Электроэнцефалограмма головного мозга: что это такое, что показывает

ЭЭГ несет информацию о функции нейронов и имеет большую клиническую значимость. Как и ЭКГ, ЭЭГ регистрирует суммарную активность клеток мозга, которая, проецируясь на область записывающего электрода, генерирует аналогично направленные диполи.

Изменения потенциала на поверхности коры головного мозга определяются главным образом постсинаптическими потенциалами дендритов пирамидальных клеток. Несмотря на то что амплитуда постсинаптических потенциалов ниже, чем амплитуда ПД, их продолжительность значительно больше. Поскольку пирамидальные клетки расположены под прямым углом к поверхности коры, их локальная активность генерирует диполи в направлении поверхности черепа гораздо легче, чем другие клетки коры головного мозга. Таким образом, поверхностный потенциал формируется в основном пирамидальными клетками, а не другими нейронами. Кроме того, эти клетки расположены параллельно друг к другу, поэтому одинаково направленные изменения потенциала соседних пирамидальных клеток суммируются. Зубцы на ЭЭГ образуются только в том случае, когда вокруг электрода одновременно деполяризуется несколько пирамидальных клеток, т. е. наблюдается синхронизированный процесс.

Во время образования возбуждающего постсинаптического потенциала Na⁺ поступает в клетку, а следовательно, на наружной стороне мембраны образуется локальный отрицательный потенциал. Деполяризация способствует выходу ионов К⁺ из клетки, что, в свою очередь, создает локальный положительный потенциал на внутренней стороне мембраны. При активации деполяризующих (возбуждающих) синапсов на апикальном конце дендрита внеклеточное пространство в этой области приобретает относительный отрицательный заряд, а область у основания дендрита — относительный положительный заряд (для упрощения показана только одна область выхода К⁺). В результате образуется диполь, что создает на поверхности отрицательный потенциал. Комиссуральные волокна из другого полушария коры головного мозга и неспецифические ядра таламуса образуют возбуждающие синапсы в основном на поверхности коры головного мозга; возбуждение через эти волокна приводит к формированию отрицательного потенциала на поверхности электрода. С другой стороны, активация определенных таламокортикальных волокон, скорее всего, вызовет положительные потенциалы на поверхности, т. к. они действуют вблизи тела клетки, т. е. глубоко в коре головного мозга. Теоретически ингибирование в области тела клетки обусловливает генерирование отрицательного потенциала на поверхности коры мозга, но он обычно слишком слабый, чтобы его можно было зарегистрировать на поверхности кожи головы.

Для нейронов таламуса, которые возбуждают корковые пирамидальные клетки, характерна ритмичная активность, которая регулируется по механизму отрицательной обратной связи. Этот ритм передается через таламокортикальные пути к пирамидальным клеткам. Один нейрон таламуса одновременно возбуждает несколько пирамидальных клеток. Вследствие этого на ЭЭГ лучше регистрируются подкорковые поражения, чем повреждения коры мозга.

Частота записанных волн (зубцов) — диагностически важный критерий при анализе ЭЭГ. У взрослых, которые просыпаются с открытыми глазами, регистрируются преимущественно (В-волны (14-30 Гц). У людей, которые просыпаются с закрытыми глазами, доминируют более медленные а-волны (8-3 Гц). Более медленные 8-волны (4-7 Гц) и 6-волны (0,5-3 Гц) у взрослых при пробуждении обычно не регистрируются, они имеются только у детей и подростков. Тем не менее у взрослых во время фаз глубокого сна регистрируются поздние медленные волны. Некоторые заболевания головного мозга приводят к замедлению (передозировка снотворных препаратов, слабоумие, шизофрения) или ускорению (алкоголизм, маниакально-депрессивный психоз) частоты волн на ЭЭГ.

ЭЭГ имеет особое значение при диагностике эпилепсии, которая характеризуется массовым синхро низированным возбуждением корковых нейронов. На ЭЭГ регистрируется эпилептическая спайковая активность (спайки — пики, имеющие острую форму) или комплексы спайк — волна.

При разрушении коры головного мозга (смерти мозга) прекращается вся электрическая активность и наблюдается изоэлектрическая (плоская) кривая ЭЭГ, т. е. зубцы отсутствуют.