Основні поняття та визначення ЕЕГ Ряд та інтеграл Фурє

Основні поняття та визначення ЕЕГ. Ряд ТА інтеграл Фур'є

1. Ритми ЕЕГ дорослої людини, яка не спить

Електроенцефалографія (ЕЕГ) є одним з методів одержання біомедичної інформації.

Електроенцефалографія – це метод дослідження головного мозку, який полягає у реєстрації його електричних потенціалів. ЕЕГ являє собою складний коливальний електричний процес, що може бути зареєстрований при розташуванні електродів на мозку чи на поверхні скальпа. ЕЕГ є результатом електричної підсумовування і фільтрації елементарних процесів, що протікають у нейронах головного мозку.

Спектр ЕЕГ є досить складним: існує класифікація ритмів ЕЕГ по деяких основних діапазонах. Під поняттям «ритм» на ЕЕГ розуміється визначена смуга частот. До ритмів ЕЕГ дорослої людини, яка не спить, відносяться альфа , бета , мю-ритми.

Альфа-ритм характеризується частотою 8÷13 Гц, амплітудою до 100 мкВ. Реєструється у 85÷95% здорових дорослих обстежуваних; найкраще виражений у потиличних відділах, за напрямком наперед амплітуда його поступово зменшується. Для здорових людей характерний відносно вузький діапазон -ритму. Найбільшу амплітуду -ритм має у стані спокійного розслабленого очікування. Його амплітуда істотно змінюється в часі. Досить регулярно спостерігаються спонтанні зміни амплітуди, так звані «веретена», що виражаються в наростанні і зниженні амплітуди почергово. При підвищенні рівня функціональної активності мозку амплітуда -ритму зменшується, і часто він цілком зникає.

Бета-ритм характеризується частотою 14÷40 Гц, амплітудою до 15 мкВ. Найкраще -ритм реєструється в області передніх центральних звивин, однак поширюється і на задні центральні і лобові звивини. У нормі він дуже слабко виражений і зазвичай має амплітуду 3÷7 мкВ. При русі чи навіть при розумовому представленні його -ритм зникає в зоні відповідної коркової проекції.

Мю-ритм характеризується частотою 8÷13 Гц, амплітудою до 50 мкВ. -ритм, названий також аркоподібним ритмом, спостерігається в тім'яно-центральній області і має параметри, що збігаються з параметрами нормального -ритму. Спостерігається в 5÷15% дорослих обстежуваних. Активізується -ритм під час розумового навантаження і психічної напруги.

2. Види активності, патологічні для дорослої людини, яка не спить

До патологічних проявів на ЕЕГ відноситься поява повільних ритмів: тета і дельта. Чим нижче їхня частота і вище амплітуда, тим більше виражений патологічний процес. Тета -ритм характеризується частотою 4÷6 Гц, амплітуда перевершує 40 мкВ, досягаючи при деяких патологічних станах 300 мкВ і більше. Дельта-ритм характеризується частотою 0,5÷3 Гц, амплітуда така сама, як у -ритму. На ЕЕГ дорослої людини, яка не спить, можуть зустрічатися і -ритми в невеликій кількості і з амплітудою, що не перевищує амплітуду -ритму. У цьому випадку говорять про визначене зниження рівня функціональної активності мозку.

Одним з важливих аспектів застосування ЕЕГ є вивчення епілепсії. Дані сучасних досліджень свідчать про те, що мозок при епілепсії характеризується рядом функціональних перебудов на макро- і мікроструктурному рівні. Показано наявність деполяризаційного зсуву потенціалу мембрани нейронів, що визначає їхню підвищену схильність до генерації потенціалів дії. Це призводить у свою чергу до підвищення обсягу процесів збудження, розгальмовування шляхів і зв'язків, що у нормі загальмовані. У результаті в синхронні розряди втягуються набагато більші обсяги мозкових структур, ніж у нормі. Отже, однією з основних особливостей мозку при епілепсії є властивість нейронів давати більш активні реакції збудження і вступати у синхронізовану активність. Процес синхронізації активності нейронів приводить до наростання амплітуди ЕЕГ у результаті підсумовування амплітуд синфазних коливань.
У випадку, якщо розряди окремих нейронів синхронні в часі, крім наростання амплітуди, має спостерігатися також і зменшення тривалості сумарного потенціалу, що приводить до утворення короткого і високоамплітудного піка (спайка). Цей потенціал має пікоподібну форму, його тривалість 5-50 мс (рис. 1а). Амплітуда спайка зазвичай перевершує амплітуду фонової активності і може досягати сотень – тисяч мкВ. Піки можуть мати й менші амплітуди. Найчастіше піки групуються в пачки, що носять назву «множинні піки». Важливою ЕЕГ-ознакою епілепсії є також наявність так званих гострих хвиль, епізодичних чи стійких (рис. 1б). Зовні гостра хвиля нагадує пік і відрізняється від нього тільки розтягнутістю в часі. Тривалість гострої хвилі більше 50 мкс. Амплітуда така сама, як у спайків. Часто піки супроводжуються повільними хвилями, утворюють комплекс пік – хвиля (рис. 1г). Їхня поява буває генералізованою, або вони реєструються у вигляді локальних розрядів, що свідчить про епілептичне вогнище. Оскільки -хвилі мають невелику тривалість, то при збільшенні їхньої амплітуди до 40÷50 мкВ вони приймають загострену форму, що характерно для деяких форм епілепсії. Ці коливання зазвичай не називають -ритмом, а позначають як гострі хвилі (рис. 1в). Аналогічне наростання амплітуди -ритму вище 150÷200 мкВ трактується не як звичайний -ритм, а як гострі -подібні хвилі, особливо коли вони йдуть у вигляді спалахів на більш низькому амплітудному фоні.

Гострі хвилі і піки найчастіше комбінуються з повільними хвилями. Комплекс, що виникає при комбінації піка з хвилею, називається «піки – хвилі» (рис. 1д).