Electroencephalogram ng utak - prinsipyo ng pagkilos at pamamaraan ng aplikasyon

Kung ang isang tao, na nasa isang estado ng mental at pisikal na pahinga, ay naglalagay ng mga electrodes sa ulo at sa pamamagitan ng isang amplifier ay nagkokonekta sa kanila sa isang recording device, pagkatapos ay maaari mong mahuli mga panginginig ng kuryente… Ang mga vibrations na ito ay nagmumula sa cerebral cortex at nauugnay sa espesyal na aktibidad ng nerbiyos. Direkta rin silang naitala mula sa utak kapag binuksan ang bungo sa panahon ng operasyon.

Ang pagkakaroon ng maindayog, kusang nagaganap na mga electrical oscillations sa utak ay itinatag noong 1875 ng Russian physiologist na si V. Ya. Danilevsky at ang Ingles na siyentipiko na si Richard Cato, nang nakapag-iisa sa bawat isa, na nag-eeksperimento sa mga hayop na may bukas na bungo.

Kasunod na ipinakita na posible na mag-record ng mga de-koryenteng alon ng utak sa pamamagitan ng balat at mga buto ng buo na bungo. Nagsilbi itong batayan para sa paglipat sa pag-aaral ng mga phenomena na ito sa mga tao.

Ang pinaka-kagiliw-giliw na tampok ng mga electrical vibrations ng utak ng tao ay ang kanilang katangian, halos regular na ritmo na may dalas na mga 10 Hz - ito ang tinatawag na alpha waves.Sa kanilang background, mas madalas na mga oscillations ang nakikita - beta waves sa 13 - 30 Hz at gamma waves sa 60 - 150 Hz at mas mataas. Ang mas mabagal na mga oscillations ay sinusunod din - mga alon ng 1 - 3 - 7 Hz.

Ang electrical waveform ng utak ay tinatawag na electroencephalogram, at ang sangay ng electrophysiology na nag-aaral ng mga pattern ng electrical activity sa utak ay tinatawag na electroencephalography (EEG).

Ang electroencephalography ay may malaking kahalagahan para sa teoretikal na pag-aaral ng aktibidad ng utak, pati na rin para sa mga praktikal na layunin ng pag-diagnose ng mga sakit sa utak.

Upang maprotektahan ang bagay mula sa mga panlabas na electromagnetic field, inilalagay ito sa isang shielded room. Mga mapagkukunan ng mga error sa pagkuha ng electroencephalogram: potensyal ng balat at kalamnan, electrocardiogram, arterial pulsation, paggalaw ng electrode, paggalaw ng talukap ng mata at mata, at ingay ng amplifier.

Ang pinakamahusay na electroencephalogram ay nakuha mula sa isang tao sa kumpletong pahinga: ang isang tao ay nakaupo o nakahiga ng mas mahusay (ngunit hindi natutulog) sa isang naka-screen na soundproof na madilim na silid sa isang komportableng posisyon, na nakahiwalay sa panlabas na stimuli at sa kumpletong pahinga.

Napakahalaga ng pangyayaring ito. Kadalasan sa mga taong dumating sa pag-aaral sa unang pagkakataon, mahirap magrehistro ng electroencephalogram dahil sa kanilang pagbabantay at takot sa isang hindi pangkaraniwang kapaligiran.

Ang mga tao ay naiiba sa bawat isa sa kanilang likas na katangian ng EEG. Sa ilang mga ito ay napakadaling makita ang tamang ritmo ng mga alpha wave, sa iba ay hindi ito naitala sa lahat.

Ang mga electroencephalogram ay naiiba din sa hugis, amplitude, tagal, regularidad ng mga alpha wave, pati na rin sa lokasyon, bilang at intensity ng iba pang mga wave - beta, delta at gamma.

Ito ay kagiliw-giliw na tandaan ang nakakagulat na katatagan ng mga pangunahing tampok ng electroencephalogram ng tao, na itinatag ng paulit-ulit na pag-aaral sa loob ng maraming buwan.

Karaniwang posible na malaman nang maaga kung gaano katagal ang isang regular na electroencephalogram ay maitatag sa isang mahusay na pinag-aralan na paksa at kung ano ang kanyang mga katangiang katangian. Gayunpaman, kasama ang mahusay na katatagan ng mga natatanging tampok ng indibidwal na electroencephalogram ng isang malusog na tao, mayroon ding isang mahusay na pagkakaiba-iba ng physiological nito, kahit na sa parehong araw.

Ang isang kailangang-kailangan na kondisyon para sa pagkuha ng isang regular na electroencephalogram ng isang tao ay ang pambihirang natitirang bahagi ng nakakagising na utak. Naiintindihan kung gaano kahirap na makamit ito sa isang masiglang estado, na pinapatay ang aktibidad ng utak.

Sa pamamagitan ng pagmamasid nang maraming oras, araw-araw, ang mga electrical vibrations na nagaganap sa cerebral cortex ng isang tao, makikita na ang utak ay madalas na parang salamin, na sumasalamin sa kung ano ang ginagawa ng isang tao sa sandaling ito.

Minsan ang mga regular na ritmo ng utak ay biglang nawawala sa kanilang sarili, o lumalabas ang mga high-frequency oscillations, o lumilitaw ang mga espesyal na alon ng kalamnan. Nangangahulugan ito na ang tao ay nag-isip tungkol sa isang bagay, gumawa ng ilang paggalaw, naisip ng isang bagay. Ang pagkakaiba-iba ng electroencephalogram ay sumasalamin sa mga pagbabago sa excitability ng central nervous system.

