No Image

Электрическая активность головного мозга

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
26 июля 2019

Еще в 1875 г. Ричард Кейтон (Caton) показал, что с помощью электрода, приложенного к поверхности мозга животного, можно зарегистрировать электрическую активность в виде волн. Правдич-Неминский в 1925 г. продемонстрировал возможность отведения потенциалов через интактный череп.

Первые отведения от головного мозга человека произвел Ганс Бергер (Berger) в 1924 г.; опубликовано это было в 1929 г. До 1938 г. Бергер опубликовал около 20 работ под одним названием: «Об электроэнцефалограмме человека».

Суммарная биоэлектрическая активность мозга.

Если показатели биоэлектрической активности мозга регистрируются через микроэлектроды, то они отражают активность локального (до 100 мкм в диаметре) участка мозга и называются фокальной активностью.

Когда электрод располагается в подкорковой структуре, то регистрируемая через него активность называется субкортикограммой. Если электрод располагается в коре (или на поверхности коры) мозга – электрокортикограммой (ЭКоГ).

При расположении электрода на поверхности кожи головы, регистрируется суммарная активность как коры, так и подкорковых структур – электроэнцефалограмма (ЭЭГ).

Все виды активности мозга сопровождаются определенными ритмами электрических колебаний, которые подвержены усилению и ослаблению (рис. 17; рис. 18).

У человека в покое при отсутствии внешних раздражений чаще всего на ЭЭГ преобладает альфа-ритм: частота 8-13 Гц, амплитуда 50 мкВ.

Переход к активной деятельности приводит к смене альфа-ритма на более быстрый бета-ритм, имеющий частоту колебаний 14-30 Гц, амплитудой в 25 мкВ. Бета-подобная активность наблюдается также во время «парадоксальных» фаз «быстрого» сна (сопровождающихся быстрыми движениями глаз).

Переход от состояния покоя к состоянию сосредоточенного внимания, или, наоборот, ко сну (дремотному состоянию) сопровождается развитием тэта-ритма: 4-8 Гц, амплитуда 100 мкВ.

Дельта-ритм – частота 0,5-3,5 Гц, амплитуда 200-300 мкВ, регистрируется во время глубокого «медленного» сна.

Механизмы возникновения ЭЭГ и ЭКоГ, снимаемой с поверхности коры, одни и те же. Однако амплитуда зубцов ЭЭГ ниже вследствие электрического сопротивления тканей, находящихся между поверхностью коры мозга и регистрирующими электродами. Частота волн ЭЭГ также несколько меньше, так как в связи с большей удаленностью электродов от потенциальных генераторов электрической активности регистрируется деятельность более обширных участков коры и быстрые колебания потенциалов взаимокомпенсируются.

Суммарные биоэлектрические процессы в коре мозга тесно связаны с динамикой зарядов мембран нейронов, глии, с процессами в синапсах, дендритах, аксонном холмике, в аксоне.

Первоначальные гипотезы связывали процесс формирования ЭКоГ (а, соответственно и ЭЭГ) преимущественно с суммацией ПД. Однако длительность ПД нейронов коры составляет 0,5 – 2 мс.

В настоящее время считается, что ЭКоГ отражает главным образом постсинаптическую активность нейронов коры. ПСП нейронов коры длительнее, чем у мотонейронов. Восходящая фаза ВПСП длится несколько мс, а нисходящая – 10-30 мс. ТПСП корковых нейронов еще длительнее – 70-150 мс. Несколько упрощая ситуацию, можно сказать, что положительное отклонение потенциала на поверхности коры вызывается тормозными постсинаптическими потенциалами в поверхностных слоях коры, либо возбуждающими постсинаптическими потенциалами в ее глубинных слоях, а отрицательное отклонение – противоположными причинами.

Рис. 17. Основные ритмы ЭЭГ.

1 – альфа-ритм; 2 – бета-ритм; 3 – тета-ритм; 4 – дельта-ритм.

Ритмичность активности коры индуцируется главным образом активностью подкорковых структур. В частности, для проявления альфа-активности особенно важен таламус. Таламические ритмоводители (пейсмекеры) за счет своих возбуждающих и тормозящих связей способны генерировать и поддерживать ритмическую активность. Эта активность модифицируется связями таламуса с другими структурами мозга. Особенно выраженным синхронизирующим (генерирующим ритм) и десинхронизирующим (подавляющим ритм) действием на таламус обладает ретикулярная формация.

Рис. 18. Стадии ЭЭГ.

