Основы психофизиологии - Страница 4

Существуют два способа регистрации ЭЭГ – биполярный и монополярный. При биполярном отведении (в клинике) регистрируется разность потенциалов между двумя активными электродами. В психофизиологических исследованиях общепринятым считается метод монополярного отведения. При монополярном отведении регистрируется разность потенциалов между различными точками на поверхности головы по отношению к какой-то одной индифферентной точке (сосцевидный отросток черепа и др.).

В норме регистрируются следующие типы спонтанных колебаний:

Дельта-ритм – колебания с частотой 0,5–3,5 Гц и амплитудой 250–300 мкВ; наблюдается при глубоком сне и наркозе; зона появления дельта-волн варьирует.

Тета-ритм – колебания частотой 4–8 Гц, амплитудой 100–150 мкВ; регистрируется во время засыпания, поверхностного сна и неглубоком наркозе. Колебания приурочены к фронтальным зонам, но наиболее выражены в гиппокампе.

Альфа-ритм – волны с частотой 8-13 Гц и амплитудой 50 мкВ, регистрируются при закрытых глазах в состоянии бодрствования и полного покоя. Регистрируется в затылочной и теменной областях.

Бета-ритм – волны частотой 14–30 Гц, амплитудой 20–25 мкВ; наблюдается при деятельности мозга и учащается по мере повышения интенсивности умственной работы. Появляется, если пациент открывает глаза (называется блокадой альфа-ритма). Локализован в прецентральной и фронтальной коре.

Гамма-ритм: частота 30-170 (до 500) Гц, амплитуда около 2 мкВ. Наблюдаются в прецентральной, фронтальной, височной, теменной и специфических зонах коры.

На рис. 5 представлены основные ритмы ЭЭГ.

Рис. 5. Основные ритмы ЭЭГ

Магнитоэнцефалография – регистрация магнитных полей неконтактным способом; она позволяет получить так называемую магнитоэнцефалограмму (МЭГ). На рис. 6 представлен современный магнитоэнцефалограф.

Активность мозга сопровождается слабыми электрическими токами, которые создают магнитные поля. МЭГ регистрируют с помощью сверхпроводящего квантового интерференционного устройства – магнитометра. Предполагается, что если ЭЭГ больше связана с радиальными по отношению к поверхности коры головного мозга источниками тока (диполями), что имеет место на поверхности извилин, то МЭГ больше связана с тангенциально направленными источниками тока, которые расположены в корковых областях, образующих борозды. Если исходить из того, что площадь коры головного мозга в бороздах и на поверхности извилин приблизительно одинакова, то несомненно, что значимость МЭГ при изучении активности мозга сопоставима с ЭЭГ. Поскольку электрическое и магнитное поля взаимоперпендикулярны, то при одновременной регистрации этих полей создается взаимодополняющая информация об исходном источнике генерации тех или иных потенциалов. МЭГ позволяет дополнять информацию об активности мозга, получаемую с помощью электроэнцефалографии.

Рис. 6.Современный магнитоэнцефалограф

На рис. 7 представлен один из вариантов результата исследования МЭГ.

Потенциалы, связанные с событиями (ССП) – широкий класс электрофизиологических феноменов, которые выделяют из фоновой ЭЭГ. В характеристиках ССП проявляется связь активности мозга с событиями во внешней среде (ВП), во внешне наблюдаемом поведении испытуемого (моторные потенциалы) и с психологическими характеристиками активности испытуемого (потенциалы готовности). К амплитудно-временным характеристикам волны или компонента относят: полярность (позитивная или негативная);

длительность;

латентный период начала отклонения или его пика по отношению к моменту появления события;

амплитуда от «нулевой линии».

Рис. 7. Результат исследования МЭГ

Вызванные потенциалы (ВП) выделяют из фоновой ЭЭГ после многократного предъявления стимула. На рис. 8 представлены схематизированные эндогенные компоненты ВП.

Рис. 8. Схематизированные эндогенные компоненты ВП

Окулография — регистрация движений глаз. Амплитуда движения глаз определяется в угловых градусах.

К микродвижениям, направленным на сохранение местоположения глаз в орбите, относят тремор (мелкие, частые колебания), дрейф (медленное, плавное перемещение глаз, прерываемое микроскачками) и микро-саккады (быстрые движения).

К макродвижениям, связанным с изменением местоположения глаз в орбите, относят макро-саккады (произвольные быстрые и точные смещения взора с одной точки на другую, например, при рассматривании картины, при быстрых точных движениях руки) и прослеживающие движения глаз (плавные перемещения глаз при отслеживании перемещающегося в поле зрения объекта носят непроизвольный характер).

Электроокулография представляет наиболее распространенный метод регистрации движений глаз, при котором исключается контакт с глазным яблоком. Дипольное свойство глазного яблока, состоящее в том, что его роговица имеет положительный заряд относительно сетчатки, лежит в основе электроокулографии. На рис. 9 изображена процедура проведения окулографии.

Рис. 9. Процедура проведения окулографии

Томографические методы. Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) основана на выявлении распределения в мозге различных изотопов химических веществ (С-11, 0-15, N-13, F-18), участвующих в метаболизме. Меченое вещество вводят в вену или в легкие, и оно с кровью попадает в мозг. Там оно испускает позитрон, который взаимодействует со свободным электроном. При этом выделяется гамма-излучение (пара протонов), которое фиксируется прибором. Горизонтальный срез мозга позволяют создать множество следов, а построить трехмерное изображение мозга с локальными активными участками – синтез этих срезов. На рис. 10 представлена схема проведения ПЭТ.

Рис. 10. Схема проведения ПЭТ

В настоящее время широкое распространение получает метод магнитно-резонансной томографии (МРТ) (рис. 11).

МРТ головного мозга – метод получения изображений без использования рентгеновских лучей и радиации. Пациента помещают в сильное магнитное поле, что приводит к тому, что все атомы водорода в теле выстраиваются параллельно направлению магнитного поля. В этот момент прибор посылает электромагнитный сигнал перпендикулярно основному магнитному полю. Атомы водорода, имеющие одинаковую с сигналом частоту, «возбуждаются» и генерируют свой сигнал, который улавливается томографом.

Рис. 11. Магнитно-резонансный томограф

МРТ проводится в различных плоскостях, что позволяет получать не только аксиальные, но и фронтальные, сагиттальные и даже косые срезы. МРТ совершенно безвредна, так как исследование не связано с облучением.

1. Каковы задачи психофизиологии как науки?

2. В чем состоит сущность методов, основанных на вегетативных реакциях?