Kung hihilingin mo sa isang tao na magsagawa ng ilang gawaing pangkaisipan, halimbawa, paglutas ng isang problema na kumakatawan sa isang mahirap na sitwasyon, pagkatapos ay maaari mong obserbahan ang pagkawala ng regular na ritmo ng mga alpha wave at ang hitsura ng mga high-frequency oscillations. Sa panahon ng matinding gawaing pangkaisipan, ang mga alpha wave ay pinapalitan ng mga high-frequency discharges na 500-1000 Hz, na tumatagal sa buong tagal ng mental na aktibidad, pagkatapos ng pagwawakas kung saan ang mga alpha wave ay naibalik.

Ang mga high-frequency oscillations na nauugnay sa aktibidad ng pag-iisip ay maaaring tumagal ng mahabang panahon. Sa isang mag-aaral na karaniwang nagtatatag ng isang normal na ritmo ng utak, nagiging mahirap na mag-record ng isang EEG - tanging ang mga high-frequency na oscillations lamang ang sinusunod. Abala pala siya sa paghahanda para sa mga pagsusulit sa kanyang mga araw na walang eksperimento.

Sa isa pang paksa na may normal na regular na electroencephalogram na may nakakagulat na kadalian, ang mga high-frequency na oscillations lamang ang naobserbahan nang isang beses. Dalawang oras na pala siyang nagdo-drawing bago ang experiment.

Sa pangkalahatan, ang normal na ritmo ng mga alpha wave ay katangian ng utak ng tao sa isang kalmadong estado, at ang mga high-frequency na oscillations, beta at gamma waves, ay nauugnay sa aktibidad nito.

Ang maindayog na aktibidad ng utak, bilang karagdagan sa lugar ng motor, ay nagsisimula sa isang tao lamang sa isang buwan pagkatapos ng kapanganakan; ito ay bubuo, tila, kasabay ng aktibidad ng cortical habang ang bata ay nagsisimulang makilala at maunawaan ang mga bagay.

Dahil sa edad na ito ay naiiba ito sa mga may sapat na gulang, ang electroencephalogram ay unti-unting nagbabago, sa pamamagitan lamang ng 11-12 taong gulang ito ay lumalapit sa pamantayan para sa isang may sapat na gulang.Ang maindayog na aktibidad ng utak ay nagpapatuloy sa pagtulog, ngunit nagbabago, nagiging mas pinasimple at makinis, lumilitaw ang mabagal na mga vibrations.

Ito ay kagiliw-giliw na tandaan na ang ritmo ng utak ng natutulog ay hindi nababagabag, halimbawa, sa pamamagitan ng ingay ng isang kotse mula sa susunod na silid o tunog ng isang busina mula sa kalye, ngunit kung ang isang tunog ay narinig sa silid, para sa halimbawa, ang kaluskos ng papel, na nauugnay sa katotohanang may tao sa silid. nagbabago ang utak ng natutulog. Ito ay dahil sa pagkakaroon ng «observation point of the brain», na gising sa panahon ng pagtulog ng isang tao.

Sa tulong ng paraan ng electroencephalographic, posible na talaga na obserbahan at i-record ang mga kumplikadong pagbabagong ito sa aktibidad ng utak na nauugnay sa isang tiyak na pandamdam.

Sa sakit sa utak, lumilitaw ang mga alon ng isang espesyal na hugis at tagal. Sa mga tumor sa utak, lumilitaw ang mabagal na alon na may dalas na 1-3 Hz, na tinatawag niyang delta wave. Ang mga Delta wave ay naitala kapag kinuha mula sa punto sa bungo nang direkta sa itaas ng tumor, habang kapag kinuha mula sa ibang mga bahagi ng utak na hindi nakuha ng tumor, ang mga normal na alon ay naitala. Ang hitsura ng mga delta wave sa bahagi ng utak na apektado ng tumor ay tinutukoy ng pagkabulok ng cortex sa lugar na ito.

Sa ganitong paraan, nakakatulong ang electroencephalogram na makilala ang pagkakaroon ng tumor at ang eksaktong lokasyon nito. Ang mga Delta wave sa electroencephalogram ay matatagpuan din sa iba pang mga pathological na kondisyon ng utak.

Sa ilang mga trauma: ang mga pathological delta wave ay sinusunod sa electroencephalogram maraming taon pagkatapos ng pinsala sa ulo.

Ang mga ritmo ng utak ng tao ay nagbabago o ganap na nawawala na may pagkawala ng kamalayan na dulot ng iba't ibang mga kadahilanan, nagbabago sila sa kakulangan ng oxygen. Kaya, sa mga eksperimento na nag-aaral ng epekto ng paghinga sa isang halo ng hangin na may nabawasan na porsyento ng oxygen, na kung saan sanhi ng pagkawala ng malay , ang mga grupo ng mga spike-like waves, na kakaiba sa boltahe, ay naitala, na parang ang utak ay nawalan ng ilang uri ng preno.

Ang parehong spasmodic slow waves ay naitala sa mga taong walang malay mula sa concussion kaagad pagkatapos ng pinsala sa ulo. Sa ilang mga sakit sa utak, ang mga potensyal na mataas ang dalas ay nakarehistro (halimbawa, sa schizophrenia) o sa paghahalili ng mabagal na alon at alon (sa epilepsy).

Ang paraan ng electroencephalography ay mahalaga para sa pagsusuri at pag-aaral ng mga sakit sa utak. Tulad ng para sa kahalagahan ng teoretikal, ang electroencephalography, na nagpapahintulot na irehistro ang estado ng excitability ng cerebral cortex, ay nagbubukas ng pag-access sa direktang pag-aaral ng mga proseso ng paggulo at pagsugpo sa utak ng tao, ang ratio kung saan ay itinuturing na pangunahing mekanismo ng aktibidad ng nerbiyos. .