Альфа ритм головного мозга норма

Прерогативные аспекты и недостатки ЭЭГ-метода

Нейрофизиологи и сами пациенты отдают предпочтение ЭЭГ-диагностике по нескольким причинам:

  • достоверность результатов;
  • отсутствие противопоказаний по медицинским показателям;
  • возможность выполнить исследование в спящем, и даже бессознательном состоянии пациента;
  • отсутствие гендерных и возрастных границ для проведения процедуры (ЭЭГ делают как новорожденным, так и людям преклонного возраста);
  • ценовая и территориальная доступность (обследование имеет невысокую стоимость и проводится практически в каждой районной больнице);
  • незначительные временные затраты на проведение обычной электроэнцефалограммы;
  • безболезненность (во время процедуры ребенок может капризничать, но не от боли, а от страха);
  • безвредность (закрепленные на голове электроды регистрируют электроактивность мозговых структур, но не оказывают никакого воздействия на мозг);
  • возможность проведения многократного обследования для отслеживания динамики назначенной терапии;
  • оперативная расшифровка результатов для постановки диагноза.

Кроме того, для проведения ЭЭГ не предусмотрена предварительная подготовка. К недостаткам метода можно отнести возможное искажение показателей по следующим причинам:

  • нестабильное психоэмоциональное состояние ребенка на момент исследования;
  • подвижность (во время процедуры необходимо соблюдать статичность головы и тела);
  • применение медицинских препаратов, оказывающих влияние на деятельность ЦНС;
  • голодное состояние (снижение уровня сахара на фоне голода влияет на работу мозга);
  • хронические болезни органов зрения.

В большинстве случаев, перечисленные причины можно устранить (провести исследование во время сна, отменить прием медикаментов, обеспечить ребенку психологический настрой). Если врач назначил малышу электроэнцефалографию, игнорировать исследование нельзя.

ЭЭГ ребенку

Диагностика проводится не всем детям, а только по показаниям

Основные ритмы мозга

Сегодня выделяют 4 основных вида электроколебаний человеческого мозга. Им свойственен свой частотный диапазон и состояние сознания.

  1. Альфа-ритм появляется во время отдыха в состоянии бодрствования.
  2. Бета-ритм — обычный при бодрствовании.
  3. Дельта-ритм возникает в состоянии глубокого сна.
  4. Тета-ритм характерен для неглубокого сна либо глубокой медитации.

Альфа-волны открыты несколько десятилетий назад немецким психиатром Гансом Бергером, когда он заметил колебания, частота которых была порядка 10 в секунду. Их амплитуда очень маленькая, всего до тридцати миллионных долей вольта.

Интересно, что альфа-ритм наблюдается только у человека. Неудивительно, что спустя четверть века появился целый раздел науки под названием электронцефалография, или ЭЭГ.

Показания для обследования

Показания к назначению функциональной диагностики нервной системы ребенка могут быть трех видов: контрольно-терапевтические, подтверждающие/опровергающие, симптоматические. К первым относятся обязательное исследование после поведенных нейрохирургических операций и контрольно-профилактические процедуры при диагностированной ранее эпилепсии, водянке мозга или аутизме.

РЭГРЭГ головного мозга
  • Отставание ребенка в речевом развитии: нарушение произношения из-за функционального сбоя ЦНС (дизартрия), расстройство, утрата речевой деятельности вследствие органического поражения определенных зон головного мозга, отвечающих за речь (афазия), заикание.
  • Внезапные, неконтролируемые приступы судорог у детей (возможно, это эпилептические припадки).
  • Неконтролируемое опорожнение мочевого пузыря (энурез).
  • Чрезмерная подвижность и возбудимость малышей (гиперактивность).
  • Бессознательное передвижение ребенка во время сна (лунатизм).
  • Сотрясения, ушибы и другие травмы головы.
  • Систематические головные боли, головокружения и обмороки, неопределенной природы происхождения.
  • Непроизвольные спазмы мышц в ускоренном темпе (нервный тик).
  • Неспособность сосредоточиться (рассеянность внимания), снижение умственной активности, расстройство памяти.
  • Психоэмоциональные нарушения (беспричинная смена настроения, склонность к агрессии, психозу).

В подростковом возрасте ЭЭГ рекомендовано при стабильно повышенных показателях артериального давления.

Как получить верные результаты?

ЭЭГ головного мозга у детей дошкольного и младшего школьного возраста, чаще всего, проводится в присутствии родителей (грудничков держат на руках). Специальной подготовки не производиться, родителям следует выполнить несколько несложных рекомендаций:

  • Внимательно осмотреть голову ребенка. При наличии незначительных царапин, ранок, расчесов сообщить об этом врачу. Электроды не крепятся на участки с поврежденным эпидермисом (кожей).
  • Накормить ребенка. Исследование проводится на сытый желудок, чтобы не смазать показатели. (Из меню нужно исключить сладости, содержащие шоколад, который возбуждает нервную систему). Что касается грудных детей, кормить их необходимо непосредственно перед процедурой в медицинском учреждении. В таком случае малыш спокойно заснет и исследование проведут во время сна.
ЭЭГ ребенку

Грудничкам удобнее проводить исследование во время естественного сна

Важно отменить прием лекарственных препаратов (если малыш получает лечение на постоянной основе, нужно уведомить об этом доктора). Детям школьного и дошкольного возраста нужно объяснить, что им предстоит делать, и для чего. Правильный психологический настрой поможет избежать излишней эмоциональности. С собой разрешается брать игрушки (исключая цифровые гаджеты).

Следует удалить с головы заколки, бантики, вынуть сережки из ушек. Девочкам не заплетать волосы в косы. Если ЭЭГ делается повторно, необходимо взять протокол предыдущего исследования. Перед обследованием у ребенка должны быть вымыты волосы и кожные покровы головы. Одним из условий является хорошее самочувствие маленького пациента. Если ребенок простужен, или имеются другие проблемы со здоровьем, процедуру лучше отложить до полного выздоровления.

Результаты исследования

В 1968 году Д. Коэн бесконтактным способом выявил магнитные колебания вокруг головы, которые появлялись вместе с электрическими биопотенциальными колебаниями мозга. По частоте они совпадали с теми, которые признано называть “альфа-ритмы головного мозга”. Он назвал эти колебания магнитоэнцефалограммой.

Другой ученый, Грей Уолтер, до него, еще в 1953 году, выдвинул предположение, что способность мозга воспринимать электрическое воздействие дает возможности связи с пронизывающей энергией всего сущего. Известно, что длина волны электромагнитного характера, которой соответствует частота альфа-ритма, близка к длине окружности Земли и резонансу «Земли-ионосферы».

О чем идет речь, становится понятным после изучения работ Шумана, который в 1952 году предсказал, а после этого и доказал экспериментальным путем существование резонансов Земли-ионосферы. Эти частоты назвали стоячими волнами в сферическом волноводе «Земля-ионосфера». Длина электромагнитной волны основного резонанса близка к длине окружности Земли.

