Генерация в коре большого мозга живых организмов электрических колебаний была замечена Г. Кэнноном (1875) и В. Я. Данилевским (1876). Возможность регистрации электрических колебаний потенциала от поверхности головы была доказана впервые в 1925 г. В. Правдич-Неминським в опытах на животных и немецким психиатром Н. Berger (1929) у людей.
У людей электрическая активность коры большого мозга отводится обычно от шкГры на черепе. Метод регистрации постоянного электрической активности коры головного мозга получил название электроэнцефалографии. Для получения электроэнцефалограммы (ЭЭГ) можно
применять или биполярный запись от двух активных электродов, расположенных на коже головы, или монополярный запись, при котором регистрирующий (активный) электрод фиксируют на коже головы, а индифферентный - на некотором расстоянии от него (например, на мочке уха). Запись ЭЭГ проводят с помощью электроэнцефалографа. При анализе ЭЭГ учитывают прежде частоту, амплитуду, форму, продолжительность, характер распределения ее волн. Анализ можно проводить визуально и с помощью специальных электронных анализаторов (аналоговых и цифровых приборов).
Подробно описано характеристики ЭЭГ для разных состояний коры большого мозга, точно измерены и проанализированы колебания потенциалов, которые ее составляют. Такие колебания имеют ритмический характер, их частота колеблется от 0,5 до 50 Гц, а амплитуда составляет примерно 50-100 мкВ и более. В неспящих человека в расслабленном состоянии при отсутствии каких-либо внешних раздражителей преобладают волны частотой 8-13 Гц, выражены в большей степени в затылочных долях коры. Такие волны называют альфа-волнами (или основным ритмом). Это так называемая синхронизированная ЭЭГ.
Когда человек открывает глаза, альфа-волны исчезают (так называемая блокада альфа-ритма, или реакция десинхронизации) и вместо них возникают бета-волны, которые характеризуются большей частотой (14-ЗО Гц) и меньшей амплитудой. Они отражают состояние активности мозга.
Во время сна ЭЭГ характеризуется медленными великохвильовимы ритмами: тета-ритм (частота 4-7 Гц) и дельта-ритм (0,5-3,5 Гц). ее амплитуда превышает 100 мкВ. В норме в неспящих взрослых людей такие ритмы не выявляются. Для детей и подростков характерны несколько медленнее и нерегулярные ритмы. У них даже неспящего состоянии наблюдаются дельта-ритмы.
При изучении мижпивкулевих разниц ЭЭГ в состоянии покоя некоторые исследователи отмечают большую выраженность блокады альфа-ритма в левом полушарии по сравнению с правой. Однако при умственной деятельности мижпивкулева асимметрия по показателям альфа-ритма уменьшается.
Происхождение ЭЭГ. ЭЭГ отражает главным образом постсинаптические потенциалы нейронов коры большого мозга. Об этом свидетельствуют результаты одновременной регистрации ЭЭГ с помощью вне-и внутриклеточного записи активности кортикальных нейронов. Предполагают, что позитивные колебания потенциалов на поверхности коры большого мозга связаны с ВПСП, который возникает в нейронах глубинных слоев коры, или ГПСП в поверхностных ее слоях. Негативные колебания потенциалов на ЭЭГ обусловлены обратными процессами в этих слоях. Ритмическая активность коры большого мозга, в частности альфа-ритм, обусловлена ??главным образом влиянием подкорковых структур, особенно таламуса, в котором выявлены особые нейроны - «водители ритма» (пейсмекера), которые через соответствующие возбуждающие и тормозные связи способны генерировать и поддерживать ритмическую активность коры большого мозга.
Вызванные потенциалы. При раздражении различных рецепторов и афферентных путей в ЦНС, в частности в коре большого мозга, возникают колебания электрического потенциала, которые называются вызванными потенциалами.
Различают первичные и вторичные вызванные потенциалы. Первичные характеризуются коротким латентным периодом, первоначальным колебаниям, на смену которому приходит негативная фаза. Этот ответ является электрофизиологических показателей возбуждения соответствующих афферентных (зрительных, слуховых, соматосенсорных и др.). Зон в коре большого мозга и преимущественно регистрируется в соответствующих первичных проекционных ее зонах. Например, после раздражения рецепторов кожи, мышц или внутренних органов в первичных соматосенсорных участках коры большого мозга можно зарегистрировать коротколатентных позитивно-негативные колебания электрического потенциала, т.е. первичные вызванные потенциалы.
Вторичные потенциалы возникают со значительно большим латентным периодом, чем первичные (несколько десятков миллисекунд), имеют сложную форму и сильно меняются (уменьшаются) при повторных раздражениях. Эти реакции связаны с поступлением афферентных сигналов сложными неспецифическими восходящими путями (ретикулярной системы, неспецифических ядер таламуса и др.)..
Регистрация первичных вызванных потенциалов широко используют для изучения локализации функций в коре большого мозга и других отделах головного мозга, выявление связей между различными структурами ЦНС.
Клиническое значение. Запись ЭЭГ - диагностическая процедура, которая используется в неврологической практике. Так, при диффузных органических повреждениях головного мозга, черепно-мозговых травмах наблюдаются замедленные и нерегулярные волны. При опухолях мозга часто возникают местные изменения ЭЭГ (в области опухолей). У больных эпилепсией на ЭЭГ наблюдаются пароксизмальные потенциалы, судорожные разряды, остроконечные волны и другие изменения. Запись ЭЭГ широко используется в хирургической практике для контроля глубины наркоза: при глубокой стадии наркотического сна на ЭЭГ преобладают дельта-волны.
При констатации смерти в сомнительных случаях, особенно при реанимации больного, часто ориентируются на исчезновение колебаний на ЭЭГ («плоская» ЭЭГ). В клинической практике также используют метод регистрации вызванных потенциалов для получения объективных данных о характере и динамике некоторых нарушений сенсорных функций.
Приведенные данные об общих закономерностях деятельности ЦНС имеют не только теоретическое значение, но используются и в медицинской практике. Так, раскрытие механизмов возникновения и проведения ПД - основной формы активной реакции возбудимой клетки, хеморецептивних свойств клеточной мембраны и ее ионных каналов, механизма межклеточной передачи возбуждения легло в основу разработки новых методов диагностики и лечения многих заболеваний в психоневрологической, кардиологической и других областях клинической медицины.
Знание медиаторных (адренергических, холинергических, серотонинергических и др.). Систем ЦНС позволило создать новые лекарственные препараты - нейротропные средства, которые нашли широкое применение в клинике при лечении нервно-психических и соматических заболеваний.
Экспериментальные данные о физиологических свойствах нервных центров используются в процессе реанимации и при проведении сложных операций.
Важное значение имеют данные о защитную и регуляторную функции ГЭБ: их используют при лечении некоторых заболеваний ЦНС и внутренних органов введением химических веществ в желудочки мозга (например, противостолбнячной сыворотки в СМЖ). Так же оказался эффективным метод лечения туберкулезного менингита введением антибиотиков в желудочки мозга.
Доказано, что в зависимости от пути введения (внутривенное, подкожное или субокципитальне, т.е. минуя ГЭБ) лекарственные препараты осуществляют разнообразное воздействие на организм.
Данные, полученные с помощью вживленных электродов и микроэлектродной техники, позволили создать комплексный метод изучения функций мозга человека в норме и при некоторых заболеваниях ЦНС. Приведенные в разделе данные о деятельности мозга имеют также важное значение для более глубокого понимания центральных механизмов некоторых двигательных, вегетативных и эмоционально-психических расстройств у человека.
