Электроэнцефалография (ЭЭГ) — метод оценки состояния головного мозга, основанный на регистрации его электрических потенциалов. ЭЭГ отражает суммарную активность огромного множества нервных элементов мозга проявляющуюся в возникновении синаптических электрических потенциалов, является основным методом оценки функционального состояния центральной нервной системы (ЦНС), чувствительна к колебаниям внутреннего состояния организма. Она изменяется в зависимости от уровня бодрствования, а также под влиянием внешних воздействий.
ЭЭГ детей имеет свои особенности, соответствующие возрасту ребенка. Процесс формирования ЭЭГ происходит постепенно. Завершается он к 16—18 годам.
ЭЭГ взрослого человека индивидуальна, в ней в определенной степени отражены его личностные особенности.
С 50-60-летнего возраста на состоянии биоэлектрической активности мозга начинают сказываться процессы старения организма.
Сложный узор ЭЭГ определяется не только функциональной активностью поверхностных слоев головного мозга, но и дистантными влияниями с глубинных структур.
Формы биоэлектрической активности мозга
На ЭЭГ регистрируются регулярные ритмы, соответствующие определенному частотному диапазону. Выделяют: дельта-ритм, частота 1—3,5 в 1 с; тета-ритм, частота 4—7 в 1 с; альфа-ритм, частота 8—13 в 1 с; бета-ритм, частота 14 в 1 с и более.
Биоэлектрическая активность мозга билатерально симметрична. Это свойство определяется диффузными влияниями неспецифических систем мозга.
Альфа- и бета-активность считаются нормальными компонентами ЭЭГ. Периодические модуляции амплитуды придают альфа-активности веретенообразную форму.
Существует градиент амплитуды альфа-ритма по областям полушарий, ее снижение от задних отделов к передним. Наибольшую амплитуду имеет альфа-ритм в затылочных областях (до 100 мкВ).
Выраженность альфа-ритма может существенно варьировать. У взрослых людей встречаются варианты, когда альфа-ритм представлен очень слабо, а иногда и полностью отсутствует.
Бета-ритм имеет амплитуду 10—15 мкВ, обычно не более 30 мкВ, лучше выражен в лобно-центральных областях. В зависимости от представленности альфа-ритма варьирует и выраженность бета-активности. При слабо выраженном альфа-ритме становится преобладающей формой биопотенциалов.
Дельта- и тета-ритмы относят к патологическим компонентам ЭЭГ. Однако наличие одиночных медленных волн или групп нерегулярных колебаний небольшой амплитуды (15—20 мкВ), особенно в передних отделах, допустимо и в норме.
Особым видом патологической активности мозга является химическая активность, в основе возникновения которой лежит избыточная синхронизация активности огромного числа нейронов.
Классическими электроэнцефалографическими эпифеноменами [1] следует рассматривать острые амплитудные волны, пики, комплексы пик-волна, острая волна — медленная волна.
Пик — потенциал пикоподобной формы, длительность 5—50 мс, амплитуда как правило, превосходит фоновую активность и может быть значительной. Пики чаще всего группируются в пачки различной продолжительности.
Острая волна внешне напоминает пик, но более растянутый во времени, длительность волны больше 50 мс, амплитуда различная — 20-200 мкВ и более.
Пик-волна представляет собой комплекс, возникающий от комбинации пика с медленной волной.
Острая волна — медленная волна есть комплекс, напоминающий по форме комплекс пик-волна, но имеющий большую длительность.
Перечисленные формы биоэлектрической активности мозга в зависимости от их проявления во времени могут обозначаться терминами «периоды», «разряды», «вспышки», «пароксизмы», «комплексы».
Выявлению скрытой патологии мозга способствуют функциональные нагрузки: ритмические световые раздражения, звуковые стимулы, гипервентиляция.
ЭЭГ-исследования при различных заболеваниях
ЭЭГ-исследования при различных заболеваниях — неврологических, соматических, психических — дают важную информацию:
1) наличие и степень выраженности поражения мозга;
2) локальную диагностику поражения мозга;
3) динамику состояния мозга.
Следует подчеркнуть, что изменения ЭЭГ нозологически неспецифичны. Данные ЭЭГ должны использоваться только в сопоставлении с клиническими данными и результатами других методов исследования.
