Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Медленные электрические процессы головного мозга (обзор литературы), 10
1.1. Методические особенности регистрации МЭП, классификация 10
1.2. МЭП и функциональное состояние 15
1.3. МЭП при воздействиях на ретикулярную формацию ствола мозга, структуры таламуса и гипоталамуса . 23
1.4. Происховдение медленных электрических процессов головного мозга 25
1.5. МЭП при наличии в ЦНС очагов стационарного возбуждения и при выработке условного рефлекса.. 29
1.6. МЭП головного мозга человека 33
CLASS Глава II. Материал и методы исследований 4 CLASS 2
2.1. Характеристика материала.. 42
2.2. Методика исследований. 45
2.3. Методы анализа МЭП ЭЭГ 46
Раздел I. МЭП ЭЭГ в норме 60
Глава III. О выраженности на ЭЭГ здоровых испытуешх медленных потенциалов немозгового происхождения 61
Глава ІV. Математический анализ медленных составляющих ЭЭГ здоровых испытуемых 75
4.1. Исследование свойств ЭЭГ здорового человека методом фазо-частотного анализа по Гильберту... 75
4.2. Периодическая составляющая МЭП ЭЭГ здоровых испытуемых. Данные корреляционного и спектрального анализа 88
4.3. Заключение 101
Раздел II. МЭИ ЭЭГ в патологии 104
Глава V. МЭИ ЭЭГ у больных с остро развивающимися очагами стационарной патологической активности на диэнцефальном уровне 109
5.1. МЭП ЭЭГ при регрессирующих очагах патологической активности на диэнцефальном уровне 110
5.2. МЭП ЭЭГ при углубляющихся очагах стационарной патологической активности на диэнцефальном
уровне 129
5.3. Заключение... 144
Глава VІ. Медленные составляющие ЭЭГ у больных с остро развивающимися очагами стационарной патологической активности на уровне ствола мозга 148
6.1. МЭП ЭЭГ при регрессирующих очагах патологической активности на уровне ствола мозга 149
6.2. МЭП ЭЭГ при углубляющихся очагах стационарной патологической активности на уровне ствола мозга..164
6.3. Заключение 176
Глава VII. Анализ медленных составляющих ЭЭГ у больных с тяжелой черепно-мозговой травмой, при наличии множественных патологических очагов в головном мозге 179
Заключение 188
Выводы 201
Литература 203
Приложение
- Методические особенности регистрации МЭП, классификация
- МЭП при воздействиях на ретикулярную формацию ствола мозга, структуры таламуса и гипоталамуса
- Исследование свойств ЭЭГ здорового человека методом фазо-частотного анализа по Гильберту...
- МЭП ЭЭГ при регрессирующих очагах патологической активности на диэнцефальном уровне
Введение к работе
В широком спектре биоэлектрической активности головного мозга медленные процессы (частотой ниже 2 3) являются наименее изученными, хотя обнаружены они были ранее других составляющих ЭЭГ (Р. Кэтон, 1875; И.М.Сечеяов, 1882; Н.Е.Введенский, 1884; В.Я.Данилевский, 1891). Это связано, по-видимому, с методическими трудностями в их исследовании, в нервую очередь - у человека, при регистрации со скальпа (M.Cowen ,I974;V.Gabersek ,1975; Т.Б.Швец, 1980; M.Miyakawa е.а,1980).
Между тем еще в 1882 г. И.М.Сеченов указывал на связь медленных колебаний потенциала с функциональным состоянием исследуемого субстрата. Н.Е.Введенский (1901г.), рассматривая возбуждение и торможение как взаимосвязанные процессы, сформулировал представление о стационарной активности, электрофизиологическим проявлением которой являются медленные локальные потенциалы.
В дальнейших исследованиях было установлено, что медленные электрические процессы (МЭП) играют большую роль в отражении и регуляции функционального состояния головного мозга, особенно при наличии в ЦНС очагов стационарного возбуждения (B.C.Русинов,1947-1969; И.С.Беритов, А.И.Ройтбак, 1955; Г.Уолтер, 1965; Н.П.Бехтерева, 1974; Н.А.Аладжалова, 1979; Г.Д.Кузнецова, В.И.Королева, 1978; В.А.Илюхина,1977, 1982; В.И.Королева, 1983). Выявлена особая роль медленных колебаний потенциала в осуществлении основной функции коры - замыкания временных связей (В.С.Русинов, 1954, 1979). При этом МЭП рассматриваются как результат деятельности нейрогли-альной популяции, коррелят процесса метаболизма (А.И.Ройтбак,1963, 1979, 1983; O.Nicholson , 1978; J.Somjen ,1979; H.Caspers ,1979; В.И.Королева, Н.А.Горелова, 1983).
Указанные свойства МЭП обусловливают возможность использования данного показателя при исследовании различных форм патологии нервной системы. Большой материал накоплен в изучении медленных колебаний потенциала, как при поверхностной, так и при глубинной их регистрации, у больных с хроническими заболеваниями ЦНС (С.Р.Авра- мов, 1966; В.М.Смирнов, 1966; Н.П.Бехтерева с соавт., 1967; В.А. Илюхина, 1975-1983). Особый теоретический и практический интерес представляет анализ МЭП у больных с очаговой патологией головного мозга. Возможность точного определения области поражения (с помощью неврологических и рентгено-контрастных методов, в ходе оперативного вмешательства, а также при морфологическом анализе), проведение клинико-электрофизиологических сопоставлений и одновременный контроль биохимических показателей гомеостаза способствуют изучению роли различных образований мозга в генерации данного вида биоэлектрической активности и выявлению корреляции с динамикой функционального состояния. Сообщения об исследовании медленных колебаний потенциала у нейрохирургических больных пока немногочисленны и имеют преимущественно .диагностическую направленность R.Cohn, 1954, 1964, 1969;K.Ssuio ,S.Manaka ,1973; 1977; А.И.Трохачев, 1980-1983).
Среди очаговых поражений головного мозга различной локализации наибольший интерес вызывает изучение влияний, оказываемых на МЭП ЭЭГ человека со стороны диэнцефальных и стволовых структур, которые, согласно принятым представлениям (Д.Моруцци, Г.Мэгуя, 1949; У.Пенфилд, Г.джаспер, 1958; Н.И.Гращенков, 1964; Л.П.Латаш, 1968 и др.), в значительной степени определяют состояние коры и протекание в ней основных нервных процессов. В литературе вопрос о роли диэнцефальных и стволовых образований в формировании МЭП коры освещен недостаточно. Имеются преимущественно экспериментальные и лишь отдельные клинические данные о важной, по-видимому, регулирующей и модулирующей функции ретикулярной формации ствола мозга, таламических образований и, прежде всего, гипоталамуса в генерации медленной, по большей части вызванной, биоэлектрической активности коры больших полушарий ( A.Arduini, 1958; J.M.Brookhart, 1958; Н.А.Аладаалова, А.В.Кольцова, 1958; Ж.П.Шуранова, 1965; Н.А.Аладжалова, 1966, 1975; Э.А.Костандов, 1978; J.E.Skirmer, 1971, 1976, 1980).
Настоящая работа посвящена изучению спонтоняых медленных сое- '/ тавляющих ЭЭГ (диапазона 0,2 - 2 Іц) у здоровых людей и больных с очаговыми поражениями головного мозга (диэнцефального уровня - с преимущественным влиянием на гипоталамус, и уровня задней черепной ямки - с воздействием на стволовые образования) в раннем послеоперационном периоде с целью выяснения генеза МЭП. При этом решались следующие задачи:
Исследование пространственно-временной организации ЮП ЭЭГ в норме.
Изучение особенностей проявления МЭП в зависимости от первичной локализации патологического процесса.
Анализ зависимости пространственно-временной организации МЭП ЭЭГ от изменений функционального состояния мозга при различном течении послеоперационного периода у нейрохирургических больных -на основе соп
Исследования МЭП коры больших полушарий у больных людей выполнялись в ранние сроки после оперативного вмешательства на мозге, так как в этих условиях в структурах, прилежащих к зоне операции (в данном случае, в области гипоталамуса и ствола), развивается острая реакция с формированием локальных очагов стационарной активности. При этом влияния структур, вовлеченных в очаговое возбуждение, выступают в наиболее отчетливой форме. Еяд обследований проведен у больных в остром периоде после тяжелой черепно-мозговой травмы при наличии множественных очагов поражения преимущественно полушаряои локализации с вовлечением в патологический процесс также ствола и подкорки.
Следует отметить, что динамика функционального состояния, наблюдаемая у нейрохирургических больных в раннем послеоперационном или посттравматическом периоде, определяется, помимо локальных, совокупностью ряда факторов, обусловленных основным патологическим процессом, существовавшим до операции, изменениями вследствие операционной травмы, нарушениями ликворо- и гемоциркуляции, эндокринными и обменными перестройками, отеком мозга, явлениями гипоксии. В данной работе подход к оценке клинического состояния был заведомо схематичен, и все развивающиеся в мозге изменения, помимо локального воздействия очага, рассматривались в совокупности, как целостная реакция на очаг и операционное раздражение, которая также проявляется в электрических процессах головного мозга (О.М. Гриндель с соавт.,1982, 1983).
В отличие от известных исследований МЭИ, выполняемых с учетом их абсолютных показателей (амплитуда, периода, форма), в данной работе использован комплекс количественных параметров процесса, полученных на основе применения методов математического анализа: корреляционного, спектрального и фазо-частотного по Гильберту. Привлечение корреляционного и спектрального анализа позволяло оценить МЭП (прежде всего, квазипериодическую компоненту) в каждой из областей коры и охарактеризовать их пространственно-временную орга-, низацию. Такое направление исследования соответствует теоретическим положениям о значении пространственно-временной организации ЭЭГ в регуляции функционального состояния головного мозга (М.Н.Ливанов, 1934, 1972, 1983; B.C.Русинов, 1975; О.М.Гриндель, 1976;
Г.Н.Болдырева, 1978; К.К.Монахов, 1983). Использование нового, разработанного наш применительно к ЭЭГ метода фазо-частотяого анализа по Гильберту дало возможность проследить непрерывно во времени динамику основных составляющих ЭЭГ и МЭП, получить объективные данные для суждения об их взаимоотношениях.
Особенность методического подхода к исследованию МЭП со скальпа заключалась в выявлении (посредством корреляционного анализа) степени наложения на ЭЭГ потенциалов КГР, ЭОГ и дыхания, что способствовало более объективной интерпретации динамики медленных колебаний мозгового происхождения.
На основе комплекса использованных математических методов и полученных при этом объективных количественных параметров описан характер проявления, межполушаряые и регионарные особенности пространственно-временной организации МЭП ЭЭГ в норме. Отмечена связь ее с выраженностью основного ритма.
При исследовании МЭП ЭЭГ у нейрохирургических больных показана зависимость проявления медленных колебаний потенциала преимущественно от характера течения послеоперационного периода, т.е. от направления развития острого очага патологической активности, обусловливающего динамику функционального состояния в послеоперационном периоде. В рамках этих изменений отмечены особенности МЭП, определяемые первичной локализацией очага патологической стационарной активности (на диэнцефальном или стволовом уровне).
Результаты исследования позволили высказать рад предположений относительно факторов, определяющих формирование МЭП коры большого мозга у здоровых людей и нейрохирургических больных на разных этапах развития регрессирующих или углубляющихся очагов патологической активности, локализованных на уровне гипоталамуса или ствола.
Полученные данные об особенностях .динамики МЭП ЭЭГ при наличии в ЦНС остро развивающихся очагов стойкой патологической активности (по сравнению с генерацией их в мозге здоровых людей) могут иметь практическое применение при оценке состояния больных в раннем периоде после удаления опухолей мозга и тяжелой черепно-мозговой травмы.
Методические особенности регистрации МЭП, классификация
В современной нейрофизиологии общепринятыми являются представления В.С.Русинова (1952, 1979) о трех формах функционального меж-яейрояного взаимодействия: 1) градуальное распространяющееся возбуждение; 2) бегущая волна возбуждения или потенциал действия; 3) электротонический тип, т.е. подобный действию постоянного тока. Все три типа образуя общую систему связи, определяют функциональное единство нервной системы.
Если первый и второй виды нейронного взаимодействия исследованы достаточно подробно как на элементарном, так и на системном уровнях, изучение вопросов о генезе и функциональной значимости медленных электротонических влияний стало возможным в последние 10-20 лет, хотя начальные сведения о них относятся к самым ранним электрофизиологическим работам (Р.Кэтон, 1875; И.М.Сеченов, 1882; Н.Е.Введенский, 1884, 1901; В.Я.Данилевский, 1877, 1891; Б.Ф.Вериго, 1889; П.Ю.Кауфман, 1912).
Такое "отставание" обусловлено методическими особенностями анализа данного класса явлений. Во-первых, необходимостью применения усилителей постоянного или переменного тока, позволяющих регистрировать низкоамплитудные потенциалы большой длительности без искажения (Ж.П.Шуранова, 1965; Т.Б.Швец, 1977; В.А.Илюхина, 1977; А.Г.Сычев с соавт., 1980; С.Г.Данько, Л.Г.Весненок, 1977). При этом в регистрации медленных биопотенциалов наметились три методических подхода: - использование усилителей постоянного тока, служащих для увеличения приращения потенциалов как быстрых, так и сколь угодно медленных; - регистрация изменений медленной биоэлектрической активности на усилителях переменного тока, электроэнцефалографах, с постоянной времени от 0,3 - 0,5 до I - 8 сек и более; - применение усилителей переменного тока, на входе которых сигналы большой длительности преобразуются в переменное напряжение - так называемый чопперный метод.
Вторая методическая особенность связана с правильным выбором и контролем регистрирующих электродов. Важно учитывать процессы, возникающие при взаимодействии электрода с мозгом, рассматриваемым в данном случае как многокомпонентный раствор, включающий комплекс неорганических и органических электролитов. На границе раздела электрод - электролит могут формироваться двойные ионные слои, заряды которых обмениваются с зарядами электролита. Процесс этот не ритмичен, изменяется в зависимости от температуры и кислотности среда, АД животного и др., обнаруживается в виде монотонного дрейфа бионапряжения в каком-либо направлении (Т.Б.Швец, 1977; M.Trimmel et al, 1982). Т.Б.Щвец (1980), подробно изучавшая явления, развивающиеся на поляризующихся металлических электродах, погруженных в живую ткань, считает, что они имеют прямое отношение к интенсивности метаболических процессов, а потенциалы электрода, возникающие при этом, являются не биоэлектрическими, а биоэлектрохимическими. Для регистрации медленных электрических процессов мозгового происхождения предпочтение отдается неполяризующимся электродам. Электрод называется так в случае, если при соединении с внешней ЭДС, равной, но противоположного знака, химической реакции внутри него не происходит. Этим условиям наиболее удовлетворяют электроды -проводники второго рода, представляющие собой сплав металла с трудно растворимым соединением того же металла. Широкое распространение в биологических исследованиях получили каломельные полуэлементы, заполненные раствором NaCi (Ж.П.Щуранова, 1965; R.H.Wartz, 1965), сплавы Zn:Zn012; Hg:Hg01; Zn:ZnS04 и, наконец, Ag:AgCl ( N.Rowland Д96І; H.Caspers,l979). При регистрации медленных электрических процессов мозга человека исследователи особо учитывают возможный раздражающий эффект некоторых из этих веществ.
При исследовании медленных электрических процессов следует также постоянно иметь в виду возможность артефактов самого различного происхождения (Ж.П.Щуранова, 1965). В острых опытах это сдвиги постоянного потенциала, возникающие при любых незначительных смещениях отводящего электрода, аппликации на поверхность мозга неизотонических растворов и т.п. При регистрации со скальпа возможна суммация медленных электрических потенциалов головного мозга с такими физиологическими реакциями как КГР, электроокулограмма (ЭОГ), ЭКГ, дыхание( J.E.Person, E.L.Beeford, 1966; J.F.Peters , 1967; S.Hiilard,, R.Galamtos ,1970; Т.Филимонова, 1970; T.W.Picton, S.A.Hillard ,1972; M.Cowen ,1974; V.Gabersek et al. , 1975; H.Olbrich , H.Kolmann, 1977; Ю.Ф.Змановский с соавт., 1981; o.Toshiyuki , 1982; K.Schandry et al., 1982). Установлено, что мышечные потенциалы, а также РЭГ ощутимого влияния на медленные процессы ЭЭГ не оказывают. Записи биопотенциалов между лбом и вертексом могут содержать большой процент артефактов от вертикального движения глаз, которые легко принимаются за медленные составляющие ЭЭГ. ЭОГ зачастую участвует в формировании волны ожиданий ( сот ): амплитуда электроокулограммы составляет до 23$ от амплитуды СОТ Существенное влияние на СОТ может оказывать фаза дыхания, на которую приходится развитие"волны ожидания". Кожный потенциал (КГР) часто бывает составлящей разных форм медленной биоэлектрической активности, причем, эффект КГР особенно высок при биполярной регистрации и снижается до нуля, если индифферентный электрод расположен на мочке уха. КГР скальпа ассоциируется преимущественно с КГР верхних конечностей. Реакция проявляется главным образом в мас-тоидальном отведении, затем - у заднего и среднего виска, в лобных областях. В связи с приведенными фактами при регистрации медленных электрических процессов целесообразно использовать:
1) различные способы исключения артефактов из записи ЭЭГ: анестезирование кожи под электродами, легкое нажатие пальцами на уголки глаз, расположение лобного электрода ближе к средней линии и т.д.;
2) проведение постоянного контроля факторов заведомо не нервного происхождения, которые могут привноситься в исследование медленных потенциалов мозга ( D.Papakostopoulos е.а, 1973; Р.И. Ouilter, D.G.Walhrook ,1977; Y.Ishiyama, L.Homona ,1980;її.Woestenburg e.a. 1983).
МЭП при воздействиях на ретикулярную формацию ствола мозга, структуры таламуса и гипоталамуса
До применения внутриклеточной регистрации сдвиги постоянного потенциала трактовались как послеэффекты вызванных первичных потенциалов (по аналогии с послеэффектом в периферических нервах, В.И.Гусельников, 1976).
Одновременная регистрация МЭП и импульсной нейрональной ак тивности выявила наличие связи между этими процессами в виде модулирующих или частотно детерминирующих влияний МЭП на корковую нейронную активность (O .Creutzfeldt et al. , 1962); сходства рисунков интегральной клеточной активности и вызванных изменений медленного потенциала (C.s.Rebert , 1973); торможения клеточной активности в зоне появления вызванных изменений МЭП (Д.Ро11еп е.а. 1964) или, наоборот, увеличения нейронной возбудимости во время сдвигов МЭП (B.B.Sandrew et al. , 1977); существование статистической зависимости меяду фазой декасекундного колебания потенциала и упорядоченностью распределения межимпульсных интервалов нейронов (Н.А.Аладжалова, 1979). В результате исследований с применением корреляционного анализа и методов математического моделирования авторы приходят к выводу об управляющей (В.И.Илюхина,1983), модулирующей роли МЭП ( i,.Frosta,l966; Н.А.Аладжалова,1979) на нейронную импульсную активность.
Анализ медленных мембранных процессов элементов нервной системы свидетельствует о существовании трех видов изменений этого класса, способных продуцировать сдвиги МЭП:ВПСП или ТПСП нейронов, а также деполяризационные изменения глиальных клеток (H.Oaspers , 1979; С. s.Rebert , 1978). ВПСП апикальных дендритов проявляются в поверхностных отрицательных изменениях, ВПСП - в поверхностной позитивности, ТПСП сомы обнаруживается в поверхностной негативности. Деполяризационные изменения в глиальных клетках не распределяются вдоль диполя, как это свойственно нейронам, а всегда продуцируют поверхностную негативность. Учитывая, что все три вида мембранных изменений могут происходить одновременно, и что любой медленный поверхностный потенциал равен алгебраической сумме некоторых или всех из них, трудность в определении происхождения различных форм МЭП становится очевидной.
Так, преимущественная роль в генезе сдвигов уровня постоянного потенциала в ответ на прямую стимуляцию кортикальной поверхнос ти, таламуса и ретикулярной формации ствола мозга ( R.G.Grossman, Т. Hampton , 1968; Ж.П.Щуранова, 1969; J.B.Skinner , 1980), в происхождении дельта-волн (М.А.Веселюкене, 1976) отдается нейро-нальным элементам. В то же время многие работы указывают на значительный, если не наибольший вклад глиальнои деполяризации в возникновении сдвигов уровня постоянного потенциала (Ройтбак, 1963,1969, 1983; V.Castellucci , S.Goldring , 1970; G.Lawrence , R.Katzman ,1972; J.Olson, R.Miller ,1977; Sugaya Eiichi e.a., 1978; C.Nicholson , 1980;А.И.Ройтбак с соавт., 1980; Т.Б.Швец Тенета-З урий, 1983 и др.). Глиальные клетки имеют большой мембранный потенциал (до 90 мВ), не обнаруживают изменений при повреждении во время имплантации, не продуцируют спонтанных спайков и активных потенциалов при периферической, прямой корковой или талами-ческой стимуляции (так называемые "молчащие" клетки). Однако, эта стимуляция вызывает их медленную деполяризацию, которая суммируется и продолжается после стимуляции I или более секунд. "Молчащие" клетки обнаруживают деполяризацию при всех формах кортикальной активации, которая ассоциируется с МЭП, и при любой частоте стимуляции. Показано, что деполяризация глии происходит при увеличении ГкТ7 в межклеточной среде; при этом глия гнкционирует как буфер К+ или как калий-селективный электрод ( Vyskocii et al 1966; C.Nicholson e.a., 1978; В.И.Королева, H.А.Горелова,1983). В свою очередь [К ] увеличивается в межклеточной среде вследствие возбуждения нервных волокон и возникновения ВПСП в нейронах поверхностных слоев коры ( G.Somden ,1978, 1979; Н. Melnikovova ,1978; А.Л.Бы-зов, 1979; С. Nicholspn ,1980; H.Tuckwell є ДІ98І; А.И.Ройтбак с соавт.,1983). Таким образом, правы, по-видимому, исследователи, рассматривающие МЭП как "продукт" деятельности нейро-глиальной популяции (Н.А.Аладжалова, 1969; Н.А.Аладжалова, А.В.Кольцова,1971; В.Б.Гречин, Ю.Д.Кропотов, 1979; Т.Ш.Лабахуа, Г.Л.Бекая,1982). Показана также (H.H.Duoner , R.W.Gerard ,1939; Н.А.Алад жалова, 1958; Д.К.Камбарова с соавт.,1976; М.Иакашига et al. , 1981; Ю.С.Бородкин с соавт.,1980,1983; В.А.Илюхина с соавт.,1983) тесная связь изменений МЭП с метаболическими факторами (АТФ, РНК, Ca+2J и др.). При этом, по мнению Н.А.Аладжаловой, возникнув в результате определенных метаболических перестроек, вызывающих изменения ионного транспорта через мембраны нейронов и глии, МЭП становятся фактором, влияющим на нейронную импульсную активность, и, таким образом, отражают звено регуляции, соединяющее энергетические и ионные механизмы с нейронной активностью по принципу обратной связи (Н.А.Аладжалова, М.Ё.Саксон, 1969; Н.А.Аладжалова, 1979).
На основе данных о связи МЭП (СМКП) с обменными процессами и контроле их со стороны пшоталамических образований Н.А.Аладжалова выдвинула положение о наличии в головном мозге медленной управляющей системы, реализующей свою деятельность через СМКП и гуморальный фактор; гипоталамус выполняет функцию ее аппарата управления. Согласно этим представлениям, СМКП являются как показателем деятельности медленной управляющей системы, так и регулятором гомеос-тазиса и играют большую роль в решении адаптационных задач, осуществляемом прежде всего с участием корково-лимбико-гипоталамичес-кого комплекса (Н.А.Аладжалова, 1979).
Исследование свойств ЭЭГ здорового человека методом фазо-частотного анализа по Гильберту...
Фазо-частотный анализ ЭЭГ проводился у 15 здоровых испытуемых. Количественные показатели ФЧА 5 обследованных лиц (100 реализаций ЭЭГ и соответствующее число зтрафиков ФЧА) обрабатывались статистически.
Как было показано ранее (глава П), фазо-частотный анализ по Гильберту характеризует динамическую структуру исследуемого процесса, р.е. наряду с оценкой частоты основных колебаний ЭЭГ позволяет выя-вить временные соотношения доминирующих составляющих электроэнцефалограммы, проследить формирование фоновой и реактивной ЭЭГ. На рис.10 приводятся три последовательно зарегистрированные реализации правого затшочного отведения ЭЭГ здорового испытуемого, их графики ФЧА, а гакзке диаграммы времени присутствия доминирующих частот по диапазонам физиологических ритмов. На графиках ФЧА по оси абсцисс - время в секундах, по оси ординат - значения текущей частоты в герцах. Количественные характеристики ФЧА по диапазонам физиологических ритмов ЭЭГ представлены в таблице к рисунку (стр. 77 ), где FCT) - средняя частота "основных" составляющих; Т - время присутствия частот каждого диа-газона; Р - показатель периодичности "ОСНОЕНЫХ" колебаний диапазона, вменяющийся от 0 до I: при нулевом значении процесс ЯЕЛЯЄТСЯ строго [ериодическшл, при единичном - абсолютно непериодическим.
На графиках ФЧА обращает внимание характер выраженности медленных составляющих ЭЭГ диапазона до 2 Гц. Отмечается цикличность в их появлении, которая не является строго ритмической, так как продолжительность интервалов доминирования МЭИ ЭЭГ и промежутки между ними не постоянны по длительности. Показатель периодичности Р при этом определяется на первом отрезке и составляет 0,11. На фоне кажущегося единообразия суммарной ЭЭГ наблюдается вариабельность времени присутствия доминирующих ритмов электроэнцефалограммы в пределах основных частотных диапазонов, за исключением альфа, на который приходится 45-50$ времени регистрации. Согласно данным ФЧА, даже на коротком отрезке в 30 С средняя частота доминирующего ритма в рамках одного физиологического диапазона непостоянна. Для альфа-составляющих, например, она изменяется от 9,9 Гц до 10,1 Гц. Вариабелен и по-казатель периодичности для альфа-диапазонв Р, колеблющийся от 0,22 до 0,37.
Приведенные данные свидетельствуют о возможности использования графиков ША и их количественных характеристик для выявления и оценки нестационарных свойств составляющих ЭЭГ. При исследовании нестабильности доминирующих ритмов ЭЭГ здоро вых людей в состоянии покоя (фон) сравнивали количественные характе ристики 2-х, 3-х и более (до 10) последовательно зарегистрированных 10-15 сеісундньїх реализаций электроэнцефалограммы затылочных, цент ральных и лобных областей правого и левого полушарий по диапазонам медленных волн (0,5-2 Гц), тета- (4 - 7,5 1ц) и альфа- (7,5 13 Гц) у 5 испытуемых. Степень нестабильности количественных показа телей процесса по группе определялась как где, xi , xd - исследуемые характеристики сравниваемых пар реализаций, и - количество сравниваемых реализаций. Для PCTD этот показатель рассчитывался в процентах от величины анализируемого частотного интервала (см. таблицы 3, фон и 4).
Отмечалась значительная вариабельность средней частоты, времени присутствия и показателя периодичности в исследуемых парах (56) графиков ФЧА. Так, в медленноволновом диапазоне абсолютное совпадение значений средних частот выявлялось только для 3-х пар отрезков ЭЭГ, Сходство их в пределах 0,1 Гц наблюдалось в 24 парах последовательно зарегистрированных реализаций (43%), Показатель частотной нестабильности (Л ) МЭИ ЭЭГ в целом по группе изменялся в пределах от 6% (в левой центральной области) до 16% (в левой затылочной области) (таблица 3, фон). При этом наибольшей стабильностью отличались центральные отведения. Сходная степень частотной нестабильности наблюдалась и в тета-диапазоне: 6 - 13$ от величины этого частотного "коридора". Для составляющих альгоа-ритма колебания Р_„ в целом
ор
по группе были шше, чем для тета- и медленных компонентов: от 6,7 до 22 %, Как и в медленноволновом диапазоне, частоты альфа- и тета-ритмов характеризовались большей стабильностью в центральных отведениях ЭЭГ (см. таблицу 4),
Время присутствия МЭИ ЭЭГ по областям коры колебалось от 12 до 22% с минимумом в правой затылочной области и максимумом в левом лобном отведении. Для 17 пар графиков ФЧА обнаруживалось сходство его значений в пределах 10%. В целом более стабильными по этому показателю были центральные отделы. Время присутствия тета- и особенно альфа-составляющих в качестве доминирующих в данной группе испытуемых было ниже, чем Т медленных волн, по-видимому, вследствие отсутствия информации о "намоточных" альфа- и тета-ритмах. Поэтому и колебания данного показателя в альфа-тета-диапазонах были значительно ниже по сравнению с МЭИ ЭЭГ: от 1,4 до 10%. Большей стабильностью
МЭП ЭЭГ при регрессирующих очагах патологической активности на диэнцефальном уровне
В разделе представлены материалы исследования МЭИ ЭЭГ у больных с очаговыми поражениями головного мозга в раннем периоде после операции и при тяжелой черепно-мозговой травме. Исследования были подчинены главной задаче: выяснению роли структур мозга на уровне гипоталамуса и ствола в формировании и пространственном распределении МЭП коры больших полушарий у человека. В задачу входила также попытка дифференцирования механизмов мозга, ответственных за организацию МЭП ЭЭГ, при разном типе очагов стационарной патологической активности: обратимых, обусловленных функциональными изменениями, и необратимых, характеризующихся прогрессирующим углублением с переходом в очаги деструкции, что определяло тяжесть послеоперационного течения, т.е. разные функциональные состояния мозга в целом.
Исходной посылкой послужили современные представления о том, что медленные потенциалы связаны с функциональным состоянием кор-КОЕЫХ структур "прямой" и "обратной" связью: являются его отражением, а также играют существенную роль в его регулировании (И.М.Сеченов, 1882; Н.Е.Введенский, 1901; В.С.І синов, 1969, 1979; Н.П.Бехтерева, 1974, 198 ; В.А.Илюхина, 1982 и др). Очаговые поражения на разных уровнях мозга могут моделировать различные функциональные состояния коры больших полушарий. Это в первую очередь относится к образованиям лимбической системы, ее основного, центрального звена - гипоталамуса, а также ствола мозга. (0.Затер, 1962; Л.П. Латаш, 1968; А.М.Вейн, 1972; Б.И.Котляр, В.В.ЩульгоЕский, 1979).
Исследования МЭП проводились на двух группах больных с опухолевыми поражениями головного мозга: диэнцефальной локализации с преимущественным влиянием на гипоталамус, и уровня задней черепной ямки с воздействием процесса на ствол. Выбор в качестве объекта исследования очагов указанной локализации объясняется также тем обстоятельством, что гипоталамус и ствол являются структурами, обеспечивающими адаптационную реакцию мозга при острых экстремальных состояниях (например, оперативное вмешательство). (П.Д.Горизонтов, 1976; А.В.Вальдман, 1976).
Исследования выполнялись в ранние сроки после оперативного вмешательства на мозге, так как в этих условиях в структурах, прилежащих к зоне операции (в данном случае, в области гипоталамуса и ствола), развивается острая реакция с формированием локальных регрессирующих или углубляющихся очагов стационарной патологической активности. При этом влияния структур, вовлеченных в очаговое возбуждение, выступают в наиболее отчетливой форме.
Выла обследована также группа больных в остром периоде тяжелой черепно-мозгоЕой трати, сопровождавшейся множественными очаговыми поражениями преимущественно полушарной локализации, при вовлечении в патологический процесс также ствола и подкорки.
В плане изучения электрофизиологических феноменов, в частности, динамики МЭИ ЭЭГ у больных с очаговыми поражениями мозга после операции (не углубляясь в проблему особенностей патофизиологии и клиники, что не входило Е нашу задачу) следует иметь в виду, что на их характер может в значительной степени повлиять ряд факторов, возникающих в процессе реакции мозга не только на очаг, но и на само оперативное вмешательство. Опыт исследования послеоперационных состояний в нейрохирургической клинике в настоящее время позволяет выявить некоторые общие закономерности реакции мозга на оперативное вмешательство (Н.Н. Братина с соавт.,1982; О.М.Гриндель с соавт., 1975, 1982, 1983).
При обратимости патологических очагов имеет место сохранность компенсаторных или адаптационных механизмов, что проявляется в благоприятном клиническом течении послеоперационного периода. В этих случаях одной из наиболее ранних целостных реакций после выхода больного из наркоза является реакция, близкая к неспецифической, стрессовой, длящаяся от нескольких часов до двух и более суток (А.З.Маневич, В.И.Салалыкин, 1977; С.Н.Федоров, 1982; М.С.Фокин с соавт., 1982). Внешним выражением такой реакции у человека, протекающей на фоне сохранного или измененного сознания, является состояние активного бодрствования, повышение двигательной или речевой активности; отмечается температурная и висцерально-вегетативная реакция в виде подъема артериального давления, разлитой пиломоторнои и периферической сосудистой реакции (С.В.Мадорский с соавт.,1982). Вариантом описанной реакции может быть либо стертая ее форма, когда ни один из компонентов не получает достаточного развития, либо форма с гиперергическими проявлениями. Обнаруживается зависимость этой реакции от локализации первичного очагового поражения, объема и характера оперативного вмешательства (О.Г.Арестов с соавт.,1982; М.С.Фокин с соавт.,1982).
В динамике ЭЭГ при обратимых патологических очагах также можно уловить общие черты и постепенное проявление особенностей, связанных с их локализацией (О.М.Гриндель с соавт.,1982). На вторые -третьи сутки после операции наиболее типичной является неспецифическая реакция в виде снижения уровня биопотенциалов, нарушения или угнетения основного ритма, отсутствия очерченных очаговых изменений и медленных волн пароксизмалыюго характера. Наибольшая десинхронизация ЭЭГ со снижением амплитуды отмечается при локализации очага в диэнцефальных отделах мозга. При первичном воздействии на ствол уплощение бывает менее выраженным. В большинстве наблюдений при этом регистрируется полиморфная картина ЭЭГ с низко амплитудными альфа-подобными колебаниями. Совокупность клинических и ЭЭГ-данных на этой стадии позволяет рассматривать в качестве механизма, лежащего в основе таких состояний, гиперактивацию коры со стороны патологически перевозбужденных структур ретикулярной формации среднего мозга. Комплекс неспецифических изменений ЭЭГ может сменяться фазой, связанной, по-видимому, со стойким воздействием на базальные структуры мозга: появление в картине ЭЭГ гиперсинхро-низированного ритма частотой 7 Гц в зонах коры, являщихся проекцией неспецифических таламических путей - центральных и лобных. На этом фоне отмечается торможение коркового ритма в затылочных областях. Данный этап послеоперационного периода обусловлен, по-видимому, формированием концентрированного очага раздражения неспецифических систем таламуса, блокирующего распространение возбуждения по специфическим таламическим системам в кору. В дальнейшем, к 5 -6 суткам, наблюдается постепенная нормализация соотношений активности разных подкорковых структур, что проявляется в восстановлении альфа-ритма.
