Az agy elektroencefalogramja - a cselekvés elve és az alkalmazás módjai

Ha egy lelki és fizikai nyugalmi állapotban lévő személy elektródákat helyez a fejére, és egy erősítőn keresztül csatlakoztatja egy felvevő készülékhez, akkor elkaphatja elektromos rezgések… Ezek a rezgések az agykéregből erednek, és speciális idegi aktivitáshoz kapcsolódnak. Ezeket közvetlenül az agyból is rögzítik, amikor a koponyát a műtét során kinyitják.

A ritmikus, spontán fellépő elektromos oszcillációk jelenlétét az agyban 1875-ben V. Ya. Danilevsky orosz fiziológus és Richard Cato angol tudós állapította meg egymástól függetlenül, nyitott koponyás állatokon kísérletezve.

Ezt követően kimutatták, hogy lehetséges az agy elektromos áramainak rögzítése az ép koponya bőrén és csontjain keresztül. Ez szolgált alapul e jelenségek emberben történő tanulmányozására való átmenethez.

Az emberi agy elektromos rezgésének legérdekesebb jellemzője a jellegzetes, szinte szabályos ritmusuk, körülbelül 10 Hz-es frekvenciával - ezek az úgynevezett alfa hullámok.Hátterükben gyakoribb oszcillációk láthatók - béta-hullámok 13-30 Hz-nél és gamma-hullámok 60-150 Hz-nél és magasabb. Lassabb rezgések is megfigyelhetők - 1 - 3 - 7 Hz-es hullámok.

Az agy elektromos hullámformáját elektroencefalogramnak, az elektrofiziológiának az agy elektromos aktivitásának mintázatait vizsgáló ágát pedig elektroencefalográfiának (EEG) nevezik.Az elektroencefalogramok alkalmasak Fourier-féle matematikai elemzésre.

Az elektroencephalográfia nagy jelentőséggel bír az agyi aktivitás elméleti tanulmányozásában, valamint az agyi betegségek diagnosztizálásának gyakorlati céljaiban.

Az objektum külső elektromágneses mezőktől való védelme érdekében árnyékolt helyiségbe kell helyezni. Az elektroencefalogram felvételének hibáinak forrásai: bőr- és izompotenciál, elektrokardiogram, artériás pulzáció, elektródák mozgása, szemhéj- és szemmozgás, valamint erősítőzaj.

A legjobb elektroencefalogramot egy teljes nyugalomban lévő személytől kapjuk: az ember jobban ül vagy fekszik (de nem alszik) egy árnyékolt hangszigetelt sötét szobában, kényelmes helyzetben, külső ingerektől elzárva és teljes nyugalomban van.

Ez a körülmény nagyon fontos. Azok az emberek, akik először érkeznek a vizsgálatba, gyakran nehéz elektroencefalogramot regisztrálni az éberség és a szokatlan környezettől való félelem miatt.

Az emberek saját EEG-jellemzőikben különböznek egymástól. Egyes esetekben nagyon könnyen észlelhető az alfa hullámok helyes ritmusa, másokban egyáltalán nem rögzítik.

Az elektroencefalogramok az alfa-hullámok alakjában, amplitúdójában, időtartamában, szabályosságában, valamint más hullámok - béta, delta és gamma - elhelyezkedésében, számában és intenzitásában is különböznek.

Érdekes megjegyezni az emberi elektroencefalogram alapvető jellemzőinek meglepő állandóságát, amelyet több hónapon át tartó ismételt vizsgálatok állapítottak meg.

Általában előre lehet tudni, hogy egy jól tanult alanyban mennyi időn belül jön létre a szabályos elektroencefalogram, és mik a jellemző tulajdonságai. Az egészséges ember egyéni elektroencefalogramjának jellegzetes tulajdonságainak nagy állandósága mellett azonban nagy fiziológiai változatosság is megfigyelhető, akár egy nap alatt is.

A rendszeres elektroencefalogram elkészítésének elengedhetetlen feltétele az ébrenlét kivételes pihenése. Érthető, milyen nehéz lehet ezt energikus állapotban, az agyi tevékenységet kikapcsolva elérni.

Ha órákon át, nap mint nap megfigyeljük az ember agykéregében fellépő elektromos rezgéseket, láthatjuk, hogy az agy gyakran olyan, mint egy tükör, amely azt tükrözi, amit éppen csinálunk.

Előfordul, hogy az agy szabályos ritmusa hirtelen magától megszűnik, vagy nagyfrekvenciás oszcillációk, speciális izomáramok jelennek meg. Ez azt jelenti, hogy az ember gondolt valamire, megmozdult, elképzelt valamit. Az elektroencefalogram változékonysága a központi idegrendszer ingerlékenységének ingadozásait tükrözi.

