Как следует из анализа ЭЭГ, преобладающим ритмом покоя у нормотоников обеих возрастных групп является альфа-ритм (53,5 % и 66,8 %). В сравниваемых группах выраженность ритма покоя снижается. В большей степени данная закономерность отмечена в старшей возрастной группе, в которой у симпатоников альфа-активность снижена на 42 %, у ваготоников – на 34,8 %, по сравнению с эутониками.

В сравниваемых группах отмечен разный процент выраженности бета1-волн. Так, если у нормотоников обеих возрастных групп мощность бета-волн составляет ~24,2–26,6 %, то как у симпатоников, так и у ваготоников она снижается примерно в одинаковых соотношениях. При этом у людей в возрасте 40–45 лет выраженность бета-активности снижена значительнее по сравнению с возрастом 18–22 года. Однако в более молодой возрастной группе отмечено значительное повышение бета2-активности, особенно у симпатоников. У симпатоников и ваготоников в возрасте 40–45 лет выраженность бета2-волн снижена.

Рис. 1. Динамика индекса выраженности ритмов ЭЭГ (%) у симпатоников и ваготоников по отношению к нормотоникам

Следует отметить также значительное повышение дельта активности в этой возрастной группе: у симпатоников – на 67 %, у ваготоников – в 3 раза. У молодых лиц медленная форма волн повышена только в группе с преобладанием парасимпатической регуляции.

Известно, что у здорового человека, находящегося в состоянии пассивного бодрствования, регистрируется небольшой процент медленноволновой активности (дельта и тета-ритмы). Характерной же особенностью ЭЭГ покоя ваготоников обеих сравниваемых возрастных групп и симпатоников старшей группы является повышение относительной мощности медленноволновой активности, которая представлена диффузно в теменно-центрально-височных отведениях в виде отдельных волн и групп волн, амплитудой до 15мкВ, а также кратковременными вспышками амплитудой, до 35 мкВ, частотой 6–7 Гц.

Наиболее распространенной точкой зрения на сегодняшний день является то, что тета-ритм связан с мезолимбическими влияниями на кору. Усиле­ние тета-активности у симпа- и ваготоников по отношению к норме позволяет предположить, что мезолимбические струк­туры у них находятся в активированном состоянии.

Для определения степени нарушения стабилизации корковой электрической активности мы использовали интегральные индексы ЭЭГ: соотношения или . Исходя из наших данных (табл. 1), в наибольшей степени нарушения степени стабилизации корковой активности у испытуемых в возрасте 18–22 года отмечены у ваготоников, тогда как в старшей возрастной группе – у симпатоников.

Общеизвестно, что дезорганизация или заострение альфа-ритма, дизритмия рассматриваются как проявление ирритативных нарушений, которые чаще всего связаны с рефлекторным влиянием со стороны раздраженных оболочек сосудистой системы головного мозга. Ослабление альфа-ритма на ЭЭГ отражает неуравновешенное беспокойное состояние. На ЭЭГ здорового человека, не находящегося под влиянием стресса, преобладают альфа-волны. Появление же неустойчивого альфа-ритма, уменьшение амплитудной характеристики биопотенциалов свидетельствует об отчетливом ухудшении функционального состояния головного мозга, так как альфа-ритм является механизмом, регулирующим поток восходящей и нисходящей информации.

Тета-ритм тесно связан с эмоциональным напряжением. Его иногда называют стресс-ритмом или ритмом напряжения. Одним из ЭЭГ симптомов эмоционального возбуждения служит усиление тета-ритма с частотой колебания 4–7 Гц, сопровождающее переживание как положительных, так и отрицательных эмоций. Предполагается, что усиление тета-ритма при эмоциях отражает процесс активации коры больших полушарий со стороны лимбической системы.

Нечеткая депрессия альфа-ритма на «открывание-закрывание» глаз и фотостимуляцию у ваготоников обеих возрастных групп свидетельствует о снижении тонуса нейронов коры в условиях преобладания парасимпатической регуляции.

Таким образом, на основании полученных нами данных об особенностях электрической активности мозга при различной степени активности ВНС можно отметить общие закономерности отражения типов ВНС на ЭЭГ, выражающиеся в снижении альфа- и бета-активности и повышении медленноволновой активности. Отличия обнаруживаются в степени изменения данных показателей: альфа- и бета- активность более снижена у симпатоников, тогда как повышение медленноволновой активности в большей степени наблюдается у ваготоников. Что касается возрастных отличий, то следует также отметить большую степень отклонений от нормы у представителей более старшей возрастной группы.

