Dependența kk de conținutul spectral al EEG - electroencefalograma și starea funcțională a persoanei

Construcția distribuției totale histogramele QC a permis să arate (V.N.Kiroy, 1990, figurile 41 și 42), că starea de veghe liniștită, cu ochii închiși în ele este identificat în mod clar 3 vârf. Acesta din urmă a avut loc ca în testul cu dominanța spectrul de putere al alfa-frecvente si la persoanele cu activitate desynchronized, iar diferențele au fost reduse doar la poziția lor pe axa X.

Indivizii cu severe alfa-ritm (Figura 41) modă în distribuțiile, în general, au fost deplasat spre stânga și spre histograme cele mai îndepărtate piste fronto-occipital erau în regiunea valori negative relativ ridicate (0,3 - 0,4). La persoanele cu activitate desincronizat (Figura 42) acestea sunt, dimpotrivă, au fost deplasat spre dreapta și vin în toate cazurile, valorile pozitive. Separarea QC în grupuri, în funcție de distanța dintre regiunile de evacuare EEG a dus la apariția de 2- și 3- distribuții monomodale, de obicei aproape de normal. In grupul de parieto-occipital conduce distribuții QC moda situate în intervalul de valori .5-.7 în grupa fronto-parietal - 0 - 0,4, și un grup de fronto-occipital - - 0,4 - 0,1.V sa observat, în general, că cel mai înalt nivel de sincronizare biopotențiale zone simetrice (frontal, parietale și occipitale) și parieto-occipitală.

Structura de fază a câmpului biopotential creierului uman

In primele studii pentru măsurarea unei faze oscilatii EEG înregistrate simultan din diferite regiuni neocorticale utilizate metode de analiză vizuală și grafică, și mai târziu - dispozitive tehnice speciale, care măsoară faza la o frecvență dată.

Rezumând rezultatele studiului determinat structura fazei a câmpului cerebral biopotențiale A.N.Shepovalnikov et al (1979) a observat că &ldquo-în ciuda multor ani de studiu al istoriei, nu este încă clar ce direcția predominante stabile defazări valuri, nu numai în diferite puncte ale câmpului biopotențialelor, dar chiar și în cele două regiuni ale cortexului: în frontal și occipital&rdquo- (p.59). În timp ce unele lucrări indică clar undelor alfa de conducere în zonele frontale (Figura 43), în timp ce în altele același efect, și la fel ca și a declarat în mod clar în occipital.
În ciuda valabilitatea acestei declarații generale, acum identificate și descrise în relații mai stabile în structura de fază a câmpului electric al creierului. Analiza a arătat că pentru regiunile omoloage emisfere caracterizate prin fază redusă deplasează vibrații și tendința împæcafli faze de întreținere, la o frecvență a principalelor EEG ritm (EDAdrian, K.Yamagiwa, 1935- B.Garoutte, RBAird, 1958- ZBHoovey EA 1972- O.M.Grindel și colab., 1973- D.Hord EA, S.A.Tumanyan și colab modelul anului 1974., 1976- A.N.Shepovalnikov și colab., 1979- O.M.Grindel , 1980 și colab.). Faza avans de la gât la frunte (și invers), prin contrast, de obicei mari, iar în unele cazuri ajunge la 180 de grade sau mai mult (H.Suzuki, 1974 a, b-A.N.Shepovalnikov și colab., 1979).
Analiza diferențelor emisferice a arătat că timpul de deplasare active regiunile parietale-occipitale ale cortexului emisfera dreapta decât stânga (E.Lishe EA, 1967).

Zero schimbare nu a fost în faza detectată în oricare dintre cele 42 de subiecți. R.Cooper și ACMundy-Castle (1960) O.M.Grindel (1965) au raportat defazări substanțiale în domeniul de frecvență al EEG activității de blocare a alfa uman în direcția sagitală regiunile simetrice față și părțile din spate ale cortexului cerebral uman are ridicată în fază . Atunci când se compară activitatea electrică a zonelor frontale și posterioare ale neocortex unele cu altele prin analiza funcțiilor intercorelație este prezentată avansează vibrații alfa regiuni oscilații occipitale în anterioare 60 ms. Advance beta și teta benzi, menținând aceeași direcție de 15 și 80 ms, respectiv. In schimb, in procesul de banda de frecventa delta 120 ms înainte de a dezvolta în zonele din față, în comparație cu partea din spate.
V.N.Kiroem (1987, 1990) au arătat că în timpul înregistrării EEG frontal simetric, parietale și regiunile occipitale ale spectrelor faze distincte împărțite în două grupe (figurile 44 și 45). Prima dintre acestea include spectrele de fază ale EEG și perechile simetrice derivare-parietale occipitală. Ele se caracterizează prin absența unor modificări bruște în amploarea deplasării fazei și relativ mici în defazări magnitudine la frecvențe adiacente. Un fapt interesant este faptul că într-o stare de veghe liniștită, cu bazine deschise potențiale din regiunea frontală dreapta este aproape întotdeauna înainte de potențialul de fază sunt simetrice panoul din stânga.
Al doilea grup a inclus spectrele de fază a fronto-parietale și derivare frontal-occipital perechi EEG. Acestea sunt caracterizate printr-o schimbare bruscă în fază chiar și în benzile de frecvență înguste, în care trecerea de faza a ajunge la 180 de grade ori.

Figura 44.
Faza EEG Spectrele înregistrate în repaus cu ochii deschiși la 7 subiecți.

Figura 45.
Faza EEG Spectrele înregistrate în repaus, cu ochii închiși în 7 subiecți.
În unele cazuri, a existat o anumită similitudine a EEG spectre de faza structurii fronto-parietale și frontal-occipital perechi din cadrul fiecărei emisfere. nu a existat nici o diferență semnificativă între starea de veghe liniștită, cu ochii deschiși și închiși.

Coerența biopotențialelor din diferite zone ale neocortexului

Analiza relațiilor coerente în EEG umane în ultimii ani, a atras mai mult atenția cercetătorilor. În primul rând, pentru că vă permite să evalueze nivelul de sincronizare a celor două procese separat pentru toate frecvențele prezente în ele, care, desigur, oferă o informații mult mai detaliate despre ele decât corelația totală. Motivele pentru aceasta au fost luate în considerare de mai sus.
O.M.Grindel și colab (O.M.Grindel și colab., 1973) au arătat că pentru zonele centrale de coerență EEG caracterizate prin niveluri ridicate de delta, teta și frecvențele alfa și gama suficient de largă de frecvențe beta. Nivelul minim de coerență biopotențiale regiuni temporale simetrice: numai în valorile delta și alfa variază aceasta ajunge la aproximativ 0,7. Autorii au observat ca rezultate similare au fost obținute ca și la subiecții cu trezie liniștită activitate alfa severă elekgrogrammah și fără ea. În opinia lor, acest lucru indică independența relativă a sistemelor care generează oscilații ritmice potențiale în spațiul limitat al creierului (sincronizare locală), și sistemele pentru a genera stabilitate amplitudine și fază a relațiilor din cadrul diferitelor regiuni (sincronizare spațială). Ca urmare, observațiile pe termen lung făcute atât la subiecții sănătoși și la pacienți cu diferite forme de boli cerebrale, au ajuns la concluzia că nivelul optim de coerență este unul dintre factorii de reglementare a relațiilor intercentral în cortexul cerebral (V.S.Rusinov și colab., 1980 O.M.Grindel, 1980). Mid-coerență oscilatii EEG la persoanele sănătoase se caracterizează printr-o stabilitate ridicată menținând în același timp starea de veghe liniștită. De-a lungul unei lungi perioade de timp (luni, ani) într-o singură persoană, se menține stabil la un total de caracteristici variabilitate chastotnoamplitudnyh EEG (M.N.Livanov și colab., 1988). Este de remarcat, de asemenea că se caracterizează printr-o variabilitate interindividuală scăzută. Dacă vom ignora esența relațiilor cauzale (dacă nivelul de coerență determină starea legăturilor funcționale între regiuni și acesta din urmă este determinată de această condiție), trebuie recunoscut faptul că această concluzie este, desigur, este extrem de important pentru înțelegerea mecanismelor de activitate a creierului.
G.H. Wieneke și colab (1980) au demonstrat că masculin coerență EEG în perechi -RZ 01 = 02-P4>01 -02>RE-P4>T5 -T6>TK-T4.
Inalta creierului coerenta oscilații potențiale în alfa-gama în emisfera observată RSuzuki (1974a, b). V.M.Rusalov și M.V.Bodunov (1977) a arătat că banda de coerență în acest caz, este mai largă și acoperă, împreună cu theta frecvență alfa și gama beta.
Analizând structura coerenta EEG, unii autori (M.N.Livanov și colab., V.N.Kiroy 1988-, 1990), de asemenea, ajunge la concluzia că spectrele de coerență, inclusiv punctele simetrice ale celor două emisfere sunt semnificativ mai similitudine pronunțată în diferite persoane decât spectrele de putere corespunzătoare cortex. Când a fost demonstrat înregistrarea continuă a EEG (G.Dumennuth, D.Lehmann, 1981- Dumermuth EA, 1983), care, în general, puterea și ritmurile EEG coerență variază în mod independent, cu toate ca lungimi separate de schimbări de timp pot coincide sau, în mod alternativ se opune.
V.N.Kiroem (1987A, b, 1990) în analiza spectrelor coerenta EEG a frontal, parietal și occipital conduce subliniat în primul rând faptul că, la fel ca în cazul spectrului fazei în aceste două grupuri de relații clar distinse (figurile 46 și 47). Prima constă în spectre coerență EEG ale regiunilor simetrice și parietal-occipital, al doilea - fronto-parietale și fronto-occipitală. În primul grup coerența medie depășește nivelul de 0,4 - 0,5, atingând valori ridicate (aproximativ 0,7 - 0,9), în domeniul de frecvențe joase și alfa (analiza de epoca - 5). biopotențiale Coerență în al doilea grup de piste sunt în general mai mici, și numai în anumite cazuri, să depășească nivelul de 0,4 - 0.5. În general coerență, mai mare în frecvență alfa și mai jos - în banda de frecvență beta. În mod clar există o tendință de a reduce oscilațiile coerenței EEG cu creșterea frecvenței.
Analizând structura relațiilor coerente este în mod clar dependența inversă ultima vizibilă a intensității pe distanța dintre zonele de înregistrare a EEG (H.Petsche, M.A.B.Brazier, 1972- F.H.Lopes da Silva E.A., 1973, 1980- D.Giannitrapani, 1971
V.N.Kiroy, 1990, 1991, etc.). In general, aceasta corespunde legii distanță cunoscută descrisă mai sus în analiza corelării structurii câmpului EEG. O relație similară a fost descrisă în experimentele pe animale (iepuri, șobolani, etc), Indicând natura fundamentală a acestor modele. Astfel, T.H.Bullock și M.C.McClune (1989) au arătat că animalele din neocortex prin creșterea distanței dintre electrozii de 0,5 până la 10 mm, o tendință de colaps coerență. Atunci când mai mult de 10 mm, o coerență scade la cantități nesemnificative. In cele mai multe intervale de frecvență coerență scade la valori apropiate de 0,5, atunci când distanța dintre electrozi se află în intervalul de 2.5 - 5 mm.
Sa demonstrat experimental (D.M.Tucker, D.L.Roth, 1984- D.M.Tucker au, 1986), că, indiferent de distanța dintre electrozi EEG coerență oscilații în emisfera dreaptă este mai mare decât între structurile respective ale emisferei stângi.
Unele lucrări au fost marcate diferentele de sex in nivelul de coerență biopotențialelor ale cortexului la om. Astfel, în P.Flor-Henry și Z.J.Coles (1982) au arătat că coerența intrahemispheric este mai mare la femei. diferența spectrală asociată cu mâna de master este detectat atunci când a fost, totuși, nu au stângaci în medie, un nivel mai ridicat de coerență a dreptului la frecvențe de 20-35 Hz.

