Паттерны ЭЭГ

Паттерн ЭЭГ (тип, характер) – это целостная картина биоэлектрической активности по всем исследуемым областям мозга, отражающая особенности распределения различных компонентов ЭЭГ. Ритмы головного мозга – являются базовыми паттернами нормальной ЭЭГ.

Паттерн является качественной характеристикой ЭЭГ, отражающей функциональное состояние головного мозга.

Различают:

Система описания типов (паттернов) и групп ЭЭГ была предложена Е.А. Жирмунской в 1984 г. и до сих пор является основой для визуальной, словесной оценки ЭЭГ.

Изучение функционального состояния ЦНС и его устойчивых сдвигов при патологии имеет большое практическое значение. Различают паттерны ЭЭГ, соответствующие состоянию бодрствования, отдельным стадиям сна, при необычных функциональных состояниях мозга и др. Каждое из них является результатом сложнейших нейродинамических перестроек мозга как целостной системы, зачастую при определяющей роли разных регуляторных (стволовых, диэнцефальных, лимбических) структур головного мозга (Болдырева Г.Н., Шарова Е.В., Добронравова И.С., 2000).

Электроэнцефалограмма здорового человека в состоянии расслабленного бодрствования и в ответ на афферентное раздражение
Рис. 1. Электроэнцефалограмма здорового человека в состоянии расслабленного бодрствования и в ответ на афферентное раздражение

В норме ЭЭГ с хорошей синхронизацией электрической активности, отчетливо выраженным α-ритмом, доминирующим в затылочно-теменных отделах, определяется в строго определенных условиях: исследуемый находится в состоянии покоя, сидя или лежа, с закрытыми глазами в темноте, при отсутствии афферентных раздражений, т.е. находится в состоянии расслабленного бодрствования. Это состояние соответствует минимальному притоку афферентации как из внешней, так и из внутренней среды организма, создающему оптимальные условия для возникновения синхронной активности мозга.

Всякое усиление или ослабление внешних или внутренних раздражений изменяет это состояние и меняет картину ЭЭГ. Любое изменение внешних или внутренних раздражений изменяет это состояние и, соответственно, меняет картину ЭЭГ. Особенность реакции ЭЭГ на новое раздражение – одновременная десинхронизация биопотенциалов во всех отделах коры головного мозга. Всякое внешнее раздражение, примененное впервые, вызывает картину десинхронизации с депрессией α-ритма и выявлением частых колебаний (рис. 1).

Состояние повышенного возбуждения

Усиление внешних раздражений, особенно чрезмерное эмоциональное напряжение, вызывает на ЭЭГ нарушение синхронной активности, усиление частых колебаний при их низкой амплитуде, исчезновение α-ритма, усиление θ-активности. Увеличение θ-ритма при прослушивании определенных мелодий связывают с ростом немотивированной агрессивности. Изменения показателей ЭЭГ, вызванные изменением эмоционального состояния, зависят от индивидуальных особенностей функциональных систем человека. Существуют представления о разнонаправленной динамике мощности α-ритма при разных эмоциях: усиление при агрессии и радости и ослабление при тревоге и печали. Выявлена связь между личностной тревожностью и спектральной мощностью α-ритма в ситуации моделирования тревоги: у тревожных людей мощность спектра α-ритма увеличивалась больше, чем у спокойных. Описано усиление мощности ß-ритма при нарастании состояния стресса или мысленном воспроизведении положительных эмоций по сравнению с отрицательными эмоциями. Индикатором эмоционального возбуждения считается θ-ритм. Этот ритм рассматривается как показатель состояния психофизиологической напряженности или эмоционального возбуждения человека.

Уровень функциональной активности человека характеризуется циклом «бодрствование-сон». Снижение притока афферентации может вызвать дремоту, а дальнейшее снижение уровня функциональной активности приводит к засыпанию. ЭЭГ-картина сна не однородна. Сон человека имеет правильную циклическую организацию. На протяжении сна можно наблюдать разные электрографические картины в зависимости от глубины сна. По характеру биоэлектрической активности сон подразделяется на несколько стадий. Условно выделяются две стадии, принципиально различные по характеру биоэлектрической активности: стадия медленноволнового сна (МС) и стадия быстрого, или парадоксального, сна. Стадия МС подразделяется на 4 цикла в зависимости от глубины сна.

Электроэнцефалограмма здорового человека в различные стадии сна: 1 - бодрствование; 2 - 1-я стадия сна; 3 - 2-я стадия сна (сонные веретена); 4 - 3-4 стадии сна (медленноволновый сон); 5 - быстрый сон
Рис. 2. Электроэнцефалограмма здорового человека в различные стадии сна: 1 – бодрствование; 2 – 1-я стадия сна; 3 – 2-я стадия сна (сонные веретена); 4 – 3-4 стадии сна (медленноволновый сон); 5 – быстрый сон

Характерным для всех стадий МС является усиление медленноволновой (θ- и δ-активности). Первая стадия характеризуется появлением низкоамплитудных медленных θ- и δ-волн. Во второй стадии появляются так называемые сонные веретена, которые выражены учащенным α-ритмом (12-14-20 Гц). Третья стадия характеризуется всеми чертами второй стадии, в том числе наличием сонных веретен, к которым добавляются высокоамплитудные δ-колебания. Четвертая стадия медленного сна, глубокий сон. Это самый глубокий сон. Преобладают δ-колебания (2 Гц). Третью и четвертую стадии часто объединяют под названием «δ-сон». В это время человека разбудить очень сложно; возникают 80% сновидений, именно на этой стадии возможны приступы лунатизма и ночные кошмары, однако человек почти ничего из этого не помнит. Первые четыре медленноволновые стадии сна в норме занимают 75-80% всего периода сна. Предполагается, что медленный сон связан с восстановлением энергозатрат.

Стадия быстрого, или парадоксального, сна характеризуется преобладанием частых колебаний невысокой амплитуды, подобно ЭЭГ при активном бодрствовании. Для этой стадии сна характерны движения глазных яблок и полное расслабление мускулатуры. Завершенным циклом считается отрезок сна, при котором происходит последовательная смена стадий медленноволнового сна быстрым. В среднем отмечается 4-6 таких циклов за ночь продолжительностью около 1,5 ч каждый (рис. 2). Во время сна наиболее часто проявляются патологические изменения ЭЭГ.