Электроэнцефалограмма в норме: нормальные ЭЭГ-ритмы
Нормальная ЭЭГ, полный набор волн, обозначенных в соответствии с номенклатурой, приведенной на рисунке выше.
(Одновременно пациенту была выполнена ЭКГ).
Обратите внимание на низкую амплитуду (20 мВ или меньше) и высокую частоту волн этого двухсекундного примера.
а) ЭЭГ бодрствования. В зависимости от уровня бодрствования и от фазы сна на ЭЭГ регистрируют определенные изменения, которые необходимо учитывать при интерпретации ЭЭГ, поскольку они достаточно специфичны. Проведение стандартной ЭЭГ занимает около 30 мин, за которые выполняют запись во время бодрствования и во