При оценке особенностей мозгового кровообращения нами учитывались форма и время распространения волны каждого отведения, межполушарная асимметрия, а также изменения РЭГ при функциональных пробах.

Из представленных данных видно (рис. 2,3), что у симпатоников в возрасте 18–22 лет не наблюдается значительных изменений показателей мозгового кровообращения. Незначительно по отношению к эутоникам снижено объемное пульсовое кровенаполнение (на 19 %), а также время распространения пульсовой волны (на 12 %) и дикротический индекс (на 10 %). Отмечено значительное повышение (на 53 %) индекса венозного оттока.

У ваготоников этой возрастной группы отмечены более значительные изменения. Так, в этой группе снижены все показатели, за исключением максимальной скорости быстрого кровенаполнения. Объемное пульсовое кровенаполнение (РИ) снижено на 56 %, модуль упругости и время распространения пульсовой волны – на 22–27 %, тонус резистентных сосудов (ППСС) – на 19 %, индекс венозного оттока – на 15,8 %, дикротический индекс – на 11 %.

Рис. 2. Динамика показателей мозгового кровообращения у студентов 18–22 лет в зависимости от типа ВНС (сокращения см. табл. 9)

РИ – реографический индекс, МУ – модуль упругости, ВРПВ – время распространения пульсовой волны, МСБК – максимальная скорость быстрого кровенаполнения, ПЭС – показатель эластичности сосудов, ППСС – показатель периферического сосудистого сопротивления, ДК – дикротический индекс, ИВО – индекс венозного оттока

У представителей более старшей возрастной группы так же как и представителей рассмотренной ранее группы наиболее значительные отличия от нормотоников отмечены у испытуемых с преобладанием парасимпатических влияний. Так, в этой группе РИ и МСКБ снижены на 67 % и 53 % соответственно, МУ и ППСС – на 29 % и 35 %, значительно (на 103 %) повышен ДИ и в меньшей степени (на 35 %) – ИВО.

Рис. 3. Динамика показателей мозгового кровообращения у людей 40–45 лет в зависимости от типа ВНС (сокращения см. рис. 2)

Таким образом, исходя из наших данных, можно отметить, что независимо от возраста более значительные отличия от нормотоников показателей мозгового кровообращения наблюдаются у ваготоников. При более детальном рассмотрении можно отметить однонаправленные (в сторону снижения) изменения РИ, МУ, ИВО и ППСС и разнонаправленные отклонения в показателях МСБК (повышение у лиц в возрасте 18–22 лет и снижение – в возрасте 40–45 лет) и ДИ (снижение у лиц в возрасте 18–22 лет и повышение – в возрасте 40–45 лет). У симпатотоников значительные отклонения обнаружены в возрасте 18–22 лет: снижение РИ и повышение МУ и ИВО.

Понижение РИ у ваготоников в обеих возрастных группах свидетельствует о снижении объемного пульсового кровенаполнения, имеющего более резкую выраженность в возрасте 40–45 лет. Это указывает на синдром гипоперфузии головного мозга, обусловленного систолической дисфункцией миокарда (недостаточность насосной функции).

Повышение МСБК у ваготоников в возрасте 18–22 лет указывает на повышение тонуса артерий распределения и недостаточность кровоснабжения мозга по магистральному типу. Незначительное повышение ППСС у ваготоников в возрасте 40–45 лет свидетельствует о тенденции к повышению тонуса артерий сопротивления, что может привести к недостаточности кровоснабжения мозга по периферическому типу. Тонус сосудов сопротивления снижен у ваготоников в возрасте 18–22 года и повышен в более старшей возрастной группе.

У лиц с доминированием парасимпатического отдела поддержание адекватной гемодинамики осуществляется при участии и надсегментарных структур ВНС, о чем свидетельствует значительное снижение сосудистого сопротивления.