Основными показаниями для проведения ЭЭГ-исследований являются:
1) эпилепсия, неэпилептические кризовые состояния, мигрени;
2) объемные поражения мозга;
3) сосудистые поражения мозга;
4) черепно-мозговая травма;
5) воспалительные заболевания головного мозга.
Диагностическая роль ЭЭГ при различных заболеваниях неоднозначна. В случае тяжелых очаговых поражений мозга (опухоль, инсульт, травма) наибольшую значимость имеет топическая диагностика. Локальные сдвиги на ЭЭГ чаще всего проявляются медленными колебаниями, выделяющимися в амплитуде над фоновой активностью. Изменения биопотенциалов оказываются более четкими и локализованными при поверхностном расположении патологического процесса более обширными, с распространением на другие отделы мозга — при поражении в глубине полушария. Поражения ствола или других срединных структур мозга обычно сопровождаются разрядами билатерально-синхронных колебаний.
При заболеваниях с грубой очаговой симптоматикой оценка состояния трудоспособности обычно не вызывает затруднений. В этих случаях наличие стойких локальных изменений ЭЭГ является объективным подтверждением тяжести состояния.
Локальные ЭЭГ-нарушения после травм, инсультов, сохраняющиеся длительное время, в течение нескольких лет указывают на стойкую недостаточность функционирования соответствующих участков мозга.
Особое назначение имеет ЭЭГ для обнаружения и локализации эпилептических изменений, встречающихся при личных церебральных заболеваниях, приводящих к инвалидности, например, после тяжелых черепно-мозговых травм, нейроинфекций. Отсутствие соответствующих эпилептических потенциалов на ЭЭГ оказывается решающим фактором при дифференциальной диагностике в случае кризовых состояний неэпилептического характера.
При анализе ЭЭГ, помимо указаний на локальные сдвиги биопотенциалов, важное значение имеет характеристика диффузных изменений. При очаговых церебральных поражениях они отражают реакцию мозга в целом на локальный патологический процесс. В общем функциональном состоянии ЦНС находят отражение ее компенсаторные возможности. Бывают случаи, когда несмотря на тяжелые морфологические изменения, имеет место высокая приспособляемость ЦНС, обеспечивающая сохранение работоспособности, а иногда, наоборот, при относительно незначительных симптомах хронического заболевания трудоспособность оказывается сниженной из-за недостаточной компенсаторной приспособляемости организма. О компенсаторных возможностях ЦНС можно судить по ЭЭГ-исследованиям в динамике. Отсутствие или отрицательная динамика локальных или диффузных сдвигов ЭЭГ свидетельствует о низких функциональных резервах организма, и наоборот.
В связи с изложенным, большую ценность приобретает информация об особенностях общего функционального состояния при самых разнообразных заболеваниях: сосудистых нарушениях, таких как гипертоническая болезнь, атеросклероз, вертебрально-базилярная недостаточность, часто развивающаяся в результате остеохондроза позвоночника, при мигренях, вегетативно-сосудистых дистониях, эндокринных расстройствах, последствиях черепно-мозговых травм и нейроинфекций, неврозах, разнообразных астенических, неврастенических и психастенических состояниях. Многие из перечисленных заболеваний встречаются как дополнительные к основному страданию, повлекшему за собой инвалидность.
Лимбико-ретикулярный комплекс
Согласно современным нейрофизиологическим данным, в нарушении целостной деятельности мозга важную роль играет состояние лимбико-ретикулярного комплекса, представляющего собой сложную многоуровневую систему нервных образований, объединенных морфологически и функционально. В комплекс включаются ретикулярные структуры продолговатого мозга, структуры понто-мезенцефальной покрышки, субталамическая область, срединные и интраталамические ядра таламуса, область заднего гипоталамуса, некоторые структуры обонятельного мозга, некоторые лимбические образования, некоторые базальные ганглии (хвостовое ядро) ассоциативные зоны лобной коры мозга.
Деятельность различных отделов мозга реализуется через механизмы лимбико-ретикулярного комплекса, который управляет уровнем бодрствования, регулирует церебральный гомеостаз, контролирует многие вегетативные и поведенческие реакции организма. Он оказывает организующее влияние на биоэлектрическую активность мозга.
Изменения в деятельности регулирующих систем могут быть обусловлены разными причинами: первичными деструктивными изменениями тех или иных отделов мозга или состоянием самих регулирующих механизмов в результате нарушения кровоснабжения соответствующих глубинных структур или как отдаленные последствия травм, нейроинфекций, приводящих к усиленной активности выпадению отдельных звеньев лимбико-ретикулярного комплекса.
Классификация Е. А. Жирмунской и В. С. Лосева
Для оценки целостного паттерна ЭЭГ можно пользоваться классификацией Е. А. Жирмунской и В. С. Лосева (1994), разделивших все встречающиеся варианты ЭЭГ на пять типов.
Тип I — организованный. Основной компонент ЭЭГ — альфа-ритм, характеризующийся высокой степенью регулярности, хорошо модулированный, имеет хороший или слабо измененный амплитудный градиент по областям мозга. Относится к норме или допустимым вариантам нормы.
Тип II — гиперсинхронный (моноритмичный). Отличается чрезмерно высокой регулярностью колебаний, нарушением зональных различий. Возможны варианты усиления синхронизации: с усилением колебаний альфа-диапазона; с исчезновением альфа-ритма и заменой его на бета-активность низкой частоты или тета-активность. При малой и средней амплитуде биопотенциалов изменения ЭЭГ могут быть оценены как легко или умеренно нарушенные, а при большой амплитуде (от 70—80 мкВ и более) — как значительно нарушенные.
Тип III — десинхронный, характеризуется почти полным отсутствием или резким ослаблением альфа-активности, с увеличением числа бета-колебаний или без такового, а также наличием небольшого количества медленных волн. Общий амплитудный уровень невысокий, иногда низкий или очень низкий (до 15 мкВ). В зависимости от амплитуды изменения ЭЭГ оцениваются как легко или умеренно нарушенные.
Тип IV — дезорганизованный (с преобладанием альфа-активности). Альфа-активность недостаточно регулярная или совсем нерегулярная по частоте, имеет достаточно высокую амплитуду, может доминировать во всех областях мозга. Бета-активность нередко усилена, часто представлена колебаниями низкой частоты увеличенной амплитуды. Наряду с этим могут регистрироваться тета- и дельта-волны, имеющие довольно высокую амплитуду. В зависимости от степени дезорганизации альфа-активности и степени выраженности патологических компонентов, изменения оцениваются как умеренно или значительно нарушенные.
Тип V — дезорганизованный (с преобладанием тета- и дельта-активности). Альфа-активность выражена плохо. Биопотенциалы альфа-, бета-, тета- и дельта-частотных диапазонов регистрируются без четкой последовательности; наблюдается бездоминантный характер кривой. Амплитудный уровень средний или высокий. ЭЭГ этой группы оцениваются как очень грубо нарушенные.
Дисфункция разных уровней мозга, разных уровней лимбико-ретикулярного комплекса характеризуется соответствующими изменениями на ЭЭГ. Десинхронизация биопотенциалов с доминированием на ЭЭГ бета-активности высокой частоты и снижением общего амплитудного уровня свидетельствует о высокой активности ретикулярной формации среднего мозга и продолговатого мозга. Повышенная синхронизация биопотенциалов связана с усилением влияния со стороны таламических и гипоталамических образований, а также тормозного центра Моруцци в каудальном отделе мозга.
Оценка ЭЭГ с учетом роли лимбико-ретикулярного комплекса в организации интегративной деятельности мозга способствует пониманию патогенетических механизмов ряда заболеваний и патологических состояний, сопровождающихся нестабильностью: вегетативных реакций и нарушениями психоэмоционального статуса человека.
Отражение в показателях ЭЭГ состояния регулирующих систем мозга значительно расширяет возможности практического использования данных ЭЭГ в системе врачебно-трудовой экспертизы, трудоустройства и реабилитации инвалидов.
Медицинская реабилитация / Под ред. В. М. Боголюбова. Книга I. - М., 2010. С. 22-25.
[1]Эпифеномен (греч. epi — при, после, возле и phainomenon — являющееся) — придаток к феномену, побочное явление, сопутствующее другим явлениям, но не оказывающее на них никакого влияния. [Прим. reabilitaciya.org].