אלקטרואנצפלוגרמה של המוח - עקרון הפעולה ושיטות היישום

אם אדם, שנמצא במצב של מנוחה נפשית ופיזית, מחליק אלקטרודות על הראש ובאמצעות מגבר מחבר אותן למכשיר הקלטה, אז אתה יכול לתפוס רעידות חשמליות... תנודות אלו מקורן בקליפת המוח וקשורות לפעילות עצבית מיוחדת. הם גם מתועדים ישירות מהמוח כאשר הגולגולת נפתחת במהלך הניתוח.

נוכחותן של תנודות חשמליות קצביות, המתרחשות באופן ספונטני במוח, נקבעה בשנת 1875 על ידי הפיזיולוגית הרוסי V. Ya. Danilevsky והמדען האנגלי ריצ'רד קאטו, ללא תלות זה בזה, בניסויים בבעלי חיים עם גולגולת פתוחה.

לאחר מכן הוכח שניתן לתעד זרמים חשמליים של המוח דרך העור והעצמות של הגולגולת השלמה. זה שימש בסיס למעבר לחקר התופעות הללו בבני אדם.

המאפיין המעניין ביותר של הרעידות החשמליות של המוח האנושי הוא המקצב האופייני, כמעט סדיר, בתדר של כ-10 הרץ - אלו הם מה שנקרא גלי אלפא.ברקע שלהם נראות תנודות תכופות יותר - גלי בטא ב-13 - 30 הרץ וגלי גמא ב-60 - 150 הרץ ומעלה. נצפות גם תנודות איטיות יותר - גלים של 1 - 3 - 7 הרץ.

צורת הגל החשמלית של המוח נקראת אלקטרואנצפלוגרמה, והענף באלקטרופיזיולוגיה החוקר את דפוסי הפעילות החשמלית במוח נקרא אלקטרואנצפלוגרפיה (EEG).אלקטרואנצפלוגרמה מתאימה לניתוח מתמטי פורייה.

לאלקטרואנצפלוגרפיה חשיבות רבה למחקרים תיאורטיים של פעילות המוח, וכן למטרות מעשיות של אבחון מחלות מוח.

כדי להגן על האובייקט מפני שדות אלקטרומגנטיים חיצוניים, הוא ממוקם בחדר מוגן. מקורות לטעויות ברכישת אלקטרואנצפלוגרמה: פוטנציאל עור ושריר, אלקטרוקרדיוגרמה, פעימות עורקים, תנועת אלקטרודות, תנועת עפעפיים ועיניים ורעש מגבר.

האלקטרואנצפלוגרמה הטובה ביותר מתקבלת מאדם במנוחה מלאה: אדם יושב או שוכב טוב יותר (אך לא ישן) בחדר חשוך מוקרן אטום לרעש במצב נוח, מבודד מגירויים חיצוניים ובמנוחה מוחלטת.

נסיבות אלו חשובות מאוד. לעתים קרובות אצל אנשים המגיעים למחקר בפעם הראשונה, קשה לרשום אלקטרואנצפלוגרמה עקב ערנותם וחששם מסביבה חריגה.

אנשים נבדלים זה מזה במאפייני ה-EEG המובנים שלהם. בחלקם קל מאוד לזהות את הקצב הנכון של גלי אלפא, באחרים זה לא מוקלט כלל.

אלקטרואנצפלוגרמות נבדלות גם בצורה, משרעת, משך, סדירות של גלי אלפא, כמו גם במיקום, במספר ובעוצמה של גלים אחרים - בטא, דלתא וגמא.

מעניין לציין את הקביעות המפתיעה של התכונות הבסיסיות של האלקטרואנצפלוגרמה האנושית, שנקבעה על ידי מחקרים חוזרים ונשנים לאורך חודשים רבים.

בדרך כלל ניתן לדעת מראש תוך כמה זמן תתקבע אלקטרואנצפלוגרמה רגילה בנושא שנלמד היטב ומהן התכונות האופייניות לו. עם זאת, יחד עם הקביעות הרבה של המאפיינים הייחודיים של האלקטרואנצפלוגרמה האינדיבידואלית של אדם בריא, יש גם שונות פיזיולוגית גדולה שלה, אפילו במהלך אותו יום.

תנאי הכרחי לקבלת אלקטרואנצפלוגרמה קבועה של אדם הוא המנוחה יוצאת הדופן של המוח הער. אפשר להבין כמה קשה זה יכול להיות להשיג זאת במצב אנרגטי, תוך כיבוי פעילות מוחית.

על ידי התבוננות במשך שעות, יום אחר יום, ברעידות החשמליות המתרחשות בקליפת המוח של האדם, ניתן לראות שהמוח הוא לרוב כמו מראה, המשקף את מה שהוא עושה ברגע זה.

לפעמים המקצבים הקבועים של המוח נעלמים לפתע מעצמם, או שמופיעות תנודות בתדירות גבוהה, או מופיעים זרמי שרירים מיוחדים. זה אומר שהאדם חשב על משהו, עשה תנועה כלשהי, דמיין משהו. השונות של האלקטרואנצפלוגרמה משקפת תנודות בריגוש של מערכת העצבים המרכזית.

