Фоновая или спонтанная активность головного мозга (англ. background activity, ongoing activity, spontaneous activity) – биопотенциалы мозга, обусловленные его функционированием при отсутствии воздействия эндогенных или экзогенных раздражителей. ЭЭГ запись фоновой активности мозга осуществляется в состоянии полного покоя.
Комплексы или единичные проявления следующих элементов составляют фоновую активность ЭЭГ:
- волны и/или комплексы волн, например, пилообразные или тета(θ)-волны;
- ритмическая активность – альфа(α)-, бета(β)-ритмы;
- изменения фоновой активности в виде реакций активации, инактивации;
- сверхмедленные колебания потенциалов мозга.
Фоновой активности противопоставлена вызванная активность (вызванные потенциалы и индуцированная активность).1 В 1875 г. данные о наличии фоновой и вызванной электрической активности в мозге собак были получены независимо R. Caton в Англии и В.Я.Данилевским в России.
В отличие от вызванных потенциалов, когда биоэлектрическая активность мозга детерминируется каким-либо конкретным заданием (т.е. является реакцией на раздражитель), фоновая ЭЭГ активность показывает деятельность мозга, которая не прекращается и в отсутствие контролируемой экспериментатором входной информации. Параметры такой активности не зависят от внешних по отношению к мозгу причин, поэтому ее считают спонтанной.
Такие компоненты мозговой активности, как альфа-, тетта- и др. волны, реакция активации, могут быть вызваны под действием раздражителя, поэтому принятие их за спонтанные, является во многом условным. Условность понятия также проявляется при рассмотрении некоторых электрических потенциалов, связанных с событием (ERP), где роль стимула играют определенные изменения внутреннего состояния организма, при которых момент наступления ERP не детерминирован этими изменениями так жестко, как в случае традиционных вызванных потенциалов на внешнее воздействие.
Научная и клиническая значимость
Характеристики фоновой активности мозга часто используют в качестве контрольных (исходных) для выбора момента подачи стимула или определения изолинии и т.д. В таких ситуациях необходимо оговорить условия записи (в покое, с закрытыми глазами), либо можно применить методы сегментации, чтобы учесть собственные изменения фоновой ЭЭГ.
Параметры фоновой ЭЭГ служат диагностическим критерием в клинической электроэнцефалографии, для исследований, когнитивной деятельности, сна, бодрствования, наследственных изменений ЭЭГ и т.д.2
➥ Основная статья: Фоновая запись ЭЭГ
Фоновая активность с преобладанием альфа-ритма
Здоровые взрослые люди обычно проявляют относительно низкоамплитудные, смешанные по частоте фоновые ритмы, также называемые десинхронизированными. Когда пациент расслаблен и его глаза закрыты, фоновая активность обычно характеризуется затылочный доминирующим альфа-ритмом, также известным просто как затылочный доминирующий ритм (the posterior dominant rhythm). (Рис. 1).
Альфа-ритм, ослабляется по амплитуде и частоте и часто полностью исчезает при открытии глаз. Альфа-амплитуда обычно сильно симметрична, хотя она может иметь несколько большую амплитуду в правой, чем левой затылочной области головы (более 50% амплитудной асимметрии считается аномальной, причем аномалия обычно находится на стороне более низкой амплитуды). Альфа-частота обычно остается симметричной, поэтому, если одна сторона медленнее, чем другая, аномалия церебрального функционирования определяется на более медленной стороне. Считается, что альфа-ритм генерируется в затылочных долях головного мозга. Хотя у некоторых здоровых пациентов отсутствует хорошо сформированная альфа-активность, частота, симметрия и реактивность альфа-активности заслуживают особого внимания и комментариев в любом отчете ЭЭГ. Существует несколько вариантов альфа-ритма, и они включают: височную, характеризующуюся независимой альфа-активностью над височными областями, наблюдаемой у пожилых пациентов; фронтальную, состоящую из альфа-активности над передними областями головы, которая может быть связана с действием лекарств, анестезией или последующим пробуждением ото сна (Примечание: когда этот вариант является инвариантным и не реагирующим на какие-либо раздражители у коматозного пациента, этот вариант является патологическим и представляет собой паттерн альфа-комы.); парадоксальную, которая является возвращением альфа-активности с предупреждающим стимулом или открытием глаз.
Footnotes
- Гнездицкий В.В. Обратная задача ЭЭГ и клиническая электроэнцефалография (картирование и локализация источников электрической активности мозга). — М.: МЕДпресс-информ 2004.-625 с.
- Звёздочкина Н.В. Исследование электрической активности головного мозга / Н.В.Звёздочкина. – Казань: Казан. ун-т, 2014. – 59 с.