Шуман вместе с Кенингом зафиксировали, что днем активизировались так называемые «цуги», амплитуда которых достигала 100 мкВ/м, с частотой 9 Гц, которая длилась в основном от трех десятых до трех секунд, но иногда и тридцать секунд. Наиболее интенсивные спектральные линии были в пределах от 7 до 11 Гц. Чаще всего в течение суток разброс частот наблюдается в пределах от /- 0,1 — 0,2 Гц.

Днем фиксируются самые сильные резонансные колебания Земли-ионосферы. В спокойные дни на частоте 8 Гц спектральная плотность колебаний — 0,1 мВ/м Гц, а во время магнитных бурь показания увеличиваются на 15%.

Большинство специалистов сходятся во мнении, что возбуждения колебаний электромагнитного характера связаны с разрядами атмосферного электричества. Речь идет о молниях, возникающих на поверхности всего земного шара.

Электроэнцефалография эффективна при подозрениях на опухоли головного мозга, эпилепсию, сосудистые заболевания. Она также отражает нарушения в деятельности мозга при черепно-мозговых травмах и воспалительных процессах. ЭЭГ имеет ценность и в случае некоторых психических и невротических отклонений и расстройств. Кроме того, электроэнцефалография отражает возрастные изменения в работе нервной системы.

По результатам ЭЭГ выдается заключение невролога – чаще всего через день-два после обследования. При постановке диагноза и назначении лечения учитываются не только данные электроэнцефалографии, но и реакции при осмотре врачом, клинические проявления, показатели прочих исследований.

Расшифровка ЭЭГ включает в себя оценку постоянства ритмов головного мозга, одинаковой активности нейронов обоих полушарий и реакции на проведение рутинных тестов (открыть-закрыть глаза, фотостимуляция, гипервентиляция).

ЭЭГ у детей расшифровать сложнее – это связано с активным ростом и созреванием всей нервной системы, что может влиять на результаты ЭЭГ. Поэтому у детей любые нарушения и изменения следует анализировать в динамике с определенной периодичностью.

Расшифровка показателей ЭЭГ головного мозга должна учитывать ряд факторов, влияние которых может снизить точность проведенного исследования. К ним относятся:

  • возраст;
  • состояние здоровья и сопутствующие заболевания;
  • активное движение во время процедуры;
  • тремор;
  • нарушения зрения;
  • прием некоторых лекарств, воздействующих на нервную систему;
  • употребление продуктов, возбуждающих нервную систему (содержащих кофеин);
  • проведение ЭЭГ натощак;
  • грязные волосы, использование средств для укладки и лечения волос;
  • другие факторы, оказывающие влияние на деятельность головного мозга и нейронов.

Результаты исследования

Расшифровка ЭЭГ с учетом этих условий позволит избежать ошибок в заключении.

Методика проведения

По методу проведения, электроэнцефалограмма близка к электрокардиографии сердца (ЭКГ). В данном случае также используются 12 электродов, которые симметрично располагают на голове в определенных участках. Наложение и крепление датчиков к голове осуществляется в строгом порядке. Кожа головы в местах контакта с электродами обрабатывается гелем. Установленные датчики фиксируются сверху специальной медицинской шапочкой.

Посредством зажимов датчики присоединяются к электроэнцефалографу – прибору, который регистрирует особенности мозговой деятельности, и воспроизводит данные на бумажную ленту в виде графического изображения. Важно, чтобы маленький пациент держал голову прямо на протяжении всего обследования. Временной интервал процедуры вместе с обязательным тестированием составляет около получаса.

Тест на вентиляцию проводится детям с 3 лет. Чтобы контролировать дыхания, ребенку предложат надувать воздушный шарик в течение 2–4-х минут. Это тестирование необходимо для установления возможных новообразований и диагностики эпилепсии скрытого характера. Отклонение в развитии речевого аппарата, психических реакций поможет выявить световое раздражение. Углубленный вариант исследования, производится по принципу суточного мониторинга Холтера в кардиологии.

Шапочка для ЭЭГ

Шапочка с датчиками не причиняет ребенку боли или дискомфортных ощущений

Шапочку малыш носит на протяжении 24 часов, а расположенный на поясе небольшой прибор, непрерывно фиксирует изменение показателей активности нервной системы в целом и отдельных мозговых структур. Через сутки прибор и шапочку снимают и врач анализирует полученные результаты. Такое исследование имеет принципиальное значение для выявления эпилепсии в исходном периоде ее развития, когда симптомы еще не проявляются часто и ярко.

Сущность альфа-ритмов

В мозгу человека проявления мозговой деятельности, а также альфа-ритмы отображают довольно сложные психофизиологические процессы. Экспериментальные и статистические данные говорят о том, что альфа-ритм может иметь врожденный и даже наследственный характер.

Учеными Уорреном МакКаллоком и Греем Уолтером была выдвинута гипотеза о том, что при альфа-ритме происходит внутреннее сканирование мыслеобразов при сосредоточении внимания на какой-то проблеме. Было выявлено интересное совпадение между периодом инерции зрительного восприятия и частотой альфа-волн.

Возможные причины нарушений

Нарушение ритмов, отсутствие/присутствие определенных видов ритмичности, асимметрия полушарий указывают на сбои мозговых процессов и наличии заболеваний. Несимметричность на 35% и более может быть признаком кисты или опухоли.

Показатели электроэнцефалограммы для альфа-ритмичности и предварительные диагнозы

Атипии Выводы
отсутствие стабильности, увеличение частоты травмы, сотрясения, ушибы головного мозга
отсутствие на ЭЭГ деменция или умственная отсталость (слабоумие)
повышенная амплитудность и синхронизация, нехарактерное смещение области активности, ослабленная реакция на энергичность, усиленная ответная реакция на гиперветиляционное тестирование задержка психомоторного развития ребенка
нормальная синхронность при замедлении частоты замедленные психастенические реакции (тормозная психопатия)
укороченная реакция активации, усиление синхронности ритма нервно-психическое расстройство (неврастения)
эпилептическая активность, отсутствие или существенное ослабление ритма и реакций активации истерический невроз

Параметры бетта-ритмичности

Атипии Выводы
взаимное проникновение β-волн с амплитудой 50 мкВ сотрясение мозга
чрезмерная активность нервозность, депрессивное состояние, повышенная тревожность
взрывная или вспышечная активность энцефалит
частота до 18 Гц на фоне амплитуды свыше 30 мкВ ЗПР (задержка психомоторики развития)
превалирование β-ритмичности во всех отделах головного мозга невроз навязчивых состояний по второму типу

Параметры δ- и τ-ритмичности

Атипии Выводы
сильно завышенная амплитуда наличие новообразования
синхронные перманентные δ- и τ-волны на фоне завышенного показателя амплитуды деменция (приобретенное слабоумие)
превалирование и активность обоих ритмов в затылочной части с их увеличением при тест-вентиляции ЗПР
подавление τ-волнами остальных в передних мозговых отделах психопатия по возбудимому типу
резкие усиления обоих ритмов (пароксизм) невроз по истерическому типу
высокочастотные ритмы раздражение мозговых центров ирритации

Кроме описанных параметров, учитывается возраст обследуемого ребенка. У младенцев до шестимесячного возраста количественный показатель тета-колебаний непрерывно растет, а дельта-колебаний падает. С полугодовалого возраста эти ритмы стремительно угасают, а альфа-волны, напротив, активно формируются. Вплоть до школы наблюдается стабильная замена тета- и дельта-волн на волны β и α.