Таким образом, преобладание симпатического типа регуляции не приводит к значительным изменениям в показателях мозгового кровообращения в рассмотренных группах. Преимущественно парасимпатический тип регуляции в возрастной группе от 18 до 22 лет сопровождается недостаточностью кровоснабжения мозга по магистральному типу, о чем свидетельствует повышение МСБК. В возрасте 40–45 лет намечается тенденция к нарушению кровоснабжения по периферическому типу. У ваготоников обеих возрастных групп отмечается гипоперфузия головного мозга, более выраженная в возрасте 40–45 лет.

Рецензенты:

Программа спецкурса Ритимическая активность мозга: функции и механизмы

Характеристика и классификация ритмов электрической активности мозга. Основные ритмы ЭЭГ, различающиеся частотным диапазоном: дельта, тета, альфа, бета, гамма. Особенности осцилляторной активности корковых и подкорковых структур различных анализаторов (зрительного, соматосенсорного, слухового, ольфакторного) при макроотведениях. Осцилляторная активность таламуса, гиппокампа, базального переднего мозга. Мультиклеточная осцилляторная активность. Ритмические разряды в записях от одиночного нейрона. Синхронизация ритмов мозга с экзогенными и эндогенными стимулами. Спонтанная, вызванная, индуцированная ритмическая активность мозга.

Методы анализа электрической и магнитной активности мозга (ЭЭГ и МЭГ). Спектры мощности спонтанной и вызванной электрической активности мозга. Авто- и кроскорреляционные функции электрической активности. Кросспектры. Спектры когерентности. Фильтрация ритма в различных частотных диапазонах. Вызванные потенциалы (ВП) и потенциалы, связанные с событиями (ПСС). Фазические и тонические реакции частотных осцилляторов в составе усредненного ВП и ВП на одиночный стимул. Реакция усвоения ритма сенсорного раздражителя. Гармонический состав реакции усвоения ритма. Получение усредненной реакции усвоения ритма (УРУ). Сопоставление УРУ с ВП.

Метод локализации дипольного источника ритма или фрагмента волны для выявления структур мозга, ответственных за его генерацию. Модель одного или нескольких подвижных или фиксированных эквивалентных токовых диполей. Интеграция данных ЭЭГ и МЭГ со структурной и функциональной магнитно-резонансной томографией мозга. Совмещение методов локализации дипольных источников с томографическими срезами мозга, полученными методом структурной магнитно-резонансной томографии или срезами, взятыми из атласов мозга человека. Измерение уровня осцилляторной активности методом подсчета ее локализованных источников в объеме целого мозга.

Применение факторного анализа для выявления независимых генераторов ритмической активности мозга и разделения осцилляторных процессов коркового и подкоркового уровней.

Ритмы мозга в сенсорных и когнитивных процессах. Гамма-ритм и восприятие. Стимул-специфическая синхронизация гамма-осцилляций клеток, принадлежащих к одной группе нейронов-детекторов зрительной коры кошки, обезьяны. Фазовые характеристики феномена синхронизации — зрительных нейронов-детекторов на адекватную стимуляцию. Гамма и бета-ритмы — нейронов сетчатки, ЛКТ, зрительной коры на контрастную стимуляцию. Гамма-осцилляции обонятельного мозга, их связь со специфическими характеристиками стимула. Пространственно-когерентные паттерны гамма-осцилляций в обонятельной луковице и коре как отражение специфичности запаха. Высокочастотные осцилляции в соматосенсорной коре, их связь с коротколатентными компонентами ВП.

Гамма-ритм и внимание. Тонические и фазические реакции усиления гамма-ритма при внимании. Гамма-осцилляции синфазные и несинфазные с экзогенным стимулом. Сенсорный компонент гамма-ритма. Когнитивный компонент гамма-ритма: комплекс П300-40 Гц.

Гамма-ритм и операции обращения к памяти. Отражение в гамма-активности формирования в памяти энграммы временного интервала. Реакция антиципации и гамма-ритм. Временнoе структурирование гамма-вспышек в межстимульном интервале при предъявлении стимула с фиксированным интервалом. Волна ожидания (условное негативное отклонение) и гамма-осцилляции.

Гамма-ритм и научение. Усиление гамма-активности в интервале между условным сигналом и двигательным ответом в процессе формирования условного рефлекса в ольфакторной системе, при выработке двигательного оборонительного рефлекса у кролика, пищевого инструментального рефлекса у собаки.

