Aju elektroentsefalogramm - toimepõhimõte ja rakendusmeetodid

Kui vaimses ja füüsilises puhkeseisundis inimene asetab elektroodid pähe ja ühendab need läbi võimendi salvestusseadmega, siis võite tabada elektrilised vibratsioonid… Need vibratsioonid pärinevad ajukoorest ja on seotud erilise närvitegevusega. Need salvestatakse ka otse ajust, kui kolju operatsiooni ajal avatakse.

Rütmiliste, spontaanselt tekkivate elektriliste võnkumiste olemasolu ajus tegid 1875. aastal kindlaks vene füsioloog V. Ya Danilevsky ja inglise teadlane Richard Cato üksteisest sõltumatult, katsetades avatud koljuga loomi.

Seejärel näidati, et terve kolju naha ja luude kaudu on võimalik registreerida aju elektrivoolu. See oli aluseks üleminekul nende nähtuste uurimisele inimestel.

Inimese aju elektriliste vibratsioonide kõige huvitavam omadus on neile iseloomulik, peaaegu korrapärane rütm sagedusega umbes 10 Hz – need on nn alfalained.Nende taustal on näha sagedasemaid võnkumisi - beetalained 13 - 30 Hz ja gamma lained 60 - 150 Hz ja kõrgemal. Täheldatakse ka aeglasemaid võnkumisi - laineid 1 - 3 - 7 Hz.

Aju elektrilist lainekuju nimetatakse elektroentsefalogrammiks ja elektrofüsioloogia haru, mis uurib aju elektrilise aktiivsuse mustreid, nimetatakse elektroentsefalograafiaks (EEG).Elektroentsefalogrammid sobivad Fourier' matemaatiliseks analüüsiks.

Elektroentsefalograafial on suur tähtsus ajutegevuse teoreetilistes uuringutes, aga ka ajuhaiguste diagnoosimise praktilistel eesmärkidel.

Objekti kaitsmiseks väliste elektromagnetväljade eest asetatakse see varjestatud ruumi. Elektroentsefalogrammi saamise vigade allikad: naha ja lihaste potentsiaal, elektrokardiogramm, arterite pulsatsioon, elektroodide liikumine, silmalaugude ja silmade liikumine ning võimendi müra.

Parima elektroentsefalogrammi saab inimeselt täielikus puhkeolekus: inimene istub või lamab paremini (kuid mitte magab) ekraaniga helikindlas pimedas ruumis mugavas asendis, välistest stiimulitest isoleeritult ja täielikult puhata.

See asjaolu on väga oluline. Tihtipeale on esimest korda uuringusse tulnud inimestel elektroentsefalogrammi registreerimine raskendatud valvsuse ja ebatavalise keskkonna hirmu tõttu.

Inimesed erinevad üksteisest oma olemuslike EEG omaduste poolest. Mõnes on alfalainete õiget rütmi väga lihtne tuvastada, teistes ei salvestata seda üldse.

Elektroentsefalogrammid erinevad ka alfalainete kuju, amplituudi, kestuse, regulaarsuse, aga ka teiste – beeta-, delta- ja gamma-lainete asukoha, arvu ja intensiivsuse poolest.

Huvitav on märkida inimese elektroentsefalogrammi põhitunnuste üllatavat püsivust, mis on kindlaks tehtud paljude kuude jooksul tehtud korduvate uuringute käigus.

Tavaliselt on ette teada, kui kiiresti tekib hästiõpitud ainel regulaarne elektroentsefalogramm ja millised on talle iseloomulikud tunnused. Kuid koos terve inimese individuaalse elektroentsefalogrammi eripärade suure püsivusega on ka selle suur füsioloogiline varieeruvus isegi sama päeva jooksul.

Inimese regulaarse elektroentsefalogrammi saamise hädavajalik tingimus on ärkvelaju erakordne puhkus. On arusaadav, kui raske võib olla seda saavutada energeetilises seisundis, lülitades välja ajutegevuse.

Jälgides tundide kaupa päevast päeva inimese ajukoores tekkivaid elektrilisi vibratsioone, võib näha, et aju on sageli nagu peegel, peegeldades seda, mida inimene parasjagu teeb.

Mõnikord kaovad aju regulaarsed rütmid ootamatult iseenesest või tekivad kõrgsageduslikud võnked või tekivad spetsiaalsed lihasvoolud. See tähendab, et inimene mõtles millegi peale, tegi mingi liigutuse, kujutas midagi ette. Elektroentsefalogrammi varieeruvus peegeldab kesknärvisüsteemi erutuvuse kõikumisi.

