функциональная и морфологическая неоднородность коры приводит к определенным и существенным особенностям электрической активности различных областей мозга. Тем не менее, вследствие достаточно постепенного перехода одних функциональных зон коры в другие, смена типов ЭЭГ, присущих отдельным областям мозга, по протяженности коры происходит постепенно.
Симметричность настолько характерна для нормальной ЭЭГ, что является одним из существенных критериев диагностики. Практически вариантом нормы можно считать ЭЭГ, на которой значение асимметрии составляет не более 50% амплитуды сравниваемых записей. Естественно, при этом должна быть полная уверенность в идентичности установки и коммутации электродов в обоих полушариях.
Роль альфа-ритма в нормальной ЭЭГ
Таким образом, у подавляющего большинства взрослых здоровых обследуемых в стандартных условиях при закрытых глазах на ЭЭГ регистрируется организованный альфа-паттерн, отражающий сбалансированное состояние синхронизирующих и десинхронизирующих систем генерации биоэлектрической активности. Представленность этого типа активности в популяции по результатам различных исследований оценивается на уровне от 60 до 80—90 %.
Низкоамплитудные ЭЭГ
Низкоамплитудные ЭЭГ, по современным данным, указывают на преобладание в мозге десинхронизирующих влияний. Этот тип ЭЭГ связан с аутосомно-доминантным геном и формируется постепенно в процессе созревания. До 20 лет он наблюдается чрезвычайно редко 1 . Представление о том, что этот вариант ЭЭГ связан с десинхронизацией и, соответственно, с преобладанием активирующих восходящих неспецифических систем, согласуется с некоторыми данными психологических исследований. Показано, что низкоамплитудные ЭЭГ коррелируют с повышенной поведенческой активностью, тенденцией к независимости, с агрессивностью, повышенной психической возбудимостью, в то время как высокоамплитудные ЭЭГ характерны для лиц пассивного, зависимого, рецептивного, спокойного типа 2 3 . Таким образом, низкоамплитудные ЭЭГ являются вариантом нормы. Следует, однако, отметить, что при некоторых типах нарушений в области нижнего и среднего ствола мозга также возникает уплощение ЭЭГ, внося определенные трудности в клиническую оценку этих кривых.
Фазы сна
Сон здорового человека представляет собой циклическое повторение последовательно сменяющих друг друга фаз. Выделяют фазу медленного (ортодоксального) сна и фазу быстрого (парадоксального) сна. Медленный сон наступает сразу же после того, как человек заснул. Его продолжительность составляет 80—90 мин. Формирование и развитие медленного сна обеспечивается передними отделами гипоталамуса, ядрами шва, неспецифическими ядрами таламуса и средней частью моста (так называемым тормозным центром Моруцци). В структуре медленного сна выделяют три стадии. Стадии сна различаются по глубине сна, которую можно условно измерить по интенсивности внешнего стимула, способного вызвать пробуждение (рис. 5).
Рис. 4. Отражение в параметрах ЭЭГ основных нервных процессов: возбуждение и торможение.
На схеме альфа-ритм соответствует состоянию, при котором процессы возбуждения и торможения уравновешены по силе (зона, отмеченная эллипсом)
Рис. 5. Структура сна.
Стрелками схематично указана интенсивность стимула, способного вызвать пробуждение, как косвенное отражение глубины сна. Быстрый сон по глубине не уступает третьей стадии сна, что определяет парадоксальность состояния: глубокий сон на фоне быстроволновой активности на ЭЭГ и быстрые движения глазных яблок
Стадии сна
В первую стадию медленного сна человек пребывает в состоянии дремоты или полусна. Альфа-ритм замедляется, преобразуясь в низкоамплитудный тета-ритм. Активность мышц падает, частота пульса и дыхания снижается, обменные процессы замедляются, глазные яблоки совершают замедленное движение.