Figura 46.
Spectrele de coerență EEG au fost înregistrate în 7 subiecți (aranjate în scăderea puterii în ritmul alfa EEG) într-o stare de trezie liniștit cu ochii închiși. Op. V.N.Kiroyu din 1991.

Figura 47.
Spectrele de coerență EEG au fost înregistrate în 7 subiecți (aranjate în scăderea puterii în ritmul alfa EEG) într-o stare de trezie liniștit cu ochii deschiși. Op. de VN Kiroyu 1991.
In interpretarea rezultatelor, autorii au pornit de la ipoteza conform căreia activarea zonelor cortical conduce la o creștere a spectrului de putere beta-2 ritmuri de frecvență (20-35 Hz) și crește o coerență. Rezultatele lor au dus la concluzia că, indiferent de mana dominanta, femeile sunt în general mai emisfera stângă este activată, iar bărbații - dreapta. În același timp, stângaci, indiferent de sex, mai activat emisfera dreaptă, în timp ce mâna dreaptă - stânga. Dacă luăm în considerare existența unei relații inverse între coerență și la distanță, se poate presupune că diferențele dintre bărbați și femei sunt determinate de dimensiunea totală mare a craniului la barbati. Dar, în egală măsură, dacă nu chiar mai important este poziția relativă a câmpurilor de senzori, care este oarecum diferit la barbati si femei.
Cel mai semnificativ este faptul că caracterul coerenței întregului este menținut la un diferențe substanțiale în compoziția spectrală a cortexului electrograms subiecților. Practic, este caracteristicile invariante spectrale ale EEG, indicând independența relativă a mecanismelor neurofiziologice responsabile pentru formarea fenomenelor bioelectrice locale și îndepărtate în cortexul uman.