Психофизиология как наука

     В некоторых случаях больным вживляют долгосрочные  электроды, например, для выявления эпилептогенных очагов.

     Регистрация вызванных потенциалов мозга человека, а также

потенциалов, связанных событиями

     Предъявление одиночного стимула мало что меняет в картине ЭЭГ,  поскольку эти изменения маскируются общей фоновой активностью.  Для того,  чтобы сделать изменения в ответ на определенный стимул видимыми,  используют компьютер, усредняющий записи волновой активности при повторных предъявлениях  того  же стимула.  Случайная по отношению к предъявлению стимула электрическая активность будет нивелироваться,  тогда как  специфическая  активность,  связанная  со стимулом будет усиливаться. Такая активность называется вызванным потенциалом  (ВП).   В зависимости от  поставленных  в  исследовании задач усреднение ЭЭГ активности производилось либо относительно  стимула,  либо  от начала движения,  следовавшего за стимулом.  Полученных в различных экспериментальных ситуациях  птенциалы  стали  называть общим термином - "потенциалы, связанные с событиями".

     Вызванный потенциал (ВП),  состоит из  последовательности отрицательных  и  положительных отклонений от основной линии и длится около 500 мс после окончания  действия  стимула.  У  ВП можно оценить  амплитуду  и  латентный  период   возникновения.

       Оценка локального кровотока мозга

      Эффективность работы  мозга может быть оценена по интенсивности его кровотока,  поскольку он отражает скорость обменных процеcсов в мозге. В мозге отсутствуют запасы глюкозы, как например, в печени или мышцах,  поэтому  изменение  локального кровотока будет  являться  косвенным  свидетельством изменения активности соответствующей структуры мозга.

     Вводя  в сонные артерии радиоактивный изотоп ксенон Кs 133 уже через 10 секунд можно с помощью специальных детекторов наблюдать за током  крови.  Испускаемый  этим  изотопом поток гамма-излучения считается безвредным, а сам изотоп вымывается из крови в течение  15  минут.  Наблюдение же за ним возможно в течение 40-50 секунд.  Недостатком этого метода является то,  что  изменение кровотока  возможно только в участках мозга,  получающих кровь из соответствующей сонной артерии, а участки, получающие кровь из других сосудов, остаются недоступными.

     Существующие ныне детекторы позволяют определять кровоток только в коре мозга,  не проникая в более глубокие  структуры. Измерение кровотока может отражать достаточно длительные изменения активности мозга (не менее 2 минут) и не  способен  давать информацию о быстропротекающих процессах.

              Томографические методы

     Томография основана на получении срезов мозга с помощью специальных  техник. 

     Использование томографов  позволило  изучать  строение  и функционирование мозга прижизненно,  что существенно облегчило процесс исследования этого органа и понимания процессов,  происходящих в нем.

     Компьютерная томография - это современный метод, позволяющий визуализировать особенности строения мозга человека с помощью компьютера   и   рентгеновской   установки.     В установке, предназначенной для компьютерной томографии, источник рентгеновских  лучей вращается в одной плоскости вокруг головы,  а рентгеновские детекторы постоянно  регистрируют интенсивность проходящего сквозь голову излучения.  Компьютерные программы преобразуют полученные данные в срезы мозга различной глубины.  Толщина подобных срезов может не превышать 5 мм. Для улучшения  качества  изображения  перед  исследованием вводится контрастное вещество.

     Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) позволяет оценить метаболическую активность в различных участках мозга.  Он во многом схож с авторадиографией: испытуемый проглатывает радиоактивное соединение, позволяющее проследить изменения кровотока в том или ином отделе мозга, что косвенно указывает на уровень метаболической активности в нем.  Таким радиоактивным соединением может быть 2-дезоксиглюкоза, имеющая одну из меток - радиоактивные изотопы углерода (С11), фтора (F18), кислорода (О15), азота (N13).

     Время полураспада этих веществ составляет  от  110  минут для  фтора  до  2 минут для кислорода.  Метаболически активные участки мозга с большей интенсивностью поглощают 2-дезоксиглюкозу из крови,  однако,  в отличие от обычной глюкозы,  она не

включается в метаболические процессы и только накапливается  в мозге.  Радиоактивные  изотопы  излучают  позитроны,  которые, встречая в мозгу электроны, уничтожаются (аннигилируют), излучая 2 гамма-луча,  направляющихся в противоположные стороны. В

специальной камере монтируются детекторы гамма-лучей,  собранные в кольца.  В эту камеру помещается голова испытуемого, радиоактивные молекулы  2-дезоксиглюкозы  фиксируются  сканнером. Полученные данные обрабатываются компьютером,  и на основе этих результатов воссоздается картина метаболически активных участков мозга.