Ha felkér valakit valamilyen szellemi munka elvégzésére, például egy nehéz helyzetet jelentő probléma megoldására, akkor megfigyelheti az alfa hullámok szabályos ritmusának eltűnését és a magas frekvenciájú oszcillációk megjelenését. Intenzív szellemi munka során az alfa-hullámokat nagyfrekvenciás, 500-1000 Hz-es kisülések váltják fel, amelyek a szellemi tevékenység teljes időtartama alatt tartanak, melynek befejezése után az alfa hullámok helyreállnak.

A szellemi tevékenységgel összefüggő nagyfrekvenciás oszcillációk hosszú ideig tarthatnak. Azoknál a diákoknál, akik általában normális agyi ritmust alakítanak ki, nehézzé válik az EEG rögzítése – csak nagyfrekvenciás rezgések figyelhetők meg. Kiderült, hogy a kísérletezéstől mentes napjain a vizsgákra való készülődéssel volt elfoglalva.

Egy másik alanynál, akinek meglepő könnyedséggel volt normális elektroencefalogramja, csak egyszer figyeltek meg nagyfrekvenciás oszcillációkat. Kiderült, hogy a kísérlet előtt két órája rajzolt.

Általában az alfa-hullámok normális ritmusa jellemző az emberi agyra nyugodt állapotban, tevékenységéhez nagyfrekvenciás rezgések, béta- és gammahullámok kapcsolódnak.

Az agy ritmikus tevékenysége a motoros területen kívül csak egy hónappal a születés után kezdődik az emberben; úgy tűnik, a kérgi tevékenységgel egyidejűleg alakul ki, amikor a gyermek elkezdi felismerni és megragadni a tárgyakat.

Mivel ebben a korban eltér a felnőttekétől, az elektroencefalogram fokozatosan változik, csak 11-12 éves korig közelíti meg a felnőttek normáját.Az agy ritmikus tevékenysége alvás közben is folytatódik, de megváltozik, leegyszerűsödik és egyenletesebb, lassú rezgések jelennek meg.

Érdekes megjegyezni, hogy az alvó agyának ritmusát nem zavarja meg például egy autó zaja a szomszéd szobából vagy egy kürt az utcáról, de ha hang hallatszik a szobában, pl. például a papír suhogása, ami azzal jár, hogy valaki van a szobában.az alvó agya megváltozik. Ennek oka az "agy megfigyelési pontjai" jelenléte, amelyek ébren vannak az ember alvás közben.

Az elektroencefalográfiás módszer segítségével objektíven megfigyelhetők és rögzíthetők az agyi tevékenységben bekövetkező, bizonyos szubjektív érzettel járó összetett változások.

Az agybetegségben különleges alakú és időtartamú hullámok jelennek meg. Az agydaganatokban 1-3 Hz frekvenciájú lassú hullámok jelennek meg, amelyeket delta hullámoknak nevez. A deltahullámokat akkor rögzítik, amikor a koponyán közvetlenül a daganat feletti pontról veszik fel őket, míg ha az agy más, a daganat által fel nem vett területeiről veszik fel, normál hullámokat rögzítenek. A delta hullámok megjelenését az agy daganat által érintett részében a kéreg degenerációja határozza meg ezen a helyen.

Ily módon az elektroencefalogram segít felismerni a daganat jelenlétét és pontos helyét. Az elektroencefalogram deltahullámai az agy más patológiás állapotaiban is megtalálhatók.

Egyes traumák esetén: kóros delta hullámok figyelhetők meg az elektroencefalogramon sok évvel a fejsérülés után.

Az emberi agy ritmusai különböző okok miatti eszméletvesztéssel megváltoznak, vagy teljesen eltűnnek, oxigénhiány esetén megváltoznak Így a csökkentett oxigénszázalékos levegőkeverékben történő légzés hatását vizsgáló kísérletekben, amely eszméletvesztést okozott, tüskeszerű, kivételes feszültségű hullámcsoportokat rögzítenek, mintha az agy elveszített volna valami féket.

Ugyanezeket a görcsös lassú hullámokat rögzítették agyrázkódástól eszméletlen embereknél közvetlenül a fejsérülés után. Egyes agyi betegségekben nagyfrekvenciás potenciálokat regisztrálnak (például skizofrénia esetén), vagy lassú hullám és hullám váltakozásában (epilepsziában).

Az elektroencephalográfia módszere elengedhetetlen az agyi betegségek diagnosztizálásához és tanulmányozásához. Ami az elméleti jelentőségét illeti, az elektroencefalográfia, amely lehetővé teszi az agykéreg ingerlékenységének regisztrálását, hozzáférést biztosít az emberi agyban zajló gerjesztési és gátlási folyamatok közvetlen tanulmányozásához, amelyek arányát az idegi aktivitás fő mechanizmusának tekintik. .