Kui palute inimesel teha mõnda vaimset tööd, näiteks lahendada keerulist olukorda kujutav probleem, saate jälgida alfalainete korrapärase rütmi kadumist ja kõrgsageduslike võnkumiste tekkimist. Intensiivsel vaimsel tööl asenduvad alfalained kõrgsageduslike 500-1000 Hz tühjendustega, mis kestavad kogu vaimse tegevuse kestuse, mille lõppedes alfalained taastuvad.

Vaimse tegevusega seotud kõrgsageduslikud võnked võivad kesta kaua. Õpilasel, kes loob tavaliselt normaalse ajurütmi, muutub EEG-i salvestamine keeruliseks — täheldatakse vaid kõrgsageduslikke võnkumisi. Selgus, et ta oli katsetest vabadel päevadel usin eksamiteks valmistumisega.

Teisel katsealusel, kellel oli üllatava kergusega tavaliselt regulaarne elektroentsefalogramm, täheldati ainult üks kord kõrgsageduslikke võnkeid. Selgus, et ta oli enne katset kaks tundi joonistanud.

Üldjuhul on rahulikus olekus inimese ajule omane alfalainete normaalne rütm ning selle tegevusega seostatakse kõrgsageduslikke võnkumisi, beeta- ja gammalaineid.

Aju rütmiline aktiivsus, lisaks motoorsele alale, algab inimesel alles kuu aega pärast sündi; see areneb ilmselt samaaegselt kortikaalse aktiivsusega, kui laps hakkab objekte ära tundma ja haarama.

Kuna selles vanuses erineb see täiskasvanute omast, muutub elektroentsefalogramm järk-järgult, alles 11-12-aastaselt läheneb see täiskasvanu normile.Aju rütmiline tegevus jätkub unes, kuid muutub, muutub lihtsustumaks ja sujuvamaks, tekivad aeglased vibratsioonid.

Huvitav on märkida, et magaja ajurütmi ei sega näiteks kõrvaltoast kostuv automüra või tänavalt kostuv sarv, kuid kui tuppa kostab heli, siis näiteks paberi sahin, mis on seotud sellega, et ruumis on keegi.magaja aju muutub. See on tingitud "aju vaatluspunktide" olemasolust, mis on inimese une ajal ärkvel.

Elektroentsefalograafilise meetodi abil on võimalik objektiivselt jälgida ja fikseerida neid teatud subjektiivse aistinguga seotud keerulisi muutusi ajutegevuses.

Ajuhaiguste korral ilmnevad erilise kuju ja kestusega lained. Ajukasvajate puhul tekivad aeglased lained sagedusega 1-3 Hz, mida ta nimetab delta-laineteks. Deltalained registreeritakse, kui need kogutakse otse kasvaja kohal olevast kolju punktist, samas kui teistest ajupiirkondadest, mida kasvaja ei võta, registreeritakse normaalsed lained. Deltalainete ilmumine kasvaja poolt mõjutatud ajuosas on määratud ajukoore degeneratsiooniga selles kohas.

Nii aitab elektroentsefalogramm tuvastada kasvaja olemasolu ja selle täpse asukoha. Elektroentsefalogrammi deltalaineid leidub ka muudes aju patoloogilistes seisundites.

Mõnede traumade korral: elektroentsefalogrammis täheldatakse patoloogilisi delta-laineid palju aastaid pärast peavigastuse saamist.

Inimese aju rütmid muutuvad või kaovad täielikult erinevatel põhjustel põhjustatud teadvusekaotusega, muutuvad hapnikupuudusega.Nii on katsetes, kus uuritakse vähendatud hapnikuprotsendiga õhusegu hingamise mõju, mis. põhjustas teadvuse kaotuse , registreeritakse erakordse pingega piikidetaoliste lainete rühmad, nagu oleks aju kaotanud mingi piduri.

Samasugused spasmilised aeglased lained on registreeritud inimestel, kes olid teadvuseta põrutusest vahetult pärast peavigastust. Mõne ajuhaiguse korral registreeritakse kõrgsageduslikud potentsiaalid (näiteks skisofreenia korral) või aeglase ja laine vaheldumisel (epilepsia korral).

Elektroentsefalograafia meetod on ajuhaiguste diagnoosimiseks ja uurimiseks hädavajalik. Mis puutub teoreetilisesse tähtsusesse, siis elektroentsefalograafia, mis võimaldab registreerida ajukoore erutuvuse seisundit, avab juurdepääsu inimese aju erutus- ja inhibeerimisprotsesside otsesele uurimisele, mille suhet peetakse närvitegevuse peamisteks mehhanismideks. .