Отведение и запись электроэнцефалограммы

Регистрирующие электроды располагают так, чтобы на многоканальной записи были представлены все основные отделы мозга, обозначаемые начальными буквами их латинских названий. В клинической практике используют две основные системы отведений ЭЭГ: международную систему «10-20» и модифицированную схему с уменьшенным количеством электродов. При необходимости получения более детальной картины ЭЭГ предпочтительна схема «10-20».

Референтным называют такое отведение, когда на «вход 1» усилителя подаётся потенциал от электрода, стоящего над мозгом, а на «вход 2» - от электрода на удалении от мозга. Электрод, расположенный над мозгом, чаще всего называют активным. Электрод, удалённый от мозговой ткани, носит название референтного. В качестве такового используют левую (А₁) и правую (А₂) мочки уха. Активный электрод подсоединяют к «входу 1» усилителя, подача на который отрицательного сдвига потенциала вызывает отклонение регистрирующего пера вверх. Референтный электрод подключают к «входу 2». В некоторых случаях в качестве референтного электрода используют отведение от двух закороченных между собой электродов (АА), расположенных на мочках ушей. Поскольку на ЭЭГ регистрируется разность потенциалов между двумя электродами, на положение точки на кривой будут в равной мере, но в противоположном направлении влиять изменения потенциала под каждым из пары электродов. В референтном отведении под активным электродом генерируется переменный потенциал мозга. Под референтным электродом, находящимся вдали от мозга, имеется постоянный потенциал, который не проходит в усилитель переменного тока и не влияет на картину записи. Разность потенциалов отражает без искажения колебания электрического потенциала, генерируемого мозгом под активным электродом. Однако область головы между активным и референтным электродами составляет часть электрической цепи «усилитель-объект», и наличие на этом участке достаточно интенсивного источника потенциала, расположенного асимметрично относительно электродов, будет существенно отражаться на показаниях. Следовательно, при референтном отведении суждение о локализации источника потенциала не вполне надёжно.

Биполярным называют отведение, при котором на «вход 1» и «вход 2» усилителя подсоединяют электроды, стоящие над мозгом. На положение точки записи ЭЭГ на мониторе в одинаковой мере влияют потенциалы под каждым из пары электродов, и регистрируемая кривая отражает разность потенциалов каждого из электродов. Поэтому суждение о форме колебания под каждым из них на основе одного биполярного отведения оказывается невозможным. В то же время анализ ЭЭГ, зарегистрированных от нескольких пар электродов в различных комбинациях, позволяет выяснить локализацию источников потенциалов, составляющих компоненты сложной суммарной кривой, получаемой при биполярном отведении.

Например, если в задней височной области присутствует локальный источник медленных колебаний, при подсоединении к клеммам усилителя переднего и заднего височных электродов (Та, Тр) получается запись, содержащая медленную составляющую, соответствующую медленной активности в задней височной области (Тр), с наложенными на неё более быстрыми колебаниями, генерируемыми нормальным мозговым веществом передней височной области (Та). Для выяснения вопроса о том, какой же электрод регистрирует эту медленную составляющую, на двух дополнительных каналах коммутированы пары электродов, в каждой из которых один представлен электродом из первоначальной пары, то есть Та или Тр. а второй соответствует какому-либо не височному отведению, например F и О.

Понятно, что во вновь образуемой паре (Тр-О), включающей задний височный электрод Тр, находящийся над патологически изменённым мозговым веществом, опять будет присутствовать медленная составляющая. В паре, на входы которой подана активность от двух электродов, стоящих над относительно интактным мозгом (Ta-F), будет регистрироваться нормальная ЭЭГ. Таким образом, в случае локального патологического коркового фокуса подключение электрода, стоящего над этим фокусом, в паре с любым другим приводит к появлению патологической составляющей на соответствующих каналах ЭЭГ. Это и позволяет определить локализацию источника патологических колебаний.

Дополнительный критерий определения локализации источника интересующего потенциала на ЭЭГ - феномен изврашения фазы колебаний. Если подсоединить на входы двух каналов электроэнцефалографа три электрода следующим образом: электрод 1 - к «входу 1», электрод 3 - к «входу 2» усилителя Б, а электрод 2 - одновременно к «входу 2» усилителя А и «входу 1» усилителя Б; предположить, что под электродом 2 происходит положительное смещение электрического потенциала по отношению к потенциалу остальных отделов мозга (обозначено знаком «+»), то очевидно, что электрический ток, обусловленный этим смещением потенциала, будет иметь противоположное направление в цепях усилителей А и Б, что отразится в противоположно направленных смещениях разности потенциалов - противофазах - на соответствующих записях ЭЭГ. Таким образом, электрические колебания под электродом 2 в записях по каналам А и Б будут представлены кривыми, имеющими одинаковые частоты, амплитуды и форму, но противоположными по фазе. При коммутации электродов по нескольким каналам электроэнцефалографа в виде цепочки противофазные колебания исследуемого потенциала будут регистрироваться по тем двум каналам, к разноимённым входам которых подключён один общий электрод, стоящий над источником этого потенциала.