     Метод ядерно-магнитного резонанса позволяет  визуализировать строение мозга,  как и при компьютерной томографии, но он не связан с использование радиоактивных лучей. При этом методе вокруг головы испытуемого создается  очень  сильное  магнитное поле,  которое  воздействует на ядра атомов водорода,  имеющих внутреннее вращение.  В обычных условиях оси вращения  каждого ядра имеют случайное направление.  В магнитном поле они меняют свою ориентацию в соответствии с силовыми линиями этого  поля. Выключение поля ведет к тому, что атомы утрачивают единое направление осей вращения и вследствие  этого  начинают  излучать энергию.  Эту  энергию фиксирует датчик,  а информация об этом передается на компьютер.

     Повторение циклов  воздействия магнитного поля и его выключения дает достаточное количество данных для того,  чтобы на компьютере было создано послойное изображение мозга. Для повышения разрешающей способности таких  томографов  иногда  также используются контрастные вещества, содержащие таллий и гадолиний.

       Реоэнцефалография

      Реоэнцефалография (РЭГ)  представляет собой метод исследования кровообращения головного мозга человека, основанный на регистрации  изменений  пассивных  электрических характеристик между электродами,  фиксированными на  кожных  покровах  головы (Москаленко, 1977). Идея, положенная в основу метода состоит в том,  что электрические параметры тканей мозга  различны, поэтому любые изменения удельных соотношений в закрытой черепной коробке будут отражаться на комплексном электрическом сопротивлении.

     Наиболее распространенная модификация этого метода  основана на анализе динамики амплитуды и формы пульсовых колебаний электрического сопротивления при различных состояниях  системы внутричерепного кровообращения. Приборы для регистрации РЭГ  представляют  собой  приставку  с внутренним усилителем к электроэнцефалографу или электрокардиографу.

      Электромиография

      Электромиография - это метод регистрации суммарных колебаний электрической активности,  возникающей  при  сокращении мышц.  Поверхностная ЭМГ суммарно отражает разряды двигательных единиц,  вызывающих  сокращение. Поскольку ее регистрируют с поверхности кожи, все обстоит несколько сложнее. Разряды мышц, располагающихся на разной глубине от поверхности, ослабляются различным образом. В тоже время уровень электрической активности соответствует общей  величине мышечного напряжения (Хэссет, 1981).

     Полученные сигналы сначала подвергаются выпрямлению,  за тем интегрируются (то есть  производится  вычисление  площади, находящейся под графической кривой ЭМГ). ЭМГ содержит множество высокочастотных компонентов,  что создает трудности при ре-

гистрации ее с помощью обычных полиграфов, поэтому для большей точности исследования предлагается использовать осциллографы.

     Электроокулография

     Электроокулография -  метод регистрации электрической активности, возникающей при движении глаз.  Роговица глаза имеет положительный заряд относительно сетчатки,  что создает постоянный потенциал  - корнеоретинальный потенциал.  При изменении положения глаза  происходит  переориентация  этого  потенциала,  что можно зафиксировать с  помощью прибора.

     При записи с помощью усилителя постоянного тока можно получить информацию об ориентации глаз, при использовании усилителя переменного тока - только запись движений глаз.

     Кожно-гальваническая реакция

     Электрическая активность кожи - кожно-гальваническая  реакция (КГР) - определяется двумя способами. Первый – измерение кожного сопротивления, второй - измерение разности потенциалов между двумя точками на поверхности кожи.

     Сопоставление КГР,  измеренных разными методами,  привело к выводу, что изменения разности кожных  потенциалов  и кожного сопротивления отражают одну и ту же рефлекторную реакцию,  измеряемую в различных физических условиях.  Изменения сопротивления всегда представляются однофазной волной уменьшения исходного кожного  сопротивления.  Изменения  кожных  потенциалов могут выражаться в виде волн различной  полярности,  часто  многофазных. Разность  потенциалов кожи включает эпидермальный компонент,  не связанный с активностью потовых  желез, тогда как проводимость кожи его не имеет.