В третьей стадии медленного сна паттерн ЭЭГ представляет собой доминирование дельта-активности средней и высокой амплитуды. Третью стадию называют дельта-сном. Его глубина максимальна, разбудить человека в период дельта-сна крайне сложно. Третья стадия составляет около 10 % времени всего сна. Медленный сон обеспечивает полное восстановление затраченной за день энергии.
REM-sleep
Половые различия ЭЭГ
Существуют определенные половые различия ЭЭГ. Женщинам свойственны более высокие частоты a-ритма и большее количество β-активности. Эти данные определенным образом коррелируют с половыми различиями психологических характеристик, свидетельствуют о более высоком уровне активации у женщин, очевидно, имеют генетическую обусловленность и могут быть связаны с гормональными особенностями 4 . Показано, что в предменструальный период наблюдается увеличение частоты a-ритма, коррелирующее с повышением психометрических показателей. В этот же период увеличивается уровень прогестерона. У женщин, принимающих гормональные контрацептивы, не обнаруживают такой цикличности на ЭЭГ, они отличаются более низкими психометрическими показателями 5 .
Редкие типы ЭЭГ
С точки зрения диагностики, представляют интерес некоторые относительно редкие типы ЭЭГ. У части здоровых обследуемых отсутствует нормальный а-ритм, и вместо него регистрируется активность 14-18 Гц. Эта активность имеет максимальную амплитуду порядка 50 мкВ в затылочных отделах и, подобно нормальному а-ритму, ее амплитуда снижается по направлению кпереди. В ответ на афферентные стимулы при умственной нагрузке, эмоциональном напряжении этот ритм исчезает и возникает реакция активации. Все это позволяет рассматривать указанную активность как эквивалент a-ритма и расценивать такие ЭЭГ как вариант нормы (рис. 6).
Рис. 6. Быстрый a-вариант.
Неврологически здоровый В.Н.К., 43 лет. Регулярный ритм 13-17 Гц при закрытых глазах с амплитудным градиентом, соответствующим нормальному а-ритму.
Рис. 7. Медленный а-вариант.
Наконец, очень редко (около 0,2% случаев, по данным I.Petersen, R.Sorbie, 1962) встречаются своеобразные ЭЭГ, на которых при закрытых глазах в затылочных отделах регистрируются регулярные, близкие к синусоидальным, медленные волны с частотой 2,5-4 Гц и амплитудой 50-80 мкВ. Этот ритм исчезает при афферентных стимулах с появлением типичной реакции, как и a-ритм. При открытых глазах на ЭЭГ регистрируется нормальная низкоамплитудная полиморфная активность в диапазоне а- и β-ритма. Клинически в этих случаях не удается выявить органической церебральной патологии, и жалобы носят невротический, функциональный характер. В нашем собственном наблюдении больная, помимо головных болей, расцененных в результате полного клинического обследования как психогенные, жаловалась на хроническую бессонницу (рис. 7). Не исключено поэтому, что подобного типа ЭЭГ могла служить проявлением нарушения нормальной функции регуляции сна и бодрствования. Такого рода ЭЭГ следует рассматривать как пограничные между нормой и патологией; по мнению I.Peterson, R.Sorbie 6 , они могут указывать на дисфункцию диэнцефальных неспецифических систем мозга.
В процессах физиологического взросления и возрастной инволюции ЦНС претерпевает значимые изменения, отражающиеся на изменении ее функциональной активности. У детей раннего возраста, преобладают процессы общего возбуждения, обусловленные малой выраженностью специализации нервных центров коры, а так же неполной сформированностью путей нервной передачи в коре. На ЭЭГ это находит отражение в несформированности основного ЭЭГ ритма, сглаженностью зональных различий и градиентов, а так же большому количеству медленноволновых форм активности в записи. К 6-7 годам, ЦНС практически полностью формируется, и на ЭЭГ регистрируется устойчивый альфа-ритм в задних отведениях, преобладание бета-активности в передних и небольшое количество медленных волн тета-диапазона. С возрастом, инволюционные процессы приводят к снижению функциональной активности нейронов, и они постепенно теряют способность к формированию спонтанной биоэлектрической активности. Это находит отражение в появлении на ЭЭГ сглаженности зональных различий за счет распространения основного ритма с затылочных на центральные и лобные отведения, а так же нарастанию индекса медленноволновых форм активности, вплоть до появления медленных волн дельта диапазона.