Относительно стабильная биоэлектроактивность с признаками пароксизма, независимо от области мозга, где это проявляется, свидетельствует о превалировании возбуждения над торможением. Это объясняет наличие систематической головной боли и при неврологическом заболевании (мигрени). Совокупность патологической биоэлектроактивности и пароксизма является одним из признаков эпилепсии.

Депрессия у ребенка

Пониженная БЭА характеризует депрессивные состояния

При декодировании результатов во внимание принимаются любые нюансы. Расшифровка некоторых из них следующая. Признаки частого раздражения мозговых структур указывают на нарушение процесса циркуляции крови в головном мозге, недостаточности кровоснабжения. Очаговая анормальная активность ритмов является признаком предрасположенности к эпилепсии и судорожному синдрому. Несоответствие нейрофизиологической зрелости возрасту ребенка говорит о задержке развития.

Нарушение активности волн свидетельствует о перенесенных черепно-мозговых травмах. Преобладание активных разрядов с любой мозговой структуре и их усиление при физическом напряжении может вызывать серьезные нарушения в работе слухового аппарата, органов зрения, спровоцировать кратковременную потерю сознания.

  1. Нарушения альфа-ритма. Асимметричность альфа-ритмов двух полушарий головного мозга (разница более 30%) может быть признаком новообразований, инсульта или инфаркта. Нестабильный или высокочастотный альфа-ритм бывает при повреждениях головного мозга, в частности, как результат ЧМТ или сотрясения. При серьезных нарушениях психики амплитуда может снижаться до менее чем 20 мкВ, индекс ритма падает ниже 50%, зона проявления альфа-ритма смещается из области затылка и темени. При слабоумии может наблюдаться отсутствие альфа-волн либо их аритмичность. У ребенка отклонения от норм альфа-ритма могут быть свидетельством задержки психомоторного развития.
  2. Нарушения бета-ритма. Сотрясение мозга обычно характеризуется наличием высокоамплитудных (50-60 мкВ) диффузных бета-волн. При энцефалите регистрируются короткие веретена. Возрастание длительности и частоты возникновения этих веретен может говорить о развивающемся воспалительном процессе. У детей аномальны бета-волны с частотой 16-18 Гц и высокой амплитудой (30-40 мкВ) в передних и центральных отделах мозга – это признак отставания в развитии ребенка.
  3. Нарушения тета- и дельта-ритма. Постоянное повышение амплитуды дельта-ритма – более 40 мкВ – является показателем нарушенных функций мозга. Если дельта-ритм зафиксирован во всех участках головного мозга, то можно говорить о серьезных заболеваниях центральной нервной системы. Большие колебания дельта-волн встречаются при наличии опухолей. Задержка развития у детей характеризуется максимальными проявлениями тета- и дельта-волн в области затылка. Повышенная частота этих ритмов иногда отражает нарушенное мозговое кровообращение и прочие неврологические проблемы.

Биоритмы во время сна и бодрствования

Когда человек закрывает глаза, его альфа-ритмы головного мозга становятся сильнее. А когда глаза открываются, у большей части людей эти волны исчезают. На основании этого Грей Уолтер предположил, что альфа-ритм — это сканирующие поиски решений, исчезающие при их нахождении.

Альфа-волны начинают постепенно замещаться тета-ритмом при появлении сонливости. А у спокойно спящего человека преобладают дельта-волны, которые, тем не менее, могут дополняться во время сна другими ритмами, например сигма-ритмом.

Грей Уолтер уверен, что сон является наследием прошлых времен человека, когда ему было необходимо устраниться от активной деятельности. Дельта-волны при этом как бы охраняют мозг.

Альфа-ритмы головного мозга являются очень индивидуальными у людей. Исследования показали, что у основного числа людей, у которых они были выражены, наблюдалась способность к абстрактному мышлению.

В числе испытуемых, хоть и не часто, но попадались люди, у которых альфа-ритмы отсутствовали полностью даже тогда, когда они закрывали глаза. Для таких людей было характерно мыслить при помощи зрительных образов, но решать абстрактные вопросы для них было проблематично.

Индекс альфа-ритма, по мнению ученого, влияет на скорость психических и сенсорных реакций. При более быстром ритме оперативность принятия решений и деятельности возрастает.

Из сказанного становится понятным, что альфа-ритм связан с мышлением, возникающим в мозгу. Способность воображения, предвидения и расчетов была присуща человеку еще на ранних этапах истории. А вот механизмы контроля и абстрактного мышления были приобретены несколько позже. Мы называем такие качества волей человека.

Наиболее распространение диагнозы на основе ЭЭГ

К распространенным заболеваниям, которые диагностируются неврологом у детей после исследования, относятся:

  • Опухоль головного мозга различной этиологии (происхождения). Причина патологии остается неясной.
  • Черепно-мозговая травма.
  • Одновременное воспаление оболочек мозга и мозгового вещества (менингоэнцефалит). Причиной, чаще всего, является инфекция.
  • Анормальное скопление жидкости в структурах головного мозга (гидроцефалия или водянка). Патология имеет врожденный характер. Скорее всего, в перинатальный период женщина не проходила обязательные скрининги. Либо аномалия развилась вследствие травмы, полученной младенцем во время родоразрешения.
  • Хроническое психоневрологическое заболевание с характерными судорожными приступами (эпилепсия). Провоцирующими факторами являются: наследственность, травма при родах, запущенные инфекции, асоциальное поведение женщины во время вынашивания малыша (наркомания, алкоголизм).
  • Кровоизлияние в вещество головного мозга, вследствие разрыва сосудов. Может быть спровоцировано повышенным давлением, травмами головы, закупоркой сосудов холестериновыми наростами (бляшками).
  • Детский церебральный паралич (ДЦП). Развитие заболевания начинается во внутриутробном периоде под воздействием неблагоприятных факторов (кислородное голодание, внутриутробные инфекции, воздействие алкогольных или фармакологических токсинов) или травмой головы при родоразрешении.
  • Неосознанные передвижения во время сна (лунатизм, сомнамбулизм). Точного объяснения причины не существует. Предположительно, это могут быть генетические отклонения или влияние неблагоприятных природных факторов (если ребенок находился в экологически опасной зоне).
Эпилепсия

При диагностированной эпилепсии ЭЭГ проводится регулярно

Эпилепсия

Электроэнцефалография дает возможность установить очаг и разновидность болезни. На графике отличительными признаками будут следующие изменения:

  • остроугольные волны с резким подъемом и спадом;
  • ярко выраженные медленные остроконечные волны в совокупности с медленными;
  • резкое повышение амплитуды на несколько единиц кмВ.
  • при тестировании на гипервентиляцию фиксируется сужение и спазмы сосудов.
  • при фотостимуляции проявляются несвойственные реакции на тест.

