Биоэлектрическая активность головного мозга

Церебральные структуры устроены крайне сложно. За нормальную активность организма, все функции: как произвольные, так и те, которые не осмысливаются человеком, отвечает именно головной мозг. Здесь происходят миллионы операций.

Изменения в диапазоне медленных ЭЭГ-частот

Поиски ЭЭГ-коррелятов умственного утомления начались с исследования ее амплитудно-частотных характеристик. В работе (1964) было обнаружено, что при наступлении утомления в ЭЭГ периодически появляются медленные волны. Появление медленных волн (дельта и тета) по мере развития утомления позднее было описано с соавторами (1968). При этом авторы отмечали, что эти волны становятся тем более выражены в ЭЭГ, чем сильнее утомление. В последующие годы усиление медленных частот в ЭЭГ при развитии утомления отмечалось и многими другими исследователями (, , 1969; , , 1972; , 1973; , , 1974; , , 1977; , 1979; , 1979; , 1980; и др., 1982; , , 1983; и др., 1984; и др., 1984; , А.И. Скрыпников, 1985; и др., 1992; е.а., 1996). Аналогичные изменения были описаны и в целом ряде работ по длительному мониторингу по мере ухудшения качества деятельности (J.F.O’Hanlon, , 1977; J.F. O’Hanlon, G.R. Kelley, 1977; e.a., 1985; , , 1992). Однако, как оказалось, выраженность медленных частот в ЭЭГ коррелирует также со степенью интеллектуального напряжения (, , 1973; е.а., 1979; и др., 1980; , В.Я. Колягин, 1982; , , 1982; , В.В. Кулиновский, 1990). Это позволило высказать точку зрения о том, что медленноволновая активность является не только коррелятом уровня напряженности и степени утомления, но отражает адаптивные перестройки функционирования рабочих механизмов мозга, направленные на обеспечение деятельности в экстремальных условиях (, , 1987). с соавторами (1992) полагают в этой связи, что усиление мощности медленных частот в ЭЭГ при развитии утомления отражает формирование новых адаптивных систем в условиях ухудшающегося функционального состояния мозга. и (1988) была описана квазипериодическая модуляция мгновенных спектральных плотностей ЭЭГ с частотой, характерной для дельта-диапазона. Эта периодичность, по мнению авторов, качественно отлична от собственно дельта-волн и может отражать функционирование некоего контура, занимающего в иерархической системе регуляции функционального состояния более высокий уровень, чем те, функционирование которых отражается в колебаниях стандартных частотных диапазонов. При развитии утомления наблюдалось уменьшение периода модуляции, что, по мнению авторов, соответствует представлениям теории многоуровневых систем, согласно которым при увеличении вариабельности управляемого процесса частота управляющих воздействий со стороны вышележащего уровня регуляции для координации взаимодействия между нижележащими должна увеличиваться.

Участие нейроглии в генезе медленноволновой активности мозга

Наличие в коре не только нервных, но и глиальных клеток, количество которых достигает 30 — 50% от общего числа ее клеточных элементов, позволило (1955) высказать предположение о том, что глия также может участвовать в генезе медленных колебаний, регистрируемых с поверхности мозга. Экспериментальное обоснование эта точка зрения получила в результате обнаружения впоследствии у глиальных клеток электрических потенциалов (, 1961- , , 1962). На этом основании (1961), в частности, полагал, что глия ответственна за многие виды медленных волн, такие, например, как альфа- ритм. На значительную роль глии в генезе медленноволновой активности указывалось также в работах (1962), (1965,1968) и других авторов. Однако, поскольку глиальные клетки коры не имеют преимущественной ориентации и не обладают необходимым дипольным моментом, а изменения их потенциалов нескоррелированы, участие глии в электрогенезе медленных волн проблематично. На это указывается, в частности, в работах D. (1956), (1972), и (1976).

« Предыдущая страница — Следующая страница »

Поделись в :Внимание, только СЕГОДНЯ!

Синапсы и медиаторы

Когда потенциал действия достигает окончания аксона, он запускает выделение из этого аксона вещества медиатора. Происходит это в специфических структурах под названием «синапсы». Именно через синапсы нейрон контактирует с какой-нибудь следующей клеткой. Суть функционирования синапса остается достаточно стандартной: медиатор проникает в синаптическую щель и действует на чувствительные белки-рецепторы, находящиеся на поверхности клетки-мишени. Вслед за этим могут наступить два основных исхода: клетка-мишень или возбуждается, или тормозится.

Если происходит возбуждение, мы наблюдаем вход в клетку-мишень ионов натрия, после чего возможно возникновение потенциала действия. Это значит, что какая-то порция информации благополучно миновала синаптическую щель. Передвигаясь вперед, она, возможно, запустит реакцию или попадет в память нейросети. Если наблюдается торможение, в клетку-мишень, как правило, входит хлор или выходит калий, в результате чего клетка-мишень на время становится менее возбудимой.

Читайте также:  Высокое давление болит голова какие таблетки

Строение синапса

Синапсы и медиаторы

Очень важно то, что на каждом нейроне сходятся сотни и тысячи синапсов, сотни и тысячи аксонов, и сигналы от соседних аксонов суммируются. В итоге нейрон оказывается достаточно сложным вычислительным устройством, которое работает одновременно с сотнями и тысячами информационных каналов. А элементарной структурно-функциональной единицей мозга оказывается все-таки синапс. И вычислительные ресурсы нейросети зависят не от количества нейронов, а от того, насколько много синапсов находится в единице объема нервной ткани, допустим, в одном кубическом миллиметре.

Все знают, что нервные клетки не восстанавливаются. А вот синапсы способны к восстановлению. И если в каком-то месте мозга погибли нервные клетки, то соседние нейроны могут выпустить отростки, установить контакты и с помощью вновь образованных синапсов «зашить дырку» в нейросети. Порой такая нейросеть работает даже лучше, чем исходная.

Разные способы записи

Регистрацию биоэлектрических потенциалов головного мозга осуществляют разными способами, например:

  1. В начале диагностического поиска, выявляющего причины пароксизмальных состояний, используют непродолжительный по времени (≈ 15 мин) рутинный метод записи энцефалограммы, который для выявления скрытых нарушений предусматривает применение провокационных проб – пациента просят глубоко дышать (гипервентиляция), открывать и закрывать глаза или дают световое раздражение (фотостимуляция);
  2. Если рутинная ЭЭГ не обеспечила необходимой информацией, то врач назначает энцефалографию с депривацией (лишение сна в ночное время полностью или частично). Чтобы провести подобное исследование и получить достоверные результаты, человеку или вовсе спать не дают, или будят его за 2-3 часа до того, как «прозвенит биологический будильник» испытуемого;
  3. Длительная запись ЭЭГ с регистрацией биоэлектрической активности коры ГМ во время «тихого часа» (ЭЭГ сна) имеет место, если врач подозревает, что изменения в головном мозге происходят именно при пребывании в «спящем режиме»;
  4. Самой информативной специалисты считают ночную ЭЭГ, запись которой осуществляют в условиях стационара. Начинают исследование еще во время бодрствования (перед отхождением ко сну), продолжают при погружении в дрему, захватывают весь период ночного сна и заканчивают после естественного пробуждения. При необходимости регистрацию биоэлектрической активности ГМ дополняют наложением сверхштатных электродов и использованием видеофиксирующей аппаратуры.
Разные способы записи

Длительную регистрацию электрической активности в течение нескольких часов во время сна и запись ночной ЭЭГ называют ЭЭГ мониторингом. Естественно, подобные методы требуют привлечения дополнительного оборудования и материальных средств, а также пребывания пациента в стационарных условиях.

Показания для проведения процедуры

На сегодняшний день электроэнцефалография продолжает широко применяться в практике невропатолога для решения целого ряда задач.