Рис. 8. Сравнительные характеристики ЭЭГ у здоровых обследуемых разного возраста 8 Рис. 9. Нормальная ЭЭГ ребенка 2х лет 9 Рис. 10. Нормальный вид ЭЭГ у детей младшего возраста (до 6 лет) 10
Альфа- ритм не сформирован, в записи регистрируется большое количество диффузных медленных волн тета- диапазона
Рис. 11. Нормальная ЭЭГ ребенка 6-7 лет 11
Альфа- ритм сформирован , преобладает в задних отведениях
Рис. 12. Нормальный вид ЭЭГ у пожилых 12
Альфа- ритм распространяется на передние отведения, сглаживая зональные различия. Регистрируется повышение представленности диффузных медленных волн по всем отведениям.
Провоцирующие пробы (процедуры активации)
Провоцирующие пробы (или процедуры активации) служат важным компонентом ЭЭГ в клинической практике и представляют собой различные типы раздражителей или воздействий, которые способны провоцировать нарушения на ЭЭГ. Традиционной практикой является проведение гипервентиляции и ритмической фотостимуляции (эти пробы провоцируют появление замедления и/или эпилептиформных нарушений, хотя возможно применение и других провоцирующих проб — депривация сна, фармакологические и другие методы.
Рис. 14. Усвоение ритма на частоте 20 Гц
регистрируемое в отведениях Р3-О1, Р4-О2, Т5-О1 и Т6-О2
Ритмическая фотостимуляция в норме вызывает возникновение потенциалов, четко связанных со временем появления и частотой прерывистых световых вспышек, это явление обозначают как усвоение ритма. Ответ зависит от фонового освещения и расстояния от источника света до пациента. С целью оптимизации эффекта стимуляции выбирают расстояния Фотомиоклонический (или фотомиогенный) ответ представляет собой доминирующие в лобных отведениях мышечные артефакты, которые возникают, если вспышки света провоцируют повторяющиеся локальные сокращения лобных мышц (фотомиогенный ответ). Возможно также вовлечение периокулярных мышц с появлением одиночных вызванных световым мельканием молниеносных подергиваний головы (фотомиоклонический ответ). Миогенные спайки появляются через 50—60 мс после вспышки и увеличиваются по амплитуде по мере повышения частоты стимуляции. Данный ответ считается нормальным, хотя может наблюдаться при синдроме отмены (абстиненции) или при состояниях гипервозбудимости.
Далеко не во всех клиниках, где проводится ЭЭГ, можно получить расшифровку показаний. Мы предлагаем расшифровать ваши результаты исследования из других клиник и центров и провести консультацию. Срочная расшифровка ЭЭГ выполняется в течение 1-2 дней.
Иногда, диагноз ставят ошибочно, или наоборот, не смогли определить наличие признаков заболевания. Для достоверности и уверенности в результате рекомендуем получить мнение нашего специалиста , который имеет опыт более 15 лет в расшифровке ЭЭГ, диагностике и лечении эпилепсии.
Подробно об энцефалограмме
Суть обследования заключается в фиксации электрической активности нейронов структурных образований головного мозга.
Электроэнцефалограмма – это запись нейронной деятельности на специальной ленте при использовании электродов. Последние закрепляются на участки головы и регистрируют активность определенного участка мозга.