При подозрении на эпилепсии и на контрольном исследовании динамики болезни, тестирование проводят в щадящем режиме, поскольку нагрузка может вызвать эпилептический припадок.

Изменения на графика зависят от степени тяжести полученной травмы. Чем сильнее был удар, тем ярче будут проявления. Несимметричность ритмов указывает на неосложненную травму (легкое сотрясение головного мозга). Нехарактерные δ-волны, сопровождаемые яркими вспышками δ- и τ-ритмичности и разбалансировкой α-ритмичности могут быть признаком кровотечения между мозговой оболочкой и мозгом.

Поврежденная вследствие травмы зона мозга всегда заявляет о себе повышенной активность патологического характера. При исчезновении симптомов сотрясения (тошнота, рвота, сильные головные боли), на ЭЭГ отклонения будут все равно зафиксированы. Если же, наоборот, симптоматика и показатели электроэнцефалограммы ухудшаются, возможным диагнозом будет обширное поражение мозга.

По результатам доктор может рекомендовать или обязать пройти дополнительные диагностические процедуры. В случае необходимости детально обследовать ткани мозга, а не его функциональные особенности, назначается магнитно-резонансная томография (МРТ). При обнаружении опухолевого процесса следует обратиться к компьютерной томографии (КТ). Окончательный диагноз ставит невропатолог, суммируя данные, отраженные в клинико-электроэнцефалографическом заключении и симптоматику пациента.

Отличие человека от всех других существ

  • Наиболее частым признаком органических заболеваний головного мозга – опухолей, черепно-мозговых травм, сосудистых нарушений, является наличие межполушарной ассиметрии, замедление частоты ритма электроэнцефалограммы, а также появление признаков пароксизмальной активности в отдельных участках мозга
  • Для диагностики нарушений сна и связанных с этим проблем (храп, бессонница, синдром обструктивного апноэ сна) зачастую необходимо проведение полисомнографии (изучается ЭЭГ, ЭКГ, нервно-мышечная проводимость, насыщение крови кислородом, тяжесть храпа, дыхание, движения ног, рук, глаз…)
  • Достаточно широко используется анализ энцефалограммы в динамике при последствиях родовых травм у ребенка, при задержке психического, моторного и речевого развития у детей. При этом расшифровка основывается на изучении различных косвенных признаков (замедление формирования альфа-ритма с низкой амплитудой и дезорганизацией, преобладание медленных волн в состоянии бодрствования в возрасте 5-7 лет и старше, смещение фокуса активности в передние отделы головного мозга и др.).

Альфа-ритм — норма для человека. Это то, что нас выделяет из животного мира. В мозгу животных регистрировались лишь отдельные и нерегулярные отдельные элементы таких процессов.

Именно Кенинг со своими помощниками впервые обнаружил связь альфа-ритма человеческого мозга и основной резонансной частоты Земли в 1960 году. В результате проведенных массовых исследований в течение длительного времени было установлено, что при усилении напряженности поля наблюдалось уменьшение реакции в среднем на 20 мс. Когда же имелись нерегулярные колебания от 2 до 6 Гц, то время увеличивалось на 15 мс.

7. Очерки о бытовом энцефалографе

В задачи очерка не входит история, потому не станем останавливаться на том, когда и кем была записана первая энцефалограмма. Она была записана в 1928-м Гансом Бергером. Современная ЭЭГ представляет из себя запись электрической активности с поверхности головы от нескольких десятков электродов — похожую на картинку с сейсмографа.

Первые показатели, с которыми сталкивается исследователь, — это амплитуда, то есть сила сигнала, показанная как высота волны, и частота — то, как часто эти волны повторяются в единицу времени. Амплитуду меряют в микровольтах, в среднем она колеблется от нуля до двухсот. Это слабый, трудно регистрируемый ток, требующий очень хорошего соединения с головой.

Для достижения большей чувствительности изредка применяют электрокортикографию — когда электроды слегка вживляются в скальп. Этот не слишком гуманный метод требует предельных обоснований и веских причин, ЭЭГ же относится к т. н. неинвазивным, то есть не проникающим в голову инструментам. Из разновидностей неинвазивных электродов можно выделить “жидкие”, “активные” и “сухие”.

Сухие, соответственно, не требуют. Стоит ли говорить, какой тип электродов является золотым стандартом в когнитивной нейронауке?

Вопрос, какие электроды лучше, всё же довольно сложен. В нейрооргáне я использовал сухие активные от OpenEEG, но шумели они, как бур на Кольской сверхглубокой. Почему нельзя выяснить, какой тип электродов работает лучше? Потому что академии ещё не договорились о стандартах их контрастного анализа, а также из-за противоречивости ЭЭГ, о которой пойдёт речь далее.

Помимо того, электроды делятся на активные и пассивные. Активные снабжены некоторыми электросхемами на поверхности, позволяющими усиливать сигнал. Почему же не использовать только активные электроды? Потому что активные электроды очень чувствительны и к помехам, отчего падает статистическая мощность исследования с их участием.

Тогда можно ли их вообще применять? Да, но с большим числом экспериментальных проб. То есть эксперименты будут длиннее. Зато не нужно возиться с подготовкой головы, гелями и душем впоследствии. Логично ли использовать активные сухие электроды для бытового энцефалографа? Зависит от поставленных вами целей, но поскольку такой ответ ничего не объясняет, скажу, что да.

Альфа ритм головного мозга норма

Поговорим про генерацию сигнала ЭЭГ. Это одна из самых важных вещей, которые необходимо понять. Если сама энцефалограмма — это электрическое поле на поверхности головы, которое мы считываем, то что именно в мозге его создаёт? Возможно, вы удивитесь, но ответ окажется несколько длинным.

Вспомним азы нейроанатомии. В мозге есть белое и серое вещества: серое — это тела нервных клеток, нейронов. Белое — это миелин, защитное покрытие, которое создают глиальные клетки, до недавнего времени считавшиеся служебными и помогающими нейронам с метаболизмом. Теперь у глиальных клеток находят много других ролей — и это перспективная, отдельная область исследований.

У одного нейрона, как правило, один аксон, но может быть и несколько. Аксон может разветвляться, но не сильно. Проводящие пути состоят из десятков тысяч аксонов, идущих от одних нейронов к другим. Можно сказать, мозг ими пронизан. Надо ли запоминать эти подробности детально? Необязательно. Хотя для ответа на вопрос, откуда берётся сигнал с ЭЭГ, они пригодятся.

Итак, аксон передаёт сигнал от нейрона к нейрону, а принимает — дендрит. Дендрит — очень интересная структура, названная так из-за своей древовидности. Это отходящая от тела нейрона разветвлённая сеть, к которой присоединены десятки тысяч аксонов. Такое соединение называется синапс. Некоторые синапсы могут возбуждать нервную клетку, иные — затормаживать.

Модель, конечно, упрощена. Во-первых, аксоны выходят не только на дендриты: есть аксо-аксональные и аксо-соматические соединения. Первые соединяются с другими аксонами, другие подходят непосредственно к телу нейрона. Такая логика имеет смысл: допустим, сигнал от Х экстремально важен — тогда аксон коммутирует непосредственно на клетку и получает прямой доступ к ней, минуя “голосование” на дендритах.

То есть нейроны в мозге посылают друг другу сигнал через аксоны. Большинство аксонов приходят на дендриты, где потенциалы суммируются. Разряд нейрона после достаточной активации — это потенциал действия. Есть тормозящие и есть возбуждающие нейроны: первые тормозят активацию тех, к кому они присоединены, другие, наоборот, усиливают.

Картина, нарисованная здесь, очень приблизительная, но её уже достаточно для ответа. В мозге существует множество видов нервных клеток, различающихся по функциям, размеру и форме, числу аксонов и дендритов: звездчатые, пирамидные, интернейроны и прочие. Во-первых, считается, что сигнал, который мы видим, производят пирамидные нейроны.

То есть пирамидные нейроны производят сигнал для ЭЭГ?

Практически. Когда сигнал с аксона приходит на дендрит, тот, условно говоря, становится заряжен положительно (вернее, менее отрицательно, чем было). Вокруг него формируется положительно заряженное электрическое поле. Тело нейрона, находящееся в относительном отдалении, всё ещё остаётся отрицательно заряженным.

Это создаёт так называемый диполь: положительный заряд на одном конце и отрицательный на другом. Когда миллиарды этих диполей возникают синхронно, сила их становится достаточной, чтобы быть уловленной электродами. Во-вторых, сигнал, который мы видим на ЭЭГ, производят не все пирамидные клетки — и большинство из тех, что производят, расположены перпендикулярно поверхности головы. Почему так? Потому что электрические поля довольно слабы и в такой конфигурации они лучше регистрируются.

То есть ЭЭГ ловит слабые флуктуаций лишь некоторых, а именно перпендикулярных черепу пирамидных нейронов, чьи дендриты находятся в близких к поверхности головы мозговых слоях, и весь прочий цирк никак не учитывает? Да. Более того, работа “всей прочей” конницы чаще всего всплывает в виде разнообразных и нежелательных, требующих фильтрации шумов. Тогда есть ли от этого всего прок? Тоже да.

Можно ли сказать, что картину ЭЭГ рисуют сигналы некоторых перпендикулярных поверхности головы пирамидных нейронов?

Увы, сказать это с точностью нельзя. Есть пара нюансов:

  1. Помимо аксо-дендритных, существуют аксо-соматические соединения, которые переворачивают диполь. А это значит, что мы не можем точно сказать, что отражает электрическое поле конкретного дендрита: сам сигнал (деполяризацию) или фазу молчания (реполяризацию).
  2. Во-вторых, пока поле дойдёт до головы, пройдёт некоторое время. Пусть и очень короткое.
  3. В-третьих, исследования отношений нейронного импульса и энцефалограммы продолжаются.

Короче, Склифосовский, в тот миг, когда амплитуда на ЭЭГ идёт вверх, значит ли это, что какие-то из тех пирамидных нейронов синхронно сигналили или, наоборот, в это мгновение они синхронно молчали? Можно ли сказать, глядя на ЭЭГ: ага, вот там и тогда они были активны?

Что же порождает энцефалограмму?

Альфа ритм головного мозга норма

Энцефалограмму порождают электрические поля на дендритах некоторых пирамидных нейронов, перпендикулярно расположенных к поверхности головы.Чем сильнее амплитуда (выше волна), тем больше нейронов разряжаются одновременно.

А чем сильнее частота — тем чаще.

Один друг изучал робототехнику в Шотландии, и его дипломной работой была сборка домашней ЭЭГ-машины. Машина формально работала, но сигнал был слишком зашумлён. И я когда-то делал нейрооргáн на основе OpenEEG-схемы с тем же результатом в конце. В первой в моей жизни нейрокогнитивной лаборатории стоял громоздкий и сверхдорогой ЭЭГ-девайс от NexStim.

Коммерческие приборы уже сейчас представлены на любой вкус и цвет: от Emotiv до NecoMimi. Причины, по которым они не сертифицированы как медицинские/исследовательские, понятны: готовность продукта, с одной стороны, и цена экспертной проверки и сертификации, с другой. Плюс есть ограничения на распространение медтехники.

И если даже движение глаз создаёт серьёзные артефакты на приборах посолиднее, можем ли мы гарантировать, что коммерческие и переносные пригодны для вменяемой регистрации энцефалограммы? Нет. Хотя они показывают какие-то данные. Хотя какие-то факультеты каких-то университетов даже используют их. Хотя компании улучшают свои игрушки до состояния вменяемых средств.

Значения нормы и отклонения

Альфа-ритм у детей формируется к 2-4 годам. У взрослого человека он наблюдается тогда, когда он закрывает глаза и ни о чем не думает. В это время замедляются его биоэлектрические колебания, а волны, имеющие колебания от 8 до 13 Гц, увеличиваются.

Согласно проведенным исследованиям, чтобы усвоить новую информацию, нужно стимулировать в своем мозгу альфа-ритмы. При расслаблении, без фокусировки на чем-либо, наступает состояние умиротворенности, которое получило название “альфа-состояние”. В практике восточных единоборств его еще называют состоянием мастера. Именно в такие моменты мышечная реакция увеличивается в десять и более раз, в отличие от обычных бета-ритмов.

У здорового человека в состоянии бодрствования преобладают альфа- и бета-ритмы. Причем чем больше первых, тем меньше организм подвержен стрессу, тем больше у человека имеется способность учиться и полноценно отдыхать. В такие моменты организм вырабатывает энкефалины и бета-эндорфины. Это своего рода природные «наркотики», то есть вещества, которые отвечают за отдых и радость.

Алкоголики и наркоманы не способны без дополнительных стимуляторов входить в альфа-ритм. Но в состоянии опьянения мощность альфа-диапазона у них сильно возрастает. Этим и объясняется их пагубное пристрастие.

В норме проявления ритмов головного мозга у здорового человека соответствуют приведенным выше величинам и функциональным состояниям. Кроме того, о нормальной работе нервной системы говорят такие признаки:

  • преобладание альфа- и бета-ритмов в активном состоянии;
  • синхронность ритмов в обоих полушариях;
  • отсутствие острых пиков электрической активности;
  • стабильная активность мозга даже при наличии кратковременных реакций на световое воздействие и другие варианты стимуляции.

У детей в раннем возрасте регистрируются медленные колебания, а альфа-ритм формируется к 7 годам. ЭЭГ подростков 15-17 лет уже соответствует исследованию взрослого человека. После 50-60 лет снижается частота и нарушается регулярность дельта-ритма, вырастает количество тета-волн.

Отклонений от нормы в ЭЭГ головного мозга существует множество. Определение возможных причин нарушения ритмов головного мозга – задача опытного специалиста. Ниже приведены некоторые варианты аномальных результатов ЭЭГ, которые могут являться признаками неврологических, психических или речевых расстройств.

  1. Отсутствие синхронности и симметричности в работе нейронов правого и левого полушарий.
  2. Внезапные изменения частоты ритмов: острые вспышки активности и резкие спады. Так бывает при инфекциях, опухолях, травмах, инсульте.
  3. Чередование пиков и спадов, колебания высокой амплитуды с различной частотой, единичные или серийные всплески активности могут быть признаком эпилепсии. Однако следует учитывать, что между приступами ЭЭГ больных эпилепсией может показывать нормальные результаты.
  4. Наличие дельта- и тета-ритмов у бодрствующего человека свидетельствует о возможных заболеваниях или травмах головного мозга.
  5. Ряд инфекций, отравлений и нарушений обмена веществ может характеризоваться изменениями активности мозга сразу в нескольких участках.
  6. В состоянии комы и при угнетении нервной системы сильнодействующими наркотиками может наблюдаться нулевая электрическая активность мозга. Так случается, когда нарушается поступление крови в головной мозг и он перестает функционировать.

3. ERP: Event related potentials / Когнитивно вызванные потенциалы

Кроме волн и их ритмов, в электроэнцефалографии выделяют так называемые event related potentials, часто неправильно переводимые на русский язык как “вызванные потенциалы” (evoked potentials), умножающие терминологическую неразбериху. Будем называть их ERP. В чём различие evoked potentials и ERP?

Альфа ритм головного мозга норма

Можно дать короткий ответ: ERP — это когнитивно вызванные потенциалы. EP — термин более широкого порядка, охватывающий ответы ЦНС на стимул вообще на любой стадии обработки. ERP же связан с обработкой мозгом сенсорного стимула или решением умственной задачи.

Сразу после того, как сигнал, идя от органов чувств через ствол мозга и таламус, попадает в кору больших полушарий, возникает ERP — краткий и быстрый отрезок энцефалограммы, имеющий специфический узор. Узор рисуется амплитудами: так, на ERP характерны различные пики и спады, напоминающие ландшафты мультяшных гор.

Эти пики и спады называют по буквенному и цифровому коду: N или P плюс цифры — N200, P300 и так далее. N — это negativity, момент отрицательного заряда, P — positivity, момент положительного. 200 и 300 — это через сколько миллисекунд после предъявления стимула возникли эти скачки. К сожалению, разные лаборатории располагают и — по у-оси по-разному, и у одних N снизу, а у других — сверху.

Добавим немного сложности. Вторая волна исследований ERP-компонентов показала, что названия их не отражают реальную картину. Скажем, какой-нибудь Р100 может начинаться и чуть раньше, и чуть позже, чем через 100 мс, в зависимости от ситуации. А также иногда он может регистрироваться как позитивный, а иногда как негативный компонент.

Важная деталь: достаточно всего 80 мс, чтобы добраться от первичной зрительной коры до лобной. А это значит, что на компоненты, которые возникают за 100 мс и больше, вполне могут влиять лобные доли. Иначе говоря, зоны мозга взаимосвязаны и обработка информации не идёт строго по лестнице — от одного места к другому.

Альфа ритм головного мозга норма

С1 и Р1/Р100

С1 может быть позитивной и негативной, это первая компонента, прослеживающаяся после зрительного сигнала через 50—100 мс после предъявления стимула. Если стимул появляется в верхней половине поля зрения, то С1 негативен, и наоборот. Р1 появляется через 70—90 мс с пиком в районе 80—130 мс, также он наиболее различим в задних отделах мозга. В отличие от С1, Р1 модулируется вниманием.

N100 и Р200

Возникает в районе 80—120 мс после сигнала, в основном в передне-центральных отделах головы. Если испытуемый не выполняет никаких заданий, она усиливается во время непредсказуемых сигналов и ослабляется при повторяющихся. Любопытно, что она также коррелирует с высоким интеллектом. Исследования относительно Р200 разнообразны, но пока ещё теряются в теоретических догадках из-за связи этого компонента со многими психическими процессами.

Интересная компонента, усиливается при зрительном предъявлении лица.

MMN, или mismatch negativity

Альфа ритм головного мозга норма

N200 / VAN — Visual Awareness Negativity

Исследовательская группа, к которой я принадлежу, считает N200 нейрокоррелятом сознания как минимум в зрительной модальности, полагая, что то возникает на ранних этапах обработки и уже в сенсорной коре. Она оппонирует другой влиятельной группе, придерживающейся более традиционного взгляда, в котором сознание возникает на поздних этапах обработки и соотносится с лобными областями мозга.

Классический “умственный” ERP. Показывает реакцию испытуемого на стимул и усиливается, когда стимул маловероятен. Имеет подкомпоненты: P3a и P3b. Последний — это сам переименованный Р300. Р3а реагирует на новизну стимула и направление внимания.

В случае с Р3b, или Р300, маловероятный стимул всё-таки должен относиться к задаче, быть наименее ожидаемым и т. д.

Надеюсь, общее представление о компонентах и как их понимают сформировать получилось. Желающие могут также посмотреть P600, N400 и остальные, всего их около 11-ти штук. ERP ищут в когнитивных исследованиях, то есть направленных на изучение высших психических функций, и по отличиям в их структуре делают гипотезы.

Кроме того, их применяют в клинических исследованиях, например, шизофрении. Пафос ERP заключается в том, что они связаны с сигналом, поступающим в мозг, и показывают стадии его обработки. Сравнивая ERP наличия сигнала с отсутствием или одни типы сигналов с другими — замеченными сознанием с незамеченными и т. д.

4. Монтаж электродов. Фильтрация шумов.Анализ

binaural mixer

Электроэнцефалограф бытовой и особенно лабораторный должен иметь чувствительные электроды, о чём было сказано в начале этой статьи. Два дополнительных требования: металл должен быть одинаков, поскольку разные металлы производят разные собственные токи, и импеданс, или сопротивление, должен быть максимально низким.

Располагают электроды на специальных шапочках или иных удобных креплениях, соответствующих системе расположения 10-20. 10-20 — международно утверждённый стандарт, означающий следующее: если разделить голову условно накрест, с линиями от переносицы до затылка и от уха к уху, то расстояние между электродами на этих линиях составляет 10 или 20% от общей длины линии.

Довольно удобно. Сейчас количество электродов может доходить до сотни.Далее, дифференциальный усилитель. Как справиться с тем, что помимо токов мозга есть ещё токи кожи головы и каждого электрода? Дифференциальный усилитель делает такой трюк: показания с двух электродов, один из которых референтный, сравниваются между собой и регистрируется только разница.

Какой электрод использовать в качестве референтного? Что ж, ответ снова будет несколько составным.

Во-первых, существует понятие монтажа. Во-вторых, таких монтажей несколько. Монтаж — это выбор, какой из электродов будет референтом или кого с кем дифференциально усиливать. Стандартный референтный монтаж — это когда каждый электрод сравнивается с референтном, например, на мочке уха, на носу или где-то на условно нейтральном месте.