Гамма-ритм и воображение. Гамма-ритм при восприятии фигур Каниссы, содержащих иллюзорные контуры. Отражение соматических галлюцинаций в пространственном паттерне гамма-ритма. Локализация эквивалентного диполя гамма-колебаний при соматических галлюцинациях.

Роль осцилляторных процессов в управлении произвольными движениями. Ритм Пипера, его корковое происхождение. Нисходящие осцилляторные влияния на мышечные единицы. Роль базального переднего мозга в когерентных связях между МЭГ моторной коры и ЭМГ в диапазонах бета- и гамма-ритмов.

Отражение поведенческой активности в гамма-ритме. Влияние пищевого, моторного поведения, грумминга на гамма-ритм ЭЭГ у крысы. Гамма-ритм в активном и спокойном бодрствовании.

Низкочастотные ритмы (тета, альфа, дельта) в сенсорных и когнитивных процессах. Формирование когерентных связей по тета-ритму в структурах мозга, вовлекаемых в процесс обучения при выработке условных оборонительных рефлексов у кролика. Появление когерентного тета-ритма в специфической системе и ретикулярной формации во время ориентировочного рефлекса. Фронтальный тета-ритм средней линии и когнитивные функции. Альфа- и тета-ритмы в специфических сенсорных системах на корковом и подкорковом уровнях как показатели адекватности и неадекватности сенсорной стимуляции. Особенности реакций альфа- и тета-ритмов гиппокампа на сенсорный стимул. Гиппокампальный тета-ритм как модулятор альфа-активности в гиппокампе. Тета-ритм как отражение фокусированного внимания и обращения к рабочей памяти. Принятие решения и дельта-осцилляции. Дельта-ритм бодрствования в обеспечении когнитивной деятельности. Дельта- и тета- составляющие волны П300 в составе ВП.

Осцилляторная природа компонентов ВП. ВП – результат суммации пейсмекерных колебаний после перезапуска пейсмекерных нейронов. Дельта-, тета-, альфа-, бета- и гамма-осцилляции как основные типы частот пейсмекерных колебаний клеток. Связь дельта-, тета-, альфа-, бета- и гамма-ритмов с компонентами ВП, коррелирующими с сенсорными и когнитивными операциями (Н70, П100, П300). Методы изучения осцилляторной природы компонентов ВП (спектры мощности, фильтрация в частотных полосах и временных окнах).

Нейронные механизмы осцилляторной активности. Постсинаптическое и пресинаптическое происхождение осцилляций. Ритмическая активность мозга как результат активации нейронных сетей с реверберацией возбуждения. Сетевые генераторы ритмов, роль обратных связей. Пейсмекерный нейрон — источник ритмического эндогенного потенциала. Механизмы генерации пейсмекерных осцилляций. Ритмичность спайковых разрядов и мембранного потенциала нейронов. Осцилляции в фокальном потенциале. Состояние резонанса пейсмекерного нейрона. Резонансная частота пейсмекера. Перезапуск пейсмекерного нейрона. Особенности ионных механизмов генерации ритмов на соме и дендритах нейронов таламуса. Зависимость частоты пейсмекерных потенциалов от уровня деполяризации нейрона. Гамма- и альфа- осцилляции у нейронов таламуса. Гамма-ритм как неинвазивный показатель работы нейронных сетей. Суммарная и локальная гамма-активность. Гамма-ритм нейронов как специфический механизм потенциации синапсов. Пачечный тип работы нейронов как оптимальное условие для посттетанической потенциации синапса. Влияние тета-ритма на потенциацию синапсов. Авторитмичность нейронов неспецифического таламуса, генерирующих пачки спайков на частоте альфаподобной активности коры кролика. Фазовоспецифические отношения пачечных разрядов нейронов неспецифического таламуса с ВП коры. Зависимость ритмической активности нейронов таламуса от функционального состояния.

Осцилляторные системы мозга в филогенезе. Ритмические колебания в электрической активности нервной системы беспозвоночных. Дельта-, тета-, альфа- и гамма-ритмы в спектре фоновой электрической активности ганглиев улитки. Гиппокампальный тета-ритм и его пейсмекерные источники в перегородке. Тета-ритм как ритм настораживания у животных. Гамма- и альфа-ритмы в гиппокампе кошки. Альфа-подобный ритм у кролика и альфа-ритм у собаки и обезьяны. Альфа-ритм и альфаподобные ритмы коры у человека (мю, тау, сигма).