Активность человеческого мозга напрямую определяется работой его срединных образований – переднего мозга и ретикулярной формации (связующего нейронного комплекса), обуславливающих динамику, ритмичность и построение ЭЭГ. Связующая функция формации определяет симметричность и относительную идентичность сигналов между всеми структурами мозга.
Исследование назначается при подозрениях на различные нарушения структуры и деятельности ЦНС (центральной нервной системы) – нейроинфекции, такие как менингит, энцефалит, полиомиелит. При данных патологиях изменяется активность мозговой деятельности, и это сразу же можно диагностировать на ЭЭГ, а в дополнение установить локализацию пораженного участка. ЭЭГ проводится на основании стандартного протокола, в котором фиксируются снятие показателей при бодрствовании или сне (у младенцев), а также с применением специализированных тестов.
К основным тестам относятся:
- фотостимуляция – воздействие на закрытые глаза яркими вспышками света;
- гипервентиляция – глубокое редкое дыхание на протяжении 3-5 минут;
- открытие и закрытие глаз .
Эти тесты считаются стандартными и их применяют при энцефалограмме головного мозга и взрослым и детям любого возраста, и при различных патологиях. Существует еще несколько дополнительных тестов, назначающихся в отдельных случаях, таких как: сжатие пальцев в так называемый кулак, нахождение 40 минут в темноте, лишение сна на определенный период, мониторинг ночного сна, прохождение психологических тестов.
Данные тесты определяются неврологом и добавляются к основным, проводимым в ходе обследования, когда врачу необходимо оценить конкретные функции мозга.
Что можно оценить при ЭЭГ?
ЭЭГ-мониторинг позволяет определить функционирование отделов головного мозга при разных состояниях организма – сне, бодрствовании, активной физической, умственной деятельности и других. ЭЭГ – это простой, абсолютно безвредный и безопасный метод, не нуждающийся в нарушении кожных покровов и слизистой оболочки органа.
В настоящее время он широко востребован в неврологической практике, поскольку дает возможность диагностировать эпилепсию, с высокой степенью выявлять воспалительные, дегенеративные и сосудистые нарушения в мозговых отделах. Также исследование обеспечивает определение конкретного месторасположения новообразований, кистозных разрастаний и структурных повреждений в результате травмы.
ЭЭГ с применением световых и звуковых раздражителей позволяет отличить истерические патологии от истинных, или выявить симуляцию последних. Исследование стало практически незаменимым для реанимационных палат, обеспечивая динамическое наблюдение коматозных пациентов.
Процесс изучения результатов
Анализ полученных результатов проводится параллельно во время исследования, и в ходе фиксации показателей, и продолжается по ее окончании. При записи учитываются присутствие артефактов – механического движения электродов, электрокардиограммы, электромиограммы, наведение полей сетевого тока. Оценивается амплитуда и частота, выделяют наиболее характерные графические элементы, определяют их временное и пространственное распределение.
Расшифровка заключения ЭЭГ формируется на базе свода правил и состоит из трех разделов:
- Описание ведущих видов активности и графических элементов.
- Вывод после описания с интерпретированными патофизиологическими материалами.
- Корреляция показателей двух первых частей с клиническими материалами.
Виды активности человеческого мозга, фиксируемые при записи ЭЭГ
Основными видами активности, которые записываются в ходе исследования и впоследствии подвергают интерпретации, а также дальнейшему изучению считаются волновые частота, амплитуда и фаза.
Частота
Показатель оценивается количеством волновых колебаний за секунду, фиксируется цифрами, и выражается в единице измерения – герцах (Гц). В описании указывается средняя частота изучаемой активности. Как правило, берется 4-5 участков записи длительностью, и рассчитывается число волн на каждом временном отрезке.
Амплитуда
Данный показатель – размах волновых колебаний эклектического потенциала. Измеряется расстоянием между пиками волн в противоположных фазах и выражается в микровольтах (мкВ). Для замера амплитуды применяется калибровочный сигнал. Если, к примеру, калибровочный сигнал при напряжении 50 мкВ определяется на записи высотой 10 мм, то 1 мм будет соответствовать 5 мкВ. В расшифровке результатов дается интерпретациям наиболее частым значениям, полностью исключая редко встречающиеся.
Фаза
Значение этого показателя оценивает текущее состояние процесса, и определяет его векторные изменения. На электроэнцефалограмме некоторые феномены оцениваются количеством содержащихся в них фаз. Колебания подразделяются на монофазные, двухфазные и полифазные (содержащие более двух фаз).
Ритмы мозговой деятельности
Ритмы бодрствующего человека
Мозговая деятельность, зафиксированная на ЭЭГ у взрослого человека, имеет несколько типов ритмов, характеризующихся определенными показателями и состояниями организма.
- Альфа-ритм. Его частота придерживается интервала 8–14 Гц и присутствует у большинства здоровых индивидуумов – более 90 %. Самые высокие показатели амплитуды наблюдаются в состоянии покоя обследуемого, находящегося в темной комнате с закрытыми глазами. Лучше всего определяется в затылочной области. Фрагментарно блокируется или совсем затихает при мыслительной деятельности или зрительном внимании.
- Бета-ритм. Его волновая частота колеблется в интервале 13–30 Гц, и основные перемены наблюдаются при активном состоянии обследуемого. Ярко выраженные колебания можно диагностировать в лобных долях при обязательном условии наличия активной деятельности, например, психическое или эмоциональное возбуждение и другие. Амплитуда бета-колебаний гораздо меньше альфа.
- Гамма-ритм. Интервал колебаний от 30, может достигать 120–180 Гц и характеризуется довольно сниженной амплитудой – менее 10 мкВ. Превышение границы 15 мкВ считается патологией, обуславливающей снижение интеллектуальных способностей. Ритм определяется при решении задач и ситуаций, требующих повышенного внимания и концентрации.
- Каппа-ритм. Характеризуется интервалом 8–12 Гц, и наблюдается в височной части мозга при умственных процессах путем подавления альфа-волн в остальных участках.
- Лямбда-ритм. Отличается малым диапазоном – 4–5 Гц, запускается в затылочной области при необходимости принятия зрительных решений, например, занимаясь поиском чего-либо с открытыми глазами. Колебания полностью пропадают после концентрации взгляда в одной точке.
- Мю-ритм. Определяется интервалом 8–13 Гц. Запускается в затылочной части, и лучше всего наблюдается при спокойном состоянии. Подавляется при запуске любой активности, не исключая и мыслительную.
Ритмы в состоянии сна
Отдельная категория видов ритмов, проявляющихся либо в условиях сна, либо при патологических состояниях включает в себя три разновидности данного показателя.
- Дельта-ритм. Характерен для фазы глубокого сна и для коматозных больных. Также фиксируется при записи сигналов от областей коры мозга, расположенных на границе с пораженными онкологическими процессами участков. Иногда может быть зафиксирован у детей 4–6 лет.
- Тета-ритм. Интервал частоты находится в пределах 4–8 Гц. Данные волны запускаются гиппокампом (информационным фильтром) и проявляются при сне. Отвечает за качественное усвоение информации и лежит в основе самообучения.
- Сигма-ритм. Отличается частотой 10–16 Гц, и считается одним из главных и заметных колебаний спонтанной электроэнцефалограммы, возникающий при естественном сне на начальной его стадии.
По итогам, полученным при записи ЭЭГ, определяется показатель, характеризующий полную всеохватывающую оценку волн – биоэлектрическую активность мозга (БЭА). Диагност проверяет параметры ЭЭГ – частоту, ритмичность и присутствие резких вспышек, провоцирующих характерные проявления, и на этих основаниях делает окончательное заключение.
Расшифровка показателей электроэнцефалограммы
Чтобы расшифровать ЭЭГ, и не упустить никаких мельчайших проявлений на записи, специалисту необходимо учесть все важные моменты, которые могут отразиться на исследуемых показателях. К ним относятся возраст, наличие определенных заболеваний, возможные противопоказания и другие факторы.
По окончании сбора всех данных исследования и их обработки, анализ идет к завершению и затем формируется итоговое заключение, которое и будет предоставлено для принятия дальнейшего решения по выбору метода терапии. Любое нарушение активностей может быть симптомом болезней, обусловленных определенными факторами.
Альфа-ритм
Норма для частоты определяется в диапазоне 8–13 Гц, и его амплитуда не выходит за отметку 100 мкВ. Такие характеристики свидетельствуют о здоровом состоянии человека и отсутствии каких-либо патологий. Нарушениями считается:
- постоянная фиксация альфа-ритма в лобной доле;
- превышение разницы между полушариями до 35%;
- постоянное нарушение волновой синусоидальности;
- присутствие частотного разброса;
- амплитуда ниже 25 мкВ и свыше 95 мкв.
Наличие нарушений данного показателя свидетельствует о возможной асимметричности полушарий, что может быть результатом возникновения онкологических новообразований или патологий кровообращения мозга, например, инсульта или кровоизлияния. Высокая частота указывает на повреждения мозга или на ЧМТ (черепно-мозговую травму).
Полное отсутствие альфа-ритма зачастую наблюдается при слабоумии, а у детей отклонения от нормы напрямую связаны с задержкой психического развития (ЗПР). О такой задержке у детей свидетельствует: неорганизованность альфа-волн, смещение фокуса с затылочной области, повышенная синхронность, короткая реакция активации, сверхреакция на интенсивное дыхание.
Данные проявления могут быть обусловлены тормозной психопатией, эпилептическими припадкам и, а короткая реакция считается одним из первичных признаков невротических расстройств.
Бета-ритм
В принятой норме эти волны ярко определяются в лобных долях мозга с симметричной амплитудой в интервале 3–5 мкВ, регистрирующейся в обоих полушариях. Высокая амплитуда наводит врачей на мысли о присутствии сотрясения мозга, а при появлении коротких веретен на возникновение энцефалита. Увеличение частоты и продолжительности веретен свидетельствует о развитии воспаления.
У детей, патологическими проявлениями бета-колебаний считается частота 15–16 Гц и присутствующая высокая амплитуда – 40–50 мкВ, и если ее локализация центральный или передний отдел мозга, то это должно насторожить врача. Такие характеристики говорят о высокой вероятности задержки развития малыша.
Дельта и тета-ритмы
Увеличение амплитуды данных показателей свыше 45 мкВ на постоянной основе характерно при функциональных расстройствах мозга. Если же показатели увеличены во всех мозговых отделах, то это может свидетельствовать о тяжелых нарушениях функций ЦНС.
При выявлении высокой амплитуды дельта-ритма выставляется подозрение на новообразование. Завышенные значения тета и дельта-ритма, регистрирующиеся в затылочной области свидетельствуют, о заторможенности ребенка и задержку в его развитии, а также о нарушении функции кровообращения.
Расшифровка значений в разных возрастных интервалах
Запись ЭЭГ недоношенного ребенка на 25–28 гестационной неделе выглядит кривой в виде медленных вспышек дельта и тета-ритмов, периодически сочетающихся с острыми волновыми пиками длиной 3–15 секунд при снижении амплитуды до 25 мкВ. У доношенных младенцев эти значения ярко разделяются на три вида показателей. При бодрствовании (с периодической частотой 5 Гц и амплитудой 55–60 Гц), активной фазой сна (при стабильной частоте 5–7 Гц и быстрой заниженной амплитудой) и спокойного сна со вспышками дельта колебаний при высокой амплитуде.