Проблема референтного монтажа в том, что место, куда прикреплён референт, электрически не нейтральное. Альтернативный монтаж — биполярный. Здесь референта как такового нет, каждый электрод сравнивается с соседом. Увы, биполярный монтаж тоже не идеален. Во-первых, он смазывает низкоамплитудную активность, а значит, ни для диагностики смерти мозга, ни для низковолновых исследований он не годится.

Во-вторых, он пропускает так называемые “базальные события”, то есть такие, которые произошли на глубине мозга и отразились на большой площади поверхности головы. Ведь одинаковые токи он срезает, а электроды сравниваются рядом стоящие. Есть ещё локальный средний монтаж, где референтами служат несколько ближайших к электроду соседних, и несколько математических моделей, например для общего среднего монтажа, идеально работавших бы, если бы головы имели идеальную форму. Шара, то есть. Каждый монтаж даёт немного разный рисунок энцефалограммы, что в целом задачу не облегчает.

Артефакты/шумы и фильтры

Поговорим о шумах. Артефакты или шумы — зло на энцефалограмме, которого быть не должно, но мир несовершенен. Самый распространённый — от движений глаз. Бывает ещё, что простреливает кардиограмма, например, у человека с большим сердцем и… маленькой шеей. Кардиобаллистический: от движения электрода, расположенного близко к сосуду.

Ещё один интересный фильтр использует запись окулограммы и “вычитает” её из ЭЭГ.

Анализ данных

Эта часть лишь опишет некоторые методы анализа, минуя их аппарат. В каждом из этих подходов используется дикий матан — результат трудов многих математиков, физиков и инженеров. Для желающих понять, как на самом деле работают эти вычисления и как надо обрабатывать сигналы, книга “Analyzing Neural Time Series Data: Theory and Practice” Майка Коэна будет важной и интересной.

monoural moxer

Перед тем, как идти дальше, стоит упомянуть частоту дискретизации. В сущности, это всего лишь интервал, с которым мы записываем наши данные. Поскольку носитель всегда цифровой, данные с сигнала записываются дискретно: каждые n моментов времени, выражаемом в тех же герцах. В случае с ЭЭГ это миллисекундные интервалы, и чем они меньше, тем точнее.

Первым делом остановимся на спектральном анализе. В энцефалограмме присутствует не одна, а несколько частот сразу. Спектр мощности частот отражает энергию — или мощность — каждой из этих частот. Чем выше частота дискретизации, взятая для данного анализа, тем лучше, но не переборщите: слишком высокая частота даст слишком заковыристый нестабильный спектр со множеством пиков. Нужно будет подбирать оптимальные параметры.

Что же показывает спектр? Спектр показывает, какая частота (вспомним ритмы) самая мощная на данном электроде в данный отрезок времени. Бывает ещё усреднённый спектр: какая частота самая-самая мощная в среднем по всем электродам в данный отрезок времени. Кстати, небольшие отрезки времени — в несколько сот миллисекунд — называют эпохами.

Что такое самая мощная частота/ритм? Это такая, которую генерирует наибольшее число тех пирамидных нейронов в данный период времени. Тех пирамидных нейронов, о которых шла речь в разделе 1. А поскольку на ЭЭГ нередко присутствуют несколько независимых частот, спектральный анализ может показать два пика.

Спектры мощности можно затем представить в виде топограммы, то есть 2d графика. Вариантов применения спектрального анализа множество. Например, как изменилась мощность бета-ритма до и после пятерной инъекции барбитурата.

Далее, когерентность. Это довольно простая вещь: раз в нашем мозге много парных структур, почему бы им — в правом и левом полушариях — не производить синхронные по фазе ритмы. Когерентность — это всего лишь степень синхронности. Однако стоит иметь в виду, что норма по отклонениям для разных ритмов очень различна, а с индивидуальными особенностями людей может доходить до 50%.

Тем не менее показатель важный и много говорящий. Так, при каллозотомии когерентность значительно снижатеся, чем до неё, что само по себе немудрено, но говорит о важности периодически смотреть на этот показатель. В ряде когнитивных исследований обращают внимание и на вызванную десинхронизацию, то есть рассогласование ритма.

Следующий тип анализа: ICA, анализ независимых компонент, и PCA, анализ главных. Для понимания этого анализа необходимо вспомнить, что в мозге одновременно разными генераторами, расположенными в разных местах, генерируются разные ритмы. В тех областях поверхности головы, где эти ритмы накладываются друг на друга, электрод регистрирует их сумму. Чтобы найти эти генераторы, опуская дикий матан, существуют эти два анализа.

Последнее, но не самое последнее. Учёные захотели пойти дальше и попробовать определить местонахождение диполей, то есть генераторов ЭЭГ-сигналов. Эту задачу назвали обратной, а прямая — наоборот, определить распределение ЭЭГ-сигналов, если знаешь месторасположение диполя, его ориентацию и точную проводимость мозговых оболочек.

Это приближает нас к последнему описываемому здесь анализу: LORETA или sLORETA, отличным, скажем, тем, что второй — улучшенная версия первого. LORETA — дерзкая идея томографии низкого разрешения, что и означает аббревиатура. Вообще, она базируется на допущении, что соседние области мозга производят похожие электрические потенциалы.

Кора мозга здесь моделируется как плотная сетка вокселей (трёхмерных пикселей), каждому из которых присваивается определённый заряд. В силу крайней сложности такой задачи с таким инструментом LORETA остаётся приблизительным, вероятностным и базирующимся на допущениях анализом, однако её данные подтверждает практика. В частности, другие нейрофизиологические методы.

Это был четвёртый круг. Дальше, как правило, легче.

5. Нейрообратная связь

Принцип нейрообратной связи восхитителен. Само по себе это одно из тех мозговых чудес, продолжающих радовать и удивлять (хотя всё, связанное с мозгом, прекрасно). Суть в том, что можно научиться изменять ритмы своей ЭЭГ — как словно учишься игре на пианино или сложным гимнастическим движениям. Но ведь там нет мышц!

в любом месте, в любой среде, получив индикатор/сенсор, психика получает контроль над тем, с чем этот сенсор связан. Если немного пофилософствовать, то и ЭЭГ, и вся меддиагностика — такой же сенсор, позволяющий нам при случае применить таблетку: контроль внешний и косвенный. К тому же психика тяготеет к контролю внутреннему и прямому, подобно газу, стремящемуся занять все доступные объёмы.

Вероятно, это проявляется так: там, где в природе не существует обратной связи, мы изготавливаем и используем внешние средства вроде пилюль. А там, где есть, организм работает напрямую. Видимо, там, где её раньше не было, а потом возникла, прямой контроль возможен. Вот оказалось, что мозгом тоже можно в некотором смысле “двигать”. Ну не круто ли?!

Конечно, не все параметры можно контролировать, даже с наличием обратной связи. И не все из тех, которые можно, дают бесконечную степень свободы. Легче всего привести пример: в первом случае нельзя переключить передачу на мануальной коробке без педали сцепления. Во втором — сколько ни нажимать на газ, выше скорости на спидометре не поехать.

