Частотный анализ ЭЭГ
Частота и амплитуда — вот основные параменты кривых, которые видит экспериментатор на записях ЭЭГ. Правда, речь может идти и о форме каждой волны, о характере ее восходящей и нисходящей части, но к этим деталям вернемся позднее.
Итак, частота колебания ЭЭГ. Является ли она существенным признаком, или синхронность, соритмия любых колебаний обеспечивает переход возбуждения между регистрируемыми пунктами мозга независимо от частоты, на которой она возникла?
Сотрудник нашей лаборатории В. Д. Труш провел обширные исследования по частотному анализу ЭЭГ с использованием ЭВМ. В 150 отрезках ЭЭГ, в которых наблюдалась высокая синхронность биопотенциалов, 90% составляли отрезки, где преобладали ритмы 4–7 гц, т. е. тета-диапазона. В тех записях ЭЭГ, где синхронность была мала, доминирование тета-ритма встречалось только в 6% случаев.
Контуры мозга здорового испытуемого с электродами, с помощью которых регистрируются биопотенциалы мозга. Белые кружочки обозначают участки мозга, которые не обнаружили высокой корреляции (синхронности) с другими отведениями, кружочки с черточкой указывают на синхронные участки в лобной области, с крестиком — в задних отделах коры, а с точкой — в двигательной области коры. На первом контуре мозга (верхний слева) обозначены результаты, полученные в состоянии покоя испытуемого, на втором (верхний справа) — через 25 сек после предъявления арифметической задачи. Наконец, на четвертом контуре видна синхронность различных точек коры после решения задачи
Регистрация биопотенциалов головного мозга больного шизофренией при выраженном бреде преследования. Кружочки обозначают то же, что на предыдущем рис. Слева — состояние биопотенциалов мозга до предъявления арифметической задачи (покоем это состояние едва ли можно назвать). Процесс решения задачи (см. справа) не вызвал резких изменений биопотенциалов, как наблюдалось у здорового испытуемого
Кроме того, выяснилось, что для передачи возбуждения в коре решающее значение имеет не только наличие сходных ритмов в тета-диапазоне, но и строгое соответствие друг другу отдельных колебаний этих ритмов в определенных пунктах коры. Это соответствие отражается так называемой «когерентностью» (совпадением по частоте) и соотношением фаз колебаний. При низкой когерентности переход возбуждения затруднен.
Таким образом, синхронность биопотенциалов, площадь коры, ею охватываемая, выраженность колебаний в диапазоне тета-ритма и когерентность — вот те необходимые условия, которые определяют распространение, облегчают переход возбуждения в коре головного мозга.
Лингвист назвал бы эти условия правилами, с помощью которых можно осуществлять перевод с одного языка на другой. Причем правила эти используются пока только для перевода нескольких фраз.