На протяжении 3-6 месяцев жизни ребенка количество тета-колебаний постоянно растет, а для дельта-ритма, наоборот, характерен спад. Далее, с 7 месяцев до года у ребенка идет формирование альфа-волн, а дельта и тета постепенно угасают. На протяжении следующих 8 лет на ЭЭГ наблюдается постепенная замена медленных волн на быстрые – альфа и бета-колебания.
До 15 лет в основном преобладают альфа-волны, и к 18 годам преобразование БЭА завершается. На протяжении периода от 21 до 50 лет устойчивые показатели почти не изменяются. А с 50 начинается следующая фаза перестройки ритмичности, что характеризуется снижением амплитуды альфа-колебаний и возрастанием бета и дельта.
Наиболее частые диагностируемые патологии
Благодаря электроэнцефалограмме довольно легко диагностируются заболевания, такие как эпилепсия, или различные виды черепно-мозговых травм (ЧМТ).
Эпилепсия
Исследование позволяет определить локализацию патологического участка, а также конкретный вид эпилептической болезни. В момент судорожного синдрома запись ЭЭГ имеет ряд определенных проявлений:
- заостренные волны (пики) – внезапно нарастающие и спадающие могут проявляться и в одном и в нескольких участках;
- совокупность медленных заостренных волн при приступе становится еще более выраженной;
- внезапное повышение амплитуды в виде вспышек.
Применение стимулирующих искусственных сигналов помогает при определении формы эпилептической болезни, так как они обеспечивают видимость скрытой активности, сложно поддающейся диагностированию при ЭЭГ. Например, интенсивное дыхание, требующее гипервентиляцию, приводит к уменьшению просвета сосудов.
Также используется фотостимуляция, проводимая при помощи стробоскопа (мощного светового источника), и если реакции на раздражитель нет, то, скорее всего, присутствует патология, связанная с проводимостью зрительных импульсов. Появление нестандартных колебаний указывает на патологические изменения в мозге. Врачу не следует забывать, воздействие мощным светом может привести к эпилептическому припадку.
ЧМТ
При необходимости установить диагноз ЧМТ или сотрясения со всеми присущими патологическими особенностями, зачастую применяют ЭЭГ, особенно в случаях, когда требуется установить место локализации травмы. Если ЧМТ легкая, то запись зафиксирует несущественные отклонения от нормы – несимметричность и неустойчивость ритмов.
Если же поражение окажется серьезным, то и соответственно отклонения на ЭЭГ будут ярко выражены. Нетипичные изменения в записи, ухудшающиеся на протяжении первых 7 дней, свидетельствуют о масштабном поражении мозга. Эпидуральные гематомы чаще всего не сопровождаются особой клиникой, их можно определить лишь по замедлению альфа-колебаний.
А вот субдуральные кровоизлияния выглядят совсем иначе – при них формируются специфические дельта-волны со вспышками медленных колебаний, и при этом расстраиваются альфа. Даже после исчезновения клинических проявлений на записи могут еще какое-то время наблюдаться общемозговые патологические изменения, за счет ЧМТ.
Восстановление функции мозга напрямую зависит от типа и степени поражения, а также от его локализации. В зонах, подвергающимся нарушениям или травмам, может возникнуть патологическая активность, что опасно развитием эпилепсии, поэтому во избежание осложнений травм, следует регулярно проходить ЭЭГ и наблюдать за состоянием показателей.
Энцефалограмма – простой способ держать под контролем многие мозговые нарушения.
Несмотря на то что ЭЭГ довольно несложный и не требующий вмешательства в организм пациента метод исследования, он отличается довольно высокой диагностической способностью. Выявление даже мельчайших нарушений в деятельности головного мозга обеспечивает быстрое принятие решения по выбору терапии и дает больному шанс на продуктивную и здоровую жизнь!
Наши контакты
Опыт работы: 15 лет.
Специализация: Невролог-эпилептолог, врач функциональной диагностики.
Основное направление: диагностика и лечение эпилепсии у детей.Читайте также: