Топографическое картирование

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 15Следующая ⇒

Многоканальная регистрация ЭЭГ дает возможность представить полученные в результате компьютерной обработки ЭЭГ данные в удобном для восприятия наглядном виде, как одномоментное пространственное распределение по коре мощности разных ритмов, амплитуд компонентов ВП или других характеристик (см. форзац). Построение последовательности таких карт дает представление о динамике процессов. На топографических картах, построенных на контуре черепа, цветом и его интенсивностью кодируются различные параметры ЭЭГ. Такое картирование (brain mapping) позволяет охарактеризовать функциональную организацию мозга при разных состояниях и видах деятельности.

Компьютерная топография

Компьютерная топография основана на использовании новейших технических методов и вычислительной техники, позволяющих получить множество изображений одной и той же структуры и ее объемное изображение.

Из методов компьютерной топографии наиболее часто используется метод позитронной эмиссионной топографии (ПЭТ). Этот метод позволяет охарактеризовать активность различных структур мозга на основе изменения метаболических процессов. При обменных процессах нервные клетки используют определенные химические элементы, которые можно пометить радиоизотопами. Усиление активности сопровождается усилением обменных процессов, и в областях повышенной активности образуется скопление изотопов, по которым и судят об участии тех или иных структур в психических процессах (см. форзац).

Другим широко используемым методом является ядерно-магнитная резонансная топография. Метод основан на получении изображения, отражающего распределение плотности ядер водорода (протонов), при помощи электромагнитов, расположенных вокруг головы человека.

Водород является одним из химических элементов, участвующих в метаболических процессах, и потому его распределение в структурах мозга является надежным показателем их активности. Преимущество этого метода состоит в том, что его использование, в отличие от ПЭТ, не требует введения в организм радиоизотопов и вместе с тем, так же как ПЭТ, позволяет получить четкие изображения «срезов» мозга в различных плоскостях.

Метод регистрации вегетативных показателей

Наряду с методиками, позволяющими непосредственно изучать активность мозговых структур в процессе психической деятельности и поведенческих реакций, в психофизиологических исследованиях используются методы непрямой регистрации неспецифических изменений функционального состояния ЦНС. К их числу относятся показатели вегетативных реакций таких, как электрокожный потенциал и параметры функционирования сердечно-сосудистой системы.

Кожно-гальваническая реакция (КГР). Электрическая активность кожи связана главным образом с активностью потовых желез, изменяющих ее сопротивление и находящихся под контролем вегетативной нервной системы. Изменение активности неспецифической системы мозга, морфологическим субстратом которой является ретикулярная формация, вызывает существенные изменения электрокожного потенциала. КГР чрезвычайно чувствительны к эмоциональному реагированию, состоянию тревоги, напряженности и часто используется для характеристики функционального состояния человека.

Показатели функционирования сердечно-сосудистой системы. Любые изменения функциональной активности структур мозга требуют адекватного метаболического обеспечения и, прежде всего, усиленного снабжения кислородом, что достигается интенсификацией кровоснабжения. Это определяет использование различных показателей деятельности сердечно-сосудистой системы.

Признаками, отражающими напряженную работу сердца и усиление выброса крови, являются изменение минутного объема крови (количество крови, проталкиваемой через сердце за 1 мин) и частота сердечных сокращений (ЧСС). ЧСС, которая может быть зафиксирована как простым наблюдением за пульсом, так и при регистрации электрокардиограммы, наиболее часто используется как показатель изменения функционального состояния ЦНС. Широко используется введенный P.M. Баевским расчетный показатель - индекс напряжения (ИН), учитывающий как ЧСС, так и ее стабильность. ИН прямо пропорционален ЧСС и обратно пропорционален вариации интервалов между двумя сокращениями сердца. Его увеличение свидетельствует о напряжении функционирования сердечно-сосудистой системы.

Изменения в периферических сосудах изучаются с помощью плетизмографии. Плетизмография основана на регистрации изменений объема крови, поступающей к различным органам. Наиболее распространена пальцевая плетизмография. В плетизмографии различают два типа изменений: тонические, отражающие общие изменения объема крови, и физические, обусловленные изменением пульсового объема от одного сокращения сердца к другому. Оба показателя - чувствительные индикаторы вегетативных сдвигов при психической деятельности. Для изучения локального мозгового кровотока наряду с описанной выше компьютерной топографией, используются клиренсные методы, основанные на измерении скорости вымывания из ткани мозга введенных в организм изотопов ксенона либо криптона (изотопный клиренс) или атомов водорода (водородный клиренс). Скорость вымывания вводимых химических веществ прямо связана с интенсивностью кровотока. Увеличение локального мозгового кровотока отражает рост уровня метаболический активности в определенных участках мозга.

Проверь себя

1. Назовите основные методы изучения активности мозга на микро и макро уровне. Оцените их информативность для изучения разных сторон деятельности мозга.

2 Опишите методику регистрации ЭЭГ и способы ее анализа.

3 Как используется анализ ВП и ССП для оценки перцептивных и когнитивных процессов?

4 Какими методами изучают особенности вегетативного обеспечения деятельности мозга?

Психофизиология функциональных состояний

Функциональное состояние мозга, как любая характеристика его активности, определяется процессами, осуществляющимися на разных уровнях. Понятие функционального состояния может относиться как к отдельным нейронам, нервным центрам, структурам, так и к целостному мозгу. Само слово «состояние» отражает относительную длительность протекающих процессов - тоническую составляющую активности.

Индикаторыфункциональногосостояния

Существует два подхода к оценке функционального состояния мозга. Один из них основан на изучении комплекса показателей, отражающих центральную регуляцию вегетативных функций. В основном используются показатели регуляции гемодинамики: ударный и минутный объем крови, артериальное давление, регионарный кровоток, сердечный ритм. Регуляция гемодинамики осуществляется посредством разнонаправленных (симпатических и парасимпатических) влияний вегетативной нервной системы.

Симпатические влияния направлены на мобилизацию к деятельности, парасимпатические оказывают противоположный эффект. Их соотношение характеризует вегетативное обеспечение функционального состояния организма, информативным показателем которого является индекс напряжения по Баевскому.

Другой подход основан на непосредственной оценке активности мозга с помощью регистрации ЭЭГ. Выраженность разных ритмов ЭЭГ и их соотношение отражают функциональное состояние коры больших полушарий, подкорковых структур мозга и характер их взаимодействия.

Континуумфункциональныхсостояний

С использованием электроэнцефалографического метода была изучена картина функционального состояния мозга в континууме бодрствование - сон. В этом континууме выделяются различающиеся по ЭЭГ картине и функциональному состоянию циклы - состояние бодрствования и пять стадий сна.

Стадии сна

Выделяются следующие стадии сна (рис. 8).

I короткая (10-15 мин) стадия дремоты характеризуется уменьшением альфа-активности и появлением низкоамплитудных тета- и дельта-волн. II стадия занимает почти половину

Рис.8 . Электроэнцефалограмма в континууме функциональных состояний организма - при переходе от активного бодрствования к покою и сну. Отведение от затылочной области коры.

времени сна. На этой стадии регистрируются вспышки веретенообразных колебаний разной частоты. На III стадии к ним добавляются высокоамплитудные дельта-волны, которые становятся доминирующей формой активности на IV стадии. III и IV стадии объединяются общим названием дельта-сон и представляют собой наиболее глубокие стадии сна. V стадия сна (парадоксальный сон) характеризуется ЭЭГ, близкой к ЭЭГ картине бодрствования с наличием групп альфа-ритма. Парадоксальный сон занимает примерно 23 % всей продолжительности сна.

Все пять стадий сна неоднократно повторяются в течение ночи.

Все фазы сна, за исключением парадоксального, сопровождаются снижением метаболизма, общим расслаблением, что указывает на осуществление восстановительных процессов. Долгое время сну приписывалась только эта функция. Между тем специальные исследования показали, что даже глубокий сон характеризуется сновидениями, напоминающими мысли и рассуждения, что рассматривается как наличие определенных психических процессов. Существует гипотеза об особой функциональной активности во время глубокого сна - переходе следов из кратковременной в долговременную память.

Парадоксальный сон, в отличие от медленно-волнового, характеризуется резким усилением вегетативных реакций (вегетативные бури), наличием быстрых движений глаз и ярких, эмоционально окрашенных сновидений. Физиологическая значимость парадоксального сна состоит в том, что происходит своеобразная «разрядка», освобождение коры больших полушарий от информационной нагрузки, эмоционального напряжения и создаются оптимальные условия для предстоящей деятельности.

Таким образом, сон - неоднородный процесс высокой функциональной значимости. От его продолжительности, выраженности и соотношения двух основных видов - медленного и парадоксального сна, существенно зависит функциональное состояние человека, его работоспособность, умственная деятельность и эмоциональный фон. При нарушениях сна или его длительном отсутствии снижается скорость реакций, нарушается внимание, наступает быстрая утомляемость при умственной работе, нарастает раздражительность.

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 9 10 Следующая ⇒