19. Вызванные потенциалы мозга. Особенности регистрации ВП.

Вызванный потенциал (ВП, EP от англ. evoked potential) - электрическая реакция мозга на раздражитель извне или на выполнение когнитивной задачи.
В практике используют визуальные, звуковые, электрические раздражители для регистрации зрительных, слуховых, соматосенсорных потенциалов соответственно. Регистрация осуществляется посредством электроэнцефалографических электродов, расположенных на поверхности головы.
Метод вызванных потенциалов (ВП) представляет собой способ записи электрической активности групп нейронов спинного мозга, ствола мозга, зрительного бугра и больших полушарий после стимуляции той или иной афферентной системы зрительными, слуховыми или тактильными воздействиями. Амплитуда этих потенциалов, записываемых со скальпа с помощью обычных электроэнцефалографических электродов, колеблется от 0,5 и менее до 20 мкВ. В связи с их исключительно малой величиной они редко могут быть зарегистрированы на электроэнцефалографе с чернильными писчиками на фоне основной электрической активности мозга, которая обычно достигает по амплитуде 50 мкВ и более. Поэтому для извлечения из основной кривой ЭЭГ необходимо особое оборудование. Важно использовать особые усилители, с большой аккуратностью располагать электроды на поверхности скальпа, давать стимулы точно по времени и сводить к минимуму сопутствующие электрические артефакты. ВП расширяют возможности клинического неврологического исследования соответствующей афферентной системы, делают его более чувствительным и объективным, но не являются более специфичным методом этиологической диагностики.

20. Представления о генезе ВП. Ранние и поздние компоненты ВП.

ВП и последовательная модель переработки информации. Было установлено, что в конфигурации ВП можно выделять компоненты двух типов: ранние специфические (экзогенные) и поздние неспецифические (эндогенные) компоненты. Обработка физических параметров стимула (сенсорный анализ) связывается с деятельностью специфических сенсорных систем и находит свое отражение преимущественно в параметрах экзогенных компонентов ВП. В зрительной модальности эти компоненты регистрируются в интервале до 100 мс от начала ответа, в слуховой и соматосенсорной модальностях — еще раньше, в пределах 10-50 мс от начала стимуляции. Эндогенные компоненты ВП, возникающие позднее и длящиеся до окончания ответа, предположительно отражают этапы более сложной обработки стимула: формирование образа, сличение его с эталонами памяти, принятие перцептивного решения.

Выделение когнитивной составляющей ответа: а - ответ в условиях опознания значимого стимула у здорового испытуемого (45 лет): P1-N1-P2 собственно ответ на стимул, N2 - 170 мс и P3 - 357 мс; б. Ответ на тот же стимул без опознания; а-б. Разность ответов в условиях распознавания и в стандартных условиях без распознавания. Когнитивный комплекс. Восприятие начинается на 76 мс, опознание и дифференцировка - компонент N2 - 170 мс, принятие решения и запоминание - компонент Р3 - 354 мс. (по В.В.Гнездицкому, 1997)

Иллюстрацией такого подхода может служить концепция "информационного синтеза" А.М. Иваницкого (1986), согласно которой ранние компоненты ВП в интервале 0-100 мс связываются с оценкой физических параметров стимула, в среднелатентных компонентах в интервале 100-200 мс находят отражение процессы синтеза текущей сенсорной информации с содержанием памяти, а в поздних компонентах ВП отражается когнитивная оценка стимула как такового.

Вызванные потенциалы (ВП) мозга, возникающие в ответ на световой или кожный раздражитель (по А.М.Иваницкому, 1999). Видно, что ранние волны соотносятся с чувствительностью, поздние - с мотивацией, значимостью стимула, а промежуточные - одновременно с двумя этими психофизическими показателями. Стрелкой на временной шкале обозначает момент предъявления стимула

Эти представления хорошо согласуются с нейрокибернетическими построениями Д. Эделмена и В. Маунткасла (1981), согласно которым повторный возврат возбуждений является мозговой основой всех психических процессов. Так, например, момент возникновения образа совпадает по времени со встречей в коре двух информационных потоков, один из которых представляет собой внешний сигнал, а другой память. Предполагается, что эта память и есть возникающая в сознании человека частица "я", по отношению к которой сигнал воспринимается как нечто внешнее (см. Хрестомат. 5.3).
Изложенные выше представления объяснимы с помощью последовательной модели переработки информации, согласно которой каждая стадия перцептивного процесса наступает не ранее, чем реализуется предыдущая.

21. Зрительные, слуховые, соматосенсорные ВП.

ЗРИТЕЛЬНЫЕ ВП.

M.L.Ciganek в 1960 г. предложил использовать зрительные вызванные корковые потенциалы (ЗВКП) на вспышку света в клинической практике, a A.M.Halliday в 1976 г. применил контрастную стимуляцию на реверсивный паттерн. В дальнейшем эти методы начали широко применять в клинике для диагностики заболеваний зрительных путей, при патологии зрительного нерва, его отеке, воспалении, атрофии, компрессионных повреждениях травматического и опухолевого генеза, при локализации патологического процесса в хиазме, зрительном тракте, коре головного мозга, рефракционных изменениях, амблиопии, заболеваниях сетчатки.

Интерпретация опирается на топику зрительных путей.

Зрительные вызванные потенциалы возникают как следствие восприятия чередующегося реверсивного шахматного паттерна (показываемого на экране). Во время восприятия этого паттерна, у человека формируется характерный волнообразный импульс, который, будучи простым по форме и наиболее стабильным, регистрируется со скальпа задней части головы.

ЗВП тестируют зрительные пути от сетчатки до зрительной коры (17-е поле), указанный паттерн наиболее информативен для теста центрального, макулярного зрения. Стимуляция выполняется монокулярно – для оценки проведения по прехиазмальным участкам слева и справа. Иногда может выполняться стимуляция полуполей зрения – для оценки ретрохиазмальных участков.Генератор основного компонента зрительных ВП располагается в окципитальной коре, однако его характеристики (латентность и амплитуда) могут изменяться в результате поражения на любом участке зрительного пути – от сетчатки до самой зрительной коры. Обычно выделяют 3 основных колебания – N75, P100 и N145 (негативное с латентностью 75 мс, позитивное 100 мс и снова негативное на 145 мс). Основное внимание обращается на латентность компонента P100. Учитывается разность величины латентности при стимуляции правого и левого глаза — "межокулярная разность латентностей" и амплитудная асимметрия — "межокулярные амплитудные соотношения". Межполушарная асимметрия оценивается по отношению максимальной амплитуды Р100 к ее минимальному значению (Рмах к Pmin); в норме это соотношение меньше 2,5. Латентность считается патологической, если она отличается от нормы на 2,5 стандартных отклонения, абсолютные значения латентности используются при интерокулярном сравнении. Использование квадратов шахматного паттерна различной величины способствует повышению чувствительности метода в определении функциональных нарушений зрения. Маленькие квадраты (10 — 30') используют для выявления увеличивающихся дефектов в макулярной области, большие квадраты более адекватны для исследования периферии.

ЗВП отражают электрическую активность макулярной области, что связано с ее большим представительством в шпорной борозде, чем периферических отделов сетчатки — "кортикальный фактор магнификации", который может быть выражен линейно в миллиметрах коркового пространства, соответствующего 1° зрительного угла. Поэтому величина ЗВКП будет уменьшаться с увеличением скотом в поле зрения. В связи с этим в методах исследования ЗВКП предусмотрена возможность изменения величины шахматных квадратов для стимуляции центральной и парацентральной областей сетчатки.

ЗВП исследуются также в ответ на стандартную фотостимуляцию c помощью специальных очков. Ответ на стимул представляет серию последовательных позитивных и негативных колебаний с определенной латентностью. Ответ на такую стимуляцию менее стабильный, чем при стимуляции обращаемым шахматным паттерном, менее специфичен для оценки макулярного зрения, в большей степени является функцией освещенности. Однако зрительные ВП на вспышку обладают одним важным преимуществом перед шахматным паттерном – они не требуют кооперации пациента, могут регистрироваться у младенцев, и даже интраоперационно.

Нарушение проведения приводит к увеличению латентности и/или снижению амплитуды компонента P100. Изменения не специфичны. Имеются данные о том, что выраженная задержка компонента в большей степени, чем снижение амплитуды может служить косвенным признаком преимущественного демиелинизирующего характера процесса (Примерно у 50% больных с рассеянным склерозом, у которых зрительная функция никогда не была нарушена, также находят отклонения со стороны ЗВП, что свидетельствует о высокой эффективности этого метода при данном заболевании), тогда как атрофия зрительного нерва вызывает в первую очередь снижение амплитуды. Поскольку зрительные ВП тестируют проведение от сетчатки до 17-го поля, нормальные зрительные ВП не исключают поражения за пределами первичной зрительной коры, в частности ответы могут быть нормальными при «корковой слепоте».

Глаукома, компрессия зрительного нерва, хиазмы или тракта различными объемными образованиями, дегенеративные поражения зрительных путей часто вызывают снижение амплитуды и/или увеличение латентности ответа. При значительном поражении зрительной системы не удается зарегистрировать реакции на стимуляцию одного или двух глаз. В клинической практике самой распространенной причиной изменений ЗВП служит неврит зрительного нерва, часто сопутствующий рассеянному склерозу. При демиелинизации волокон зрительного нерва как при первичном демиелинизирующем заболевании, так и при вышеперечисленных патологических процессах обнаруживают замедление проводимости по нервным волокнам и увеличение латентности положительного пика ЗВП (до 115—200 мс). Действительно, почти у всех пациентов с невритом зрительного нерва даже после восстановления остроты зрения до нормы отмечают характерные изменения ЗВП, тогда как при детальном офтальмологическом обследовании нарушений не выявляют. Если у больных с рассеянным склерозом ЗВП находятся в пределах нормы, то при нейроофтальмологическом исследовании отклонений также не обнаруживают.