В случае с нейрообратной связью такие пределы есть, например, в регуляции гемодинамики. Хотя само по себе удивительно, что даже гемодинамику — то есть уровень крови (гемоглобина) в участке мозга — можно сознательно регулировать, разные исследования нащупывают предел. В целом же человек может потерпеть неудачу с контролем любого параметра НОС либо из-за ошибки экспериментатора с выбором этого параметра, либо из-за неспособности самого человека связать с ним своё внутреннее состояние. Либо из-за ошибки в расчётах.

В чём, если коротко, суть нейрообратной связи?

Суть нейрообратной связи в том, чтобы, используя определённые показатели ЭЭГ как индикатор, создать в организме обратную связь и научиться контролировать нужные параметры. Контролируя их, можно менять своё психофизиологическое состояние.

Начало этой ветви исследований было положено около 50—70 лет назад. Все протоколы НОС можно разделить на активирующие и расслабляющие: по принципу того, как их результат влияет на метаболизм. Активирующие нацелены на увеличение высоких частот, таких как бета; релаксирующие — на усиление низких частот, таких как альфа.

Цели НОС можно разделить на исследовательские, клинические и бытовые. В случае с бытовыми допустимо ограниченное число протоколов, зарекомендовавших себя как медитативные, расслабляющие и усиливающие концентрацию. Протоколы из двух других групп могут иметь и имеют противопоказания, побочные эффекты и строгие условия, при которых они полезны.

— Какой параметр ЭЭГ изменять, чтобы достичь эффекта?

Для его решения есть два принципа. Во-первых, принцип нормализации: данные ЭЭГ испытуемого или пациента по различным показателям сравнивают с большим числом данных здоровых людей и находят отклонения. Различие становится мишенью, его пытаются “сгладить”. Во-вторых, параметр подбирают по эффективности работы с ним и результатам сторонних исследований по связи этого параметра с искомым эффектом. Параметрами могут быть ERP, амплитуды, количество определённых ритмов или когерентность.

isochronic

Процедура состоит из нескольких шагов:

  1. Запись энцефалограммы того, кому будет проводиться. Для достаточной детализации нужно как минимум 19 электродов. Для самой НОС, к счастью, может хватить и трёх (с референтом).
  2. Выбор параметра и подбор/создание протокола.
  3. Сама сессия. Обычно по 10—30 минут, около 10—50 раз для закрепления навыка.
  4. Проверка: психологическая, целевого состояния, например изменения процента эпилептических припадков, и ЭЭГ.

Альфа-релаксация

Есть несколько версий подобного протокола, общая цель которого — усилить альфа-активность. Как мы помним, альфа-ритм лучше всего заметен в зрительной системе и сильнее нарушается от зрительных стимулов, поэтому процедуру любят проводить с закрытыми глазами, используя звук в качестве индикатора.

От релаксации до творческого подъёма, настроения и самочувствия — этим протоколом даже пробовали лечить алкоголизм. Электрод устанавливается на Сz, заземляющий электрод на одной мочке уха, а референтный — на другой. В качестве параметра можно брать отношение амплитуды альфа-ритма к усреднённой общей амплитуде ЭЭГ.

Другой вариант: записывать лобные электроды F3 и F4 по отношению к Cz и вычислять асимметрию по формуле: (П — Л)/(П Л), где П и Л — амплитуда альфа-сигнала на правом и левом электродах. Когда значение превышает 0, включаем, например, Шуберта, а с ростом этого значения усиливаем громкость от тихой к нормальной. Шуберта можно поменять на звуки птичьего лета.

Протокол Пенистона-Кулоски

Джедайская версия для продвинутых ковбоев. Использует соотношение альфа- и тета-ритмов. По некоторым свидетельствам, приводит человека в гипнагогическое состояние. Обрела высокую популярность в 70-х, применяясь на ветеранах войны во Вьетнаме с посттравматическими стрессовыми расстройствами и на обычных людях без патологий.

Затем начинается сама процедура. Электрод устанавливается на Pz (или Cz, или даже Oz в различных версиях), заземляющий электрод на одной мочке уха, а референтный — на другой. В классическом варианте с градусниковой подготовкой электрод ставился на Oz, его референт на левую мочку уха, а заземление — на правую.

В классическом протоколе субъектов заставляли визуализировать сцены отказа от спиртного и параллельно расслабляться. Вам это делать не надо. Вместо этого можно воспользоваться техниками самогипноза и представить глубокое озеро, куда вы ныряете, погружаясь всё глубже… и дальше…

Расшифровка ЭЭГ у детей и взрослых

Высокие вспышки альфы можно озвучивать высоким звучанием тайского гонга, а тету — низким. Относительный рост альфа-активности можно ассоциировать со звуком моря, а тету — с шелестом листьев. Либо наоборот.

Так в общих чертах выглядят протоколы. Успешность отдельной сессии и всей процедуры надо как-то оценивать. Например, для сессии можно статистически сравнить показатель параметра во время сессии и в покое, и если различие есть — хорошо. То же и для всей процедуры целиком. Кроме того, стоит подойти к вопросу выбора индикатора с долей здравого смысла и творчества.

Прерогативные аспекты и недостатки ЭЭГ-метода

Энцефалография, несмотря на явные ограничения, продолжает давать нам многое. Во-первых, это единственный одновременно быстрый, дешёвый и неинвазивный, то есть безболезненный и безвредный, метод сканирования мозга человека. В отличие от томографий, он быстрый — значит, подходит для многих когнитивных экспериментов, где важно узнать, в какой момент времени, как и примерно где происходит обработка сигнала в мозге.

Проблема, конечно, в “примерно где”. В отличие от МРТ и несмотря на изощрённую LORETA, сказать точно не получается. Да, гипотезы от ЭЭГ надо дополнительно проверять, но в целом они вполне надёжны в рамках текущей парадигмы. Ещё ЭЭГ оказывается неизменным чемпионом в некоторых клинических областях, например, эпилептологии.

Развившийся в последние десятилетия математический аппарат позволил усовершенствовать обработку и локализацию сигнала, что подстегнуло интерес к этому методу в когнитивной нейронауке. То же можно сказать про обновлённое железо. Да и стоимость энцефалографов вполне приемлема для подавляющего большинства университетов первого и второго мира.

Мир всё чаще смотрит на мозг как на парламент нейронов, где каждая нервная клетка из 80 с чем-то миллиардов имеет значение и, видимо, способна выполнять целостную функцию. Как человек в обществе. Мы имеем десятки тысяч типов клеток, и они все различны. А ЭЭГ замечает лишь малую толику этих разных агентов, упуская немаловажное.

А бытовые нейроизыскания ждут именно ЭЭГ для того, чтобы начаться. Описанная ситуация значит лишь то, что ЭЭГ намного более абстрагированный показатель, чем кажется. Одновременно абстрагированный и рабочий. Никакой драмы здесь нет: это просто стоит учитывать.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все о головных болях
Adblock detector