Ритмы ЭЭГ и индивидуальные различия. Темпераментальные характеристики и частотные спектры ЭЭГ. Стабильность индивидуальных особенностей ЭЭГ. Роль генотипа в формировании спектра ЭЭГ. Оценка силы нервной системы по степени выраженности дельта- и тета-ритмов и реакции усвоения низкочастотной стимуляции. Характеристика лабильности нервной системы по выраженности частот ЭЭГ в диапазонах бета1 и бета2 и реакции усвоения этих ритмов. Связь свойства активированности с мощностью тета- и альфа-ритмов и частотой альфа-ритма. Диагностика произвольного и непроизвольного уровней управления поведением по индивидуальным характеристикам частотного спектра ЭЭГ. Связь особенностей ЭЭГ с когнитивными способностями и уровнем интеллекта. Дистантные и локальные когерентные связи по тета-ритму. Оценка эффективности выполнения когнитивной деятельности по ритмам ЭЭГ. Проявление свойства тревожности в подавлении функций волновых модуляторов сердечного ритма.

Взаимодействие осцилляторных процессов центрального и периферического уровней. Синхронизация бета- и гамма-ритмов электрической активности моторной коры с частотой разрядов мышечных единиц. Ритм Пипера. Отражение выполнения произвольного движения и тонического напряжения мышц разной интенсивности в гамма- и бета-ритмах моторной коры и в осцилляторной активности мышечных единиц. Тремор, его частотные характеристики.

Осцилляторная активность в автономной нервной системе. Ритмическая активность в симпатических волокнах. Ритмы, модулирующие период сердечных сокращений, запускаемый пейсмекерным механизмом сердца. Метаболический, сосудистый и дыхательные модуляторы RR-интервала ЭКГ и оценка их вкладов по векторному пространству сердечного ритма. Отражение ориентировочного и оборонительного рефлексов в изменении влияния волновых модуляторов СР на величину RR-интервала. Влияние различных функциональных состояний, стресса в ситуации обучения и выполнения различных типов заданий на мощность волновых модуляторов СР в RR-интервале.

Функциональное состояние и ритмы мозга. Осцилляторная активность мозга в различных функциональных состояниях бодрствующего субъекта. Зависимость резонансных свойств осцилляторных систем от функционального состояния. Ритмы мозга в цикле сон—бодрствование. Особенности гамма-активности в медленноволновом, парадоксальном сне и во время бодрствования, в условиях анестезии. Избирательное вегетативное обеспечение работы мозга. Функциональные состояния как специфические формы интеграции ритмов мозга с осцилляторными процессами, ритмически модулирующими величину интервала сердечных сокращений. Типы связей ритмов ЭЭГ с модуляторами СР, характеризующие активное и пассивное внимание. Ритмы мозга и уровни сознания.

Психофизиологические концепции о ритмической активности мозга. Ансамбль нейронов в качестве основного способа кодирования информации. Пространственная синхронизация ритмической активности нейронов (ансамбля нейронов) как отражение специфичности информации. Концепция временного связывания нейронов в ансамбли через синхронизацию ритмической активности из общего источника. Пространственная синхронизация ритма как проявление идентичных пейсмекерных свойств пространственно разнесенных нейронов. Теория частотно-специфического кодирования информации эндогенными осцилляторами. Ритмы мозга как пространственно селективно распределенные системы осцилляторов, выполняющих функцию кодирования информации. Ритмы мозга в теории векторного кодирования информации. Осцилляторная активность мозга как механизм, облегчающий процесс обработки информации за счет повышения эффективности работы нейронных сетей, фиксирующих и считывающих информацию по принципу векторного кодирования. Представление об участии гамма- и альфа-осцилляций в парвоцеллюлярной и магноцеллюлярной системах в возникновении актов сознания. Роль взаимодействия ритмов мозга в процессе обработки информции. Влияние низкочастотных ритмов ЭЭГ на временнyю организацию вспышек гамма-активности. Взаимодействие гамма-осцилляций с дельта- и тета-ритмами в различных функциональных состояниях.

Литература

Основная

Дополнительная

Программу составила
Н.Н. Данилова,
доктор психологических наук

ЭЭГ основные ритмы

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *