| Головна |
| «« | ЗМІСТ | »» |
|---|
Для вивчення функцій мозку людини здавна застосовували різноманітні методи. Спостереження за здоровими і хворими людьми дозволили досліджувати у них різні рефлекторні реакції (сухожильні, зорові та ін.). З розвитком електронної техніки особливе значення придбали ел е кг р про ф і з і о л о г і ч ес к и е методи, за допомогою яких можна реєструвати електричну активність окремих нервових клітин або груп нейронів і щодо її зміни судити про функціональний стан нейронів , дослідити зв'язки нейронів між собою і з виконавчими органами. Ці методи універсальні, точні, надійні, зручні, доступні. Реєстрацію електричної активності мозку проводять за допомогою спеціальної апаратури, що не травмує людину. При цьому все більш широке застосування знаходять комп'ютери з певним програмним забезпеченням. Серед нових методів електричної реєстрації активності мозку - магпітоенцефалографія і позитронна томографія.
В умовах нейрохірургічних операцій у людини можна безпосередньо реєструвати імпульсну активність нейронів. Це робиться за допомогою спеціальних металевих або скляних мікроелектродів з діаметром близько 1 мкм (див. Рис. 4.10). Кінчик електрода підводять близько до нейрона, але так, щоб не пошкодити його. Потенціали дії нейронів підсилюють за допомогою спеціальної електронної техніки і аналізують з використанням спеціальних комп'ютерних програм.
Найдоступніший і добре відпрацьований метод дослідження центральної нервової системи - електроенцефалографія (Рис. 4.26). Реєстрація електричних потенціалів з поверхні мозкової частини черепа проводиться в звичайних
Мал. 4.26. Метод електроенцефалографії:
а - становище обстежуваного при знятті ЕЕГ; 6 - схема накладення реєструють електродів на поверхню голови
умовах, без пошкоджуючого втручання. Електроенцефалограма (ЕЕГ) відображає сумарну активність клітин мозку (рис. 4.27). Для реєстрації ЕЕГ на шкірної поверхні голови (скальпа) зміцнюють електроди, з'єднані з підсилювачами електричних сигналів мозку і комп'ютерною технікою, що дозволяє провести обробку отриманих результатів. Існує стандартна система накладання електродів на певні ділянки з урахуванням проекції на ці ділянки різних областей мозку (див. Рис. 4.26, б).
Електричні потенціали мозку мають коливальний характер і слідують з певною частотою в залежності від стану людини. Виділяють наступні ритми ЕЕГ.
Мал. 4.27. Основні ритми електроенцефалограми
Альфа-ритм з частотою 8-13 Гц (амплітуда 50-100 мкВ) - найпоширеніший, реєструється в стані спокою (неспання), найчастіше в потиличних областях, і може поширюватися на інші області мозку. Якщо в момент запису альфа-ритму людини відвернути будь-яким стимулом, то альфа-ритм замінюється іншим, високочастотним. Це явище називається реакцією активізації або десинхронізацією. У сліпих людей (з вродженою чи багаторічної сліпотою) альфа-ритм відсутній, що змушує думати про його зв'язки з предметним зором.
Бета-ритм з частотою 14-30 Гц (амплітуда 3-5 мкВ) виражений в лобових областях, з'являється в ЕЕГ при інтенсивній діяльності, поширюється на інші ділянки мозку.
Гамма-ритм має коливання в діапазоні вище 30 Гц, при амплітуді максимум 15 мкв; спостерігається при максимальному зосередженні уваги, наприклад при вирішенні завдань.
Тета-ритм з частотою 4-8 Гц (амплітуда 20-100 мкВ) найбільш виражений в гіпокампі; сто пов'язують з пошуковим поведінкою, емоційним напруженням.
Дельта-ритм має частоту 1-4 Гц, являє собою високоамплітудні (сотні мікровольт) коливання. Цей ритм пов'язують з природним і наркотичним сном.
Перераховані ритми енцефалограми рідко зустрічаються в чистому вигляді: ЕЕГ постійно змінюється по амплітуді і частоті.
В останні роки були створені нові методи дослідження ЦНС, які отримали застосування і на практиці. Їх широко використовують в медицині для обстеження мозку. До таких методів належать: комп'ютерна томографія, магнітоен- цефалографія, емісійна комп'ютерна томографія. За допомогою томографії можна отримати пошарові «зрізи» головного і спинного мозку. За допомогою цих методів вдалося вивчити участь різних областей мозку у виконанні різних функцій, наприклад читанні, проголошенні слів і ін.
Комп'ютерна томографія (КТ) дозволяє протягом короткого часу визначити стан мозку (зміна кровообігу, пухлина мозку і т. Д.). У цьому методі отримання пошарових «зрізів» мозку проводиться за допомогою рентгенівського методу.
Магнітоепцефалографія (Мег) пов'язана з реєстрацією магнітного нуля, яке випромінює кожна клітина організму. При одночасної активності нервових клітин з-
Мал. 4.28. Методи дослідження головного мозку:
а - позитронно-емісійна томографія (ПЕТ) мозку при вивченні міжпівкульна асиметрії. Активація кровотоку в лобових частках лівого і правого півкуль при розумової діяльності; 6 - магнітно-резонансна томографія (МРТ). Наслідки внутрішньоутробного ураження ЦНС: атрофія білої речовини близько шлуночків мозку і кори лобових і тім'яних часток півкуль
здаються магнітні поля, які можуть бути зареєстровані за допомогою спеціального приладу - магнітометра, що дозволяє отримати магнітоеіцефалограмму. Магнітне поле клітин головного мозку відображає загальну картину його активності. Магнігоенцефалограмма доповнює інформацію, отриману за допомогою ЕЕГ.
Позитронно-емісійна томографія мозку (ПЕТ) дає можливість побачити і зареєструвати мозковий кровотік і метаболізм активних ділянок мозку, а також отримати їх просторове зображення при виконанні різних функцій, наприклад мовної, зорової та ін. (Рис. 4.28). Для цього людині вводять в кровоносне русло ізотопи, які з током крові потрапляють в головний мозок. За допомогою спеціальних датчиків визначається кровотік в активізованих ділянках мозку, і комп'ютер видає результат.