אם אתה מבקש מאדם לבצע עבודה נפשית כלשהי, למשל, לפתור בעיה המייצגת מצב קשה, אז אתה יכול לראות את היעלמות הקצב הקבוע של גלי אלפא והופעת תנודות בתדר גבוה. במהלך עבודה נפשית אינטנסיבית, גלי אלפא מוחלפים בפריקות בתדר גבוה של 500-1000 הרץ, הנמשכות לאורך כל משך הפעילות המנטלית, ולאחר סיומן משוחזרים גלי אלפא.

תנודות בתדר גבוה הקשורות לפעילות מנטלית יכולות להימשך זמן רב. אצל תלמיד שבדרך כלל מבסס קצב מוחי תקין, קשה להקליט EEG - רק נצפים תנודות בתדירות גבוהה. התברר שהוא היה עסוק בהכנות למבחנים בימיו החופשיים מניסויים.

בנבדק אחר שעבר בדיקת אלקטרואנצפלוגרמה רגילה בקלות מפתיעה, נצפו פעם אחת רק תנודות בתדר גבוה. התברר שהוא צייר שעתיים לפני הניסוי.

באופן כללי, קצב תקין של גלי אלפא מאפיין את המוח האנושי במצב רגוע, ותנודות בתדר גבוה, גלי בטא וגמא, קשורות לפעילותו.

הפעילות הקצבית של המוח, בנוסף לאזור המוטורי, מתחילה באדם רק חודש לאחר הלידה; היא מתפתחת, ככל הנראה, במקביל לפעילות קליפת המוח כשהילד מתחיל לזהות ולתפוס חפצים.

מכיוון שבגיל זה היא שונה מזו של מבוגרים, האלקטרואנצפלוגרמה משתנה בהדרגה, רק בגיל 11-12 היא מתקרבת לנורמה עבור מבוגר.הפעילות הקצבית של המוח ממשיכה בשינה, אך משתנה, הופכת לפשוטה יותר ומופיעות רעידות חלקות ואיטיות.

מעניין לציין שקצב מוחו של הישן אינו מופרע, למשל, מרעש של מכונית מהחדר הסמוך או צפירת צופר מהרחוב, אלא אם נשמע צליל בחדר, שכן לדוגמה, רשרוש נייר, הקשור לעובדה שיש מישהו בחדר. מוחו של הישן משתנה. זאת בשל נוכחותן של "נקודות תצפית של המוח", אשר ערות במהלך שנתו של אדם.

בעזרת השיטה האלקטרואנצפלוגרפית, ניתן לצפות באופן אובייקטיבי ולתעד שינויים מורכבים אלו בפעילות המוח הקשורים לתחושה סובייקטיבית מסוימת.

במחלות מוח מופיעים גלים בעלי צורה ומשך מיוחדים. בגידולי מוח מופיעים גלים איטיים בתדירות של 1-3 הרץ, אותם הוא מכנה גלי דלתא. גלי דלתא נרשמים כאשר הם נקלטים מהנקודה על הגולגולת ישירות מעל הגידול, בעוד כאשר נקלטים מאזורים אחרים במוח שאינם נקלטים על ידי הגידול, נרשמים גלים נורמליים. הופעת גלי הדלתא בחלק של המוח המושפע מהגידול נקבעת על ידי ניוון הקורטקס במקום זה.

בדרך זו, האלקטרואנצפלוגרמה מסייעת לזהות נוכחות של גידול ומיקומו המדויק. גלי דלתא באלקטרואנצפלוגרמה נמצאים גם במצבים פתולוגיים אחרים של המוח.

בטראומות מסוימות: גלי דלתא פתולוגיים נצפים באלקטרואנצפלוגרמה שנים רבות לאחר פגיעת ראש.

המקצבים של המוח האנושי משתנים או נעלמים לחלוטין עם אובדן הכרה הנגרם מסיבות שונות, הם משתנים עם מחסור בחמצן. כך, בניסויים החוקרים את השפעת הנשימה בתערובת אוויר עם אחוז מופחת של חמצן, אשר גרם לאובדן הכרה, מתועדות קבוצות של גלים דמויי קוצים, יוצאי דופן במתח, כאילו המוח איבד סוג של בלם.

אותם גלים איטיים עוויתיים תועדו אצל אנשים מחוסרי הכרה מזעזוע מוח מיד לאחר פגיעת ראש. בחלק ממחלות המוח, נרשמים פוטנציאלים בתדר גבוה (למשל בסכיזופרניה) או בהחלפה של גל איטי וגל (באפילפסיה).

שיטת האלקטרואנצפלוגרפיה חיונית לאבחון ולמחקר של מחלות מוח. באשר לחשיבות התיאורטית, אלקטרואנצפלוגרפיה, המאפשרת לרשום את מצב ההתרגשות של קליפת המוח, פותחת גישה למחקר ישיר של תהליכי עירור ועיכוב במוח האנושי, שהיחס ביניהם נחשב למנגנונים העיקריים של פעילות עצבית .