а – возбужденное состояние, проявляется в виде бета- и более быстрых ритмов малой амплитуды; А – состояние спокойного бодрствования при закрытых глазах в темноте, чаще всего характеризуется хорошо выраженным альфа-ритмом; В – легкое полудремотное состояние, вместо альфа-ритма появляются нерегулярные колебания разной частоты, иногда стойкий тета-ритм, иногда смесь дельта- и тета-волн; С – начальная фаза сна, появляются дельта-волны большой амплитуды среди которых возникают вспышки веретенного ритма (13,5 – 14 Гц); D и E – стадии более глубокого «медленноволнового» сна с хорошо выраженными крупными дельта-волнами, по мере углубления сна происходит некоторое уменьшение частоты и амплитуды колебаний.

Вызванные потенциалы (ВП).

Когда на фоне покоя (или другого состояния) предъявляется быстрое нарастающее раздражение, на ЭЭГ регистрируются ВП – т.е. синхронная реакция множества нейронов данной зоны на стимул. Компоненты ВП, количество и характер колебаний зависят от адекватности стимула относительно зоны регистрации ВП. ВП может состоять из первичного или из первичного и вторичного ответов (рис. 19). Рис. 19. Вызванный потенциал в зрительной области коры на световое раздражение.

1 – позитивное колебание; 2 – первичное негативное колебание; 3 – вторичные колебания.

Первичные ответы регистрируются в первичных зонах коры анализатора при адекватном для данного анализатора стимуле. Характеризуются коротким латентным периодом, двухфазностью колебания: вначале положительное, затем отрицательное. Формируются за счет кратковременной синхронизации активности близлежащих нейронов.

Читайте также:  Синдром полинейропатии нижних конечностей

Вторичные ответы более вариабельны по латентным периодам, длительности и амплитуде, охватывают более обширную корковую область. Они чаще возникают на сигналы, не только адекватные для данного анализатора, но и имеющие определенную смысловую нагрузку.

Значение регистрации ВП заключается в возможности судить по этим данным о сохранности периферических и подкорковых сенсорных путей.

Постоянные потенциалы коры головного мозга.

Обычно между поверхностью коры и нижележащим белым веществом или между корой и удаленным от нее индифферентным электродом существует постоянная поверхностно-отрицательная разность потенциалов порядка нескольких мВ. Эти постоянные потенциалы также изменчивы, но частота их колебаний значительно ниже, чем у ЭКоГ. Например, во сне потенциал поверхности коры становится положительным, а при пробуждении или увеличении поведенческой активности – более отрицательным. Местная или генерализованная судорожная импульсация, нарушения транспорта дыхательных газов также приводят к характерным изменениям постоянного потенциала.

Общепринятого мнения о происхождении постоянных потенциалов коры нет. Вероятно, что сдвиги в отрицательную сторону обусловлены деполяризацией апикальных дендритов в I и II слоях, вызванной активностью неспецифических таламических афферентов. Косвенно на постоянные потенциалы могут влиять глиальные клетки.

Дата добавления: 2017-03-12 ; просмотров: 2172 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Ритмы головного мозга — диагностируемые электрические колебания мозга — центрального отдела нервной системы человека, представляющего собой компактное скопление нервных клеток и их отростков.

Содержание

Альфа-ритм [ править | править код ]

Альфа ритм (α-ритм) — частота колебания варьируется от 8 до 13 Гц. Амплитуда 5-100 мкВ, наибольшая амплитуда проявляется при закрытых глазах и в затемнённом помещении. Регистрируется преимущественно в затылочной и теменной областях (зрительных отделах мозга).

Общая характеристика. [ править | править код ]

Регистрируется у 85-95 % здоровых взрослых людей. Альфа-ритм связан с расслабленным состоянием бодрствования, покоя. Альфа-волны возникают тогда, когда мы закрываем глаза и начинаем расслабляться.

Депрессия альфа-ритма (недостаток альфа-волн) возникает тогда, когда человек открывает глаза или думает над задачей, которая требует определённых зрительных представлений. При повышении функциональной активности мозга амплитуда альфа-ритма уменьшается вплоть до полного исчезновения. Так же может быть признаком беспокойства, гнева, страха, тревоги, вызывающие депрессию; нарушений, связанных в той или иной мере с изменениями в деятельности активирующих систем мозга и, как следствие, с повышенным уровнем активации вегетативной и центральной нервной системы.

Бета-ритм [ править | править код ]

Бета-ритм (β-ритм) — частота колебания варьируется от 14 до 40 Гц. Амплитуда колебания обычно до 20 мкВ. В норме он весьма слабо выражен и в большинстве случаев имеет амплитуду 3-7 мкВ. Регистрируется в области передних и центральных извилин. Распространяется на задние центральные и лобные извилины.