Так, проведение ЭЭГ рекомендуется:

  1. При затяжной бессоннице и других расстройствах сна, в том числе при апноэ, хождении и говорении во сне.
  2. При судорожных приступах.
  3. При заболеваниях щитовидной железы.
  4. Если есть признаки нарушения развития у детей или признаки психических отклонений у взрослых.
  5. После недавно пережитых черепно-мозговых травм.
  6. При обнаруженных в ходе УЗИ патологических изменениях сосудов шеи и головы, опухолях мозга.
  7. При частых мигренях, жалобах на регулярные головокружения, непроходящей усталости.
  8. При панических атаках, аутизме, синдроме Аспергера, заикании, нервном тике, задержке речевого и психического развития у детей.
  9. При менингитах, энцефалитах, после инсульта и микроинсульта.
  10. После нейрохирургических операций.

Восстановление БЭА

В большинстве случаев пациенты пугаются диагноза — «диффузные изменения БЭА мозга». На самом деле такой диагноз не представляет опасности, если он был поставлен вовремя, и пациенту было назначено грамотное терапевтическое лечение. В таком случае показатели активности легко восстановить до нормы.

Основная опасность в том, что пациенты очень часто затягивают с посещением к специалисту, что может привести к довольно серьезным осложнениям. Как будет восстанавливаться нейронная активность, будет зависеть, в каком состоянии находятся мозговые ткани и степень их поражения. Полное восстановление пациента и возвращение его к нормальной жизни зависит от показателей диффузных изменений и может потребоваться от 2-х месяцев до нескольких лет.

Восстановление происходит быстрее, если сниженная активность связана с нарушением сосудов на начальной стадии, чем при радиационном или токсическом поражении, которые, в свою очередь, могут привести к необратимым изменениям. Лечение БЭА основывается на лекарственной терапии, а метод хирургии применяется в очень редких случаях или при сопутствующих заболеваниях.

Восстановление БЭА

В профилактических целях специалисты рекомендуют придерживаться определенных правил, чтобы избежать патологических диффузных изменений в будущем:

  • Исключить потребление крепкого кофе и чая
  • Отказаться от вредных привычек (алкоголя и табака)
  • Следует избегать переохлаждений
  • Легкие физические упражнения на свежем воздухе
Читайте также:  Все время хочется сглотнуть слюну. Ощущение кома в горле

Диагноз и лечение БЭА мозга

При воспалении мозговой ткани или покрытии ее рубцами, при гибели клеток данный процесс сможет показать электроэнцефалограмма. Этот метод диагностики помогает не только дать характеристику процессу, но и достоверно определить место локализации, следовательно, поставить правильный диагноз. Обследование ЭЭГ полностью безболезненно.

Врач должен внимательно изучить анамнез. Картину проявления нарушений можно заметить в идентичных заболеваниях нервной системы.

Шапочка с электродами одевается на голову. Через них фиксируется процесс активности нейронов: насколько часто происходят колебания, какова их амплитуда, каков ритм их работы.

Статья в тему: Масло черного тмина — польза и вред, использование для лечения, похудения и в косметологии

Любое отклонение будет свидетельствовать специалисту о том, какие именно произошли биоэлектрические изменения. Уточнить диагноз призвана МРТ. Аппарат поможет достоверно определить источник патологии, выявленной ЭЭГ. Только проведя полное обследование, можно переходить к этапу лечения.

Человек, не имеющий отношения к медицине, услышав диагноз «диффузные изменения БЭА мозга» значительно насторожится и устрашится.

Но все гораздо легче и проще, особенно в случаях, когда диагноз поставлен вовремя, — пациент получит адекватное лечение и сможет избавиться от заболевания, приведя уровень жизнедеятельности клеток мозга в нормальный ритм.

Очень важно не затянуть с обращением к специалисту, так как даже самая минимальная отсрочка способна значительно усложнить процесс лечения, и даже спровоцировать осложнения.

Насколько быстро восстановится нейронная активность, зависит от тяжести пораженных мозговых тканей. Логично, что чем умеренней изменения, тем эффективней будет процесс лечения. Для возвращения к полноценной жизни пациенту с подобным диагнозом обычно требуются долгие месяцы.

Тактика лечения зависит от причины, вызвавшей изменения в БЭА. Гораздо проще восстановить мозговую деятельность при начальном проявлении атеросклероза, и гораздо сложнее после радиационных и химических поражений. Лечение дисфункции БЭА происходит медикаментозным способом. Исключительные случаи заболевания требуют хирургических мероприятий. Это часто происходит при выявлении сопутствующих заболеваний.

Самолечение крайне опасно!

Если умеренно выраженные отклонения БЭА выявить своевременно, то здоровье человека не пострадает критично. Отклонения в БЭА мозга часто проявляется у детей. Также нарушенная проводимость выявляется и у взрослых. Очень опасно оставлять подобную проблему без внимания.

Изменения глобального характера точно приведут к последствиям, которые невозможно будет обернуть назад. Хроническая непроводимость импульсов, завися от локализации, может проявиться в психоэмоциональных расстройствах, нарушении моторики, отсталости в развитии. Главным последствием несвоевременного лечения будут судорожные синдромы и припадки эпилепсии.

Симптомы и диагностика диффузных изменений

Как проявляются легкие диффузные изменения биоэлектрической активности головного мозга? Симптомы изменений будут заметны уже при малейших изменениях нормальной активности биокомпьютера. Как правило, они следующие:

  • головокружения;
  • медлительность, слабость.
  • с нарастанием изменений появляются головные боли и судороги.

Изменяется и психика под воздействием изменений в мозге. У человека отмечаются резкие перемены настроения, его поведение начинает казаться окружающим истероидным. Круг интересов сужается, пропадает мотивация к действию. Больному все труднее становится запоминать новую информацию.

Если эти симптомы дают о себе знать на протяжении длительного времени, нужно срочно обратиться к врачу и сделать диагностику. Диффузные изменения биоэлектрической активности головного мозга — очень серьезное заболевание. Точнее, его предвестник. Если ничего не предпринять, состояние ухудшается очень быстро.

Проблемы с мозгом значительно отличаются от заболеваний других органов, поэтому и симптоматика у них особенная. Часто изменения в организме происходят постепенно, а симптомы при этом нарастают. Таким образом, умеренные изменения биоэлектрической активности головного мозга в основном становятся причиной таких изменений, как:

  • снижение работоспособности больного;
  • возникновение проблем на психологическом уровне;
  • невнимательность к деталям;
  • больной становится медлительным, ему сложно переключаться между разными видами деятельности.

В случае если у человека после травмы проявляются такие симптомы необходимо провести электроэнцефалограмму, чтобы определить, проявляет ли мозг больного активность, отличную от нормы. Стоит отметить, что даже результаты такого исследования не всегда правдивы, поскольку некоторые отклонения могут встречаться в мозге здорового человека, при этом он не будет страдать от характерных симптомов.

Читайте также:  Синдром Стерджа—Вебера (энцефалотригеминальный ангиоматоз)

В большинстве случаев заменить проявления нарушений БЭА не способны не только окружающие, но и сам пациент. Признаки умеренно допустимых изменений на начальной стадии определяются только во время аппаратной диагностики.

Медики могут говорить о том, что биоэлектрическая активность головного мозга несколько дезорганизована, если больной страдает от:

  • головной боли;
  • головокружений;
  • резких перепадов давления;
  • гормональных нарушений;
  • хронической усталости;
  • высокой утомляемости;
  • сухости кожных покровов, ломкости ногтей;
  • снижения интеллектуальных способностей;
  • набора веса;
  • уменьшения либидо;
  • нарушений стула;
  • депрессий, неврозов и психозов.

Нарушенная БЭА мозга приводит к деградации личности и изменению образа жизни, при этом первое время человек ощущает себя нормально. Недомогание часто объясняют хронической усталостью, что является ошибочным.

Значительные диффузные отклонения БЭА выявляют только специальные медицинские приборы.

Как подготовиться к энцефалограмме

Точность данных при обследовании обеспечит правильная подготовка пациента к ЭЭГ, его ответственное поведение во время проведения процедуры. Правила подготовительного этапа:

  1. За 2-3 дня до ЭЭГ нужно отказаться от приема некоторых препаратов (противосудорожных, транквилизаторов) во избежание искажения показателей. Проинформировать врача, какие препараты вы постоянно принимаете.
  2. За день нельзя пить газированные напитки (кока-колу), чай, всевозможные энергетики, алкоголь. Исключить возбуждающие кофе, шоколад.
  3. Не курить 3-5 часов до ЭЭГ.
  4. Следует вымыть волосы, не используя кондиционеры, пенки, маски.
  5. Нужно поесть (легкие блюда), когда желудок пуст, в крови возрастает уровень сахара.
  6. Непосредственно перед процедурой:
    • снять все украшения (сережки, заколки, пирсинг);
  1. ослабить стесняющие детали одежды (тугие пояса, шейные платки);
  2. принять удобное, положение, прикрыть глаза;
  3. постараться не делать лишних движений, не нервничать, не реагировать на световые вспышки, шумы аппарата.

Диффузные нарушения биоэлектрической активности

Нормальная биоэлектрическая активность подвергается изменениям вследствие перенесенных травм и органических заболеваний.

Дизритмичные сбои могут носить локализованный характер, т. е., концентрироваться в определенной области мозга (передней, задней, левой или правой). А могут быть диффузными, т. е., распространяться по всему мозгу, без четкого места локализации, и нарушать проходимость электрических импульсов за счет усиления восходящих активирующих влияний.

В зависимости от симптомов и ряда специфических показателей ЭЭГ, выделяют несколько видов изменений БЭА.

Лёгкие (умеренные) и выраженные

Не несут никакого вреда пациенту, во всяком случае, не сразу. Но функции организма и механизм работы стволовых структур мозга уже нарушен. В скором времени, если не предпринять никаких шагов, эти изменения перерастут в серьезные сбои организма.

Если БЭА несколько дезорганизована, наблюдаются нарушения электроактивности основных структур мозга, это означает поражение гипоталамуса или таламуса. Такие состояния вызывают сбои в нервной системе, работе щитовидной, поджелудочной железы.

Об умеренных и выраженных изменениях БЭА, проявляющихся в виде замедления частоты фоновой активности, свидетельствуют начинающиеся припадки. У человека могут начаться судороги, которые ранее не беспокоили. Еще один симптом – скачет давление без причины.

Судороги – тревожный признак, который способен привести к развитию эпилепсии.

Ирритативные

Под термином «ирритация» подразумевается большое количество повреждений мозга. Ирритативные нарушения проявляются в дисфункциях восприятия собственного тела, речи и пр.

Если затронут гипоталамус, наблюдается ирритация диэнцефальных структур, возникает психический феномен деперсонализации – ощущение, когда собственное тело и собственное «я» становятся чужими.

Изменения в коре

При поражении полей коры головного мозга возникают расстройства сознания и поведения. Эта область контролирует высшую нервную деятельность. Иногда повреждается одна зона, в других случаях – несколько.

  • если изменениям подверглась затылочная зона, это проявляется галлюцинациями;
  • центральная извилина – начинаются подергивания рук или ног, перерастающие в приступы эпилепсии;
  • задняя центральная извилина – возникает чувство онемения и покалывания в теле;
  • повреждено адверсивное поле – наблюдается судорожный синдром с потерей сознания.

При исследовании не всегда удается определить локализацию изменений в коре и уровень нарушений. Например, ЭЭГ показывает только отклонения ритмов и диффузные изменения биоэлектрической активности.

О поражении коры свидетельствуют также дисфункции зрения или слуха, обонятельные галлюцинации, приступы подергивания разных частей тела, головы за счет существенного снижения судорожного порога.