Общая характеристика. [ править | править код ]

Бета-волны — самые быстрые. Бета-ритм в норме связан с высшими когнитивными процессами и фокусированием внимания, в обычном бодрствующем состоянии, когда мы с открытыми глазами наблюдаем за происходящими событиями, или сосредоточенны на решении каких-либо текущих проблем.

Депрессия бета-ритма. Бета-ритм связан с соматическими, сенсорными и двигательными корковыми механизмами и даёт реакцию угасания на двигательную активацию или тактильную симуляцию. При выполнении или даже умственном представлении движения бета-ритм исчезает в зоне соответствующей активности. Повышение бета-ритма — острая реакция на стрессовое воздействие.

Гамма-ритм [ править | править код ]

Гамма-ритм (γ-ритм) — частота колебания выше 30 Гц, иногда достигает 100 Гц, амплитуда обычно не превышает 15 мкВ. Регистрируется в прецентральной, фронтальной, височной и теменной зонах коры головного мозга.

Общая характеристика. [ править | править код ]

Обычно очень хорошо наблюдается при решении задач, которые требуют максимального сосредоточения внимания.

Дельта-ритм [ править | править код ]

Дельта-ритм (δ-ритм) — частота колебания варьируется от 1 до 4 Гц. амплитуда расположена в пределах 20-200 мкВ (высокоамплитудные волны).

Общая характеристика. [ править | править код ]

Дельта-ритм (медленные волны) связан с восстановительными процессами, особенно во время сна, и низким уровнем активации. При многих неврологических и других нарушениях дельта-волны заметно усилены. Избыток усиленных дельта-волн практически гарантирует наличие нарушений внимания и других когнитивных функций. Возникает при естественном и наркотическом сне, а наблюдается так же, как при регистрации от участков коры, граничных с областью, поражённой опухолью.

Тета-ритм [ править | править код ]

Тета-ритм (θ-ритм) — частота колебания данного ритма составляет от 4 до 8 Гц. Амплитуда находится в пределах от 20 до 100 мкВ. Регистрируется во фронтальных зонах и гиппокампе.

Общая характеристика. [ править | править код ]

Тета-волны появляются тогда, когда спокойное, расслабленное бодрствование переходит в сонливость. Колебания в головном мозге становятся более медленными и ритмичными. Это состояние называется ещё «сумеречным», поскольку в нём человек находится между сном и бодрствованием. В норме тета-волны связаны с изменением состояния сознания. Часто такое состояние сопровождается видением неожиданных, сноподобных образов, сопровождаемых яркими воспоминаниями. Большинство людей засыпают, как только в головном мозге появляется заметное количество тета-волн.

Читайте также:  Пациент с подозрением на инфаркт миокарда

Тета-ритм связан с поисковым поведением, усиливается при эмоциональном напряжении, часто наблюдается при психотических нарушениях, состояниях спутанности сознания, сотрясениях мозга.

Высокий уровень тета-ритма может показывать состояние сонливости и утомления, что может быть проявлением астенического синдрома, хронического стресса.

Каппа-ритм [ править | править код ]

Каппа-ритм (κ-ритм) — частота колебания данного ритма лежит в пределах от 8 до 13 Гц. Амплитуда располагается в промежутке 5-40 мкВ. Регистрация данного ритма происходит в височной области головного мозга.

Общая характеристика. [ править | править код ]

Сходен по частоте с альфа-ритмом. Наблюдается при подавлении альфа-ритма в других областях в процессе умственной деятельности.

Мю-ритм [ править | править код ]

Мю-ритм (μ-ритм) — частота колебания ритма от 8 до 13 Гц. Амплитуда обычно не превышает 50 мкВ. Регистрируется в роландической области, то есть соответственно распределению бета-ритма (локализован в области Роландовой борозды).

Общая характеристика. [ править | править код ]

Имеет параметры, сходные с альфа-ритмом, но отличается формой волн, имеющих округлённые вершины и поэтому похожи на арки. Наблюдается у 10-15 % индивидуумов. Связан с тактильным и проприоцептивными раздражениями и воображением движения. Активируется во время умственной нагрузки и психического напряжения.

Тау-ритм, лямбда-ритм, сонные веретёна [ править | править код ]

Частота колебания тау-ритма (τ-ритма) лежит в пределах от 8 до 13 Гц, частоты колебания лямбда-ритма (λ-ритма) и сонных веретён совпадает и находится в пределах от 12 до 14 Гц. Регистрация тау- и лямбда- ритмов происходит в области височной коры головного мозга. Сонные веретёна регистрируются по всей коре головного мозга, однако наиболее выражены в центральных отведениях.

Общая характеристика [ править | править код ]

Тау-ритм отвечает блокадой на звуковые стимулы. В свою очередь сонные веретёна представляют собой своеобразные вспышки активности.

Соотношение ритмов [ править | править код ]

Когда человек возбуждён или насторожен, альфа-волны замещаются низковольтными нерегулярными быстрыми колебаниями. Увеличение бета-активности при снижении альфа-активности может свидетельствовать о росте психоэмоционального напряжения, появлении тревожных состояниях (при закрытых глазах). Снижение альфа-ритма, повышение тета-ритма свидетельствует о проявлении депрессии (при закрытых глазах).

Усиление бета-составляющей и одновременное ослабление тета-составляющей эффективно при различных эпилептических синдромах, при синдроме нарушения внимания и гиперактивности, постинсультных нарушениях (спастичность, парезы, плегии), посттравматических синдромах и др.

Тета- и дельта-колебания могут встречаться у бодрствующего человека в небольших количествах и при амплитуде, не превышающей амплитуду альфа-ритма. Патологическими считаются содержание θ и δ, которые превышают по амплитуде 40 мкВ и занимают более 15 % времени регистрации.

Хорошо известно, что мозг является электрохимическим органом. Ученые утверждают, что в состоянии активности он может вырабатывать до 10 ватт электроэнергии. Другие исследователи подсчитали, что если все 10 миллиардов нейронов мозга разрядить в один момент, приставленный к голове электрод зафиксировал бы напряжение более пяти миллионов вольт.

Электрическая активность головного мозга проявляет себя в виде мозговых волн (brainwaves). Существует четыре категории этих волн, в порядке убывания активности. Бодрствующий мозг, активно вовлеченный в умственную деятельность, генерирует бета волны, наиболее быстрые колебания с большой амплитудой. Частота бета волн находится в диапазоне 15 –40 Гц. Бета волны характерны для активного сознания. Человек, произносящий речь на публике, или ведущий ток-шоу при выполнении своей работы находятся в состоянии бета.

Следующая категория мозговых волн обозначается буквой альфа. Если бета представляет бодрствование и активность, альфа представляет противоположную тенденцию. Амплитуда альфа волн больше, а частота составляет 9-14 Гц. Человек, завершивший некое задание и севший отдохнуть, часто находится в состоянии альфа. Медитирующий человек обычно находится в этом состоянии.

К людям, которые часто и подолгу ездят по автострадам, часто приходят хорошие идеи именно тогда, когда они в пребывают в ментальной релаксации, связанной с тэта состоянием. Это же может произойти в душевой или в ванной или даже в процессе бритья. В этом состоянии, когда ваши действия становятся автоматизированными и не требуют контроля со стороны сознания, формирование новых идей происходит свободно, не связанное внутренним цензором.

И последнее состояние – дельта, с максимальной амплитудой и частотой 1,5-4 Гц. Эта частота не может опуститься до нуля, потому что это означало бы смерть. Глубокий сон без сновидений характеризуется частотой 2-3 Гц.

Когда мы ложимся в кровать и читаем несколько минут перед сном, мы обычно находимся в состоянии «низкое бета». Когда мы откладываем книгу, выключаем свет и закрываем глаза, мозговые колебания последовательно проходят стадии бета, альфа, тэта, и в конечном итоге дельта, что соответствует глубокому сну.

При пробуждении человека частота его мозговых колебаний увеличиваются, — от дельта через тэта и альфа к бета. При этом он может задержаться в тэта состоянии, — в это время его творческое мышление освобождается, результатом чего могут быть множество плодотворных идей.

Эти четыре типа мозговых колебаний являются общими для всех людей, независимо от возраста, пола, национальности и культурной принадлежности. Исследования показали, что хотя в мозговых колебаниях всегда доминирует одна частота, в зависимости от уровня активности человека, оставшиеся три также всегда присутствуют в общей смеси мозговых колебаний.

Читайте также:  Кровь на гормоны сдается натощак или нет

Изучение мозговых колебаний поможет нам с максимальной эффективностью использовать возможности мозга, развить творческое мышление, концентрацию внимания, способность восстанавливать силы за короткое время.

Программа BrainWave Generator. Принцип ее работы заключается в генерировании звуковых частот, при помощи которых можно изменить состояние мозга. Дополнительные звуки для программы — тут

Если воздействовать на мозг некоторым образом, можно изменить доминирующую в энцефаллограмме частоту. Например, если вы находитесь в состоянии бета (состояние высокой активности), путем стимулирования вашего мозга частотой 10 Гц , можно добиться преобладания в вашей ЭЭГ более низких частот. При этом произойдет общая релаксация.

Если прилагаемая частота близка к частотам, соответствующим текущему состоянию мозга, эффект усиливается. Таким образом, если нужно перейти от одной частоте к другой, начальная частота должна быть максимально близка к текущей частоте мозга. Скорость изменения прилагаемой частоты должна быть такой, чтобы частоты мозга успевали изменяться за внешней частотой. На практике без ЭКГ трудно определить текущее состояние мозга. Однако можно принять, что в течении дня ваш мозг находится в бета-состоянии (около 20 Гц) и изменение частоты можно начинать с этого значения.

Проще всего приложить стимул к мозгу через уши и глаза. Но люди не могут слышать звуки ниже 50 Гц, поэтому должны применяться специальные техники. Одна из них, разработанная американскими нейрофизиологами и называется метод бинарных звуковых колебаний.

Упрощенная суть метода в следующем:

Если в левое ухо поступает звук высотой 495 Гц, а в правое — 505 Гц, эти два тона комбинируются в голове. Разница, 10 Гц , воспринимается мозгом и очень эффективно его стимулирует. Эта разница между частотами н называется бинарным колебанием.

Чтобы получить бинарное колебание 10 Гц , можно использовать 495 и 505 Гц , или 862 и 872 Гц , и так далее. Единственное требование — высота звука должна быть не более 1000 Гц, — это соответствует длине звуковой волны, оптимально соотносящейся с размером и формой черепа.

Характеристики генерируемых бинарных колебаний.

Бинарные звуковые колебания характеризуются двумя основными параметрами — частотой бинарных колебаний и высотой слышимого звука. Частота бинарных колебаний — это разница в высоте звука в левом и правом ухе. Высота слышимого звука — это среднее арифметическое между частотами этих двух звуков. При прослушивании бинарных колебаний оба этих параметра плавно меняются, обычно в течении 20 минут, Вместе с этим изменяется состояние головного мозга.

Кроме того, для более эффективного воздействия бинарных звуковых колебаний применяют другие методы: изменение формы звуковой волны, модуляция по амплитуде и по фазе.

Практическое применение программы.

а) Помощь в медитации. Традиционные методы овладения техникой медитации требуют нескольких лет тренировок. При помощи бинарных колебаний можно достичь этого же гораздо быстрее. Для медитации хорошо подходят частоты альфа -диапазона , 8-13 Гц.

б) Увеличение эффективности обучения. Обнаружено, что тета-состояние (4-7 Гц) способствует способностям к обучению. Действительно, дети проводят больше времени в тета-состоянии, что вероятно является одной из причин того факта, что дети обучаются быстрее взрослых.

Вы можете например, использовать бинарные колебания как фон для изучения иностранного языка.

в) Уменьшение потребности во сне. Обнаружено, что получасовое пребывание в тета-состояании заменяет 4 часа сна.

г) Лечение некоторых болезней. Воздействие бинарными частотами помогает в лечении депрессии, рассеянности внимания, головной боли, и многого другого.

Использование техники бинарных колебаний.

  1. Используйте стерео наушники. Техника бинарных колебаний работает только когда каждое ухо слышит только свой звук. Головной мозг человека асимметричен, поэтому очень важно не перепутать левый и правый источник звука в наушниках.
  2. Настройте громкость звука так, чтобы не возникало неприятных ощущений. Для 100 процентной эффективности достаточно минимальной громкости.
  3. Примите любое удобное положение, лучше лежачее. Но не засыпайте, кроме тез случаев, когда вы используете бинарные колебания против бессоницы!

Обратите внимание: пассивное прослушивание бинарных колебаний не всегда эффективно для изменения состояния сознания. Расслабление и концентрация внимания усиливают эффект воздействия бинарных колебаний.

Интерфейс программы довольно прост. В ней реализовано несколько десятков звуковых схем – от бессонницы, от головной боли, для активации памяти, и т. д., каждую из которых можно редактировать. Лично я испытывал на себе звуковую схему против бессонницы – sleep induction 1, — действительно, помогает. Я очень надеюсь, что те из подписчиков, которые найдут время поэкспериментировать с этой программкой, поделятся опытом с остальными через нашу рассылку. Пишите по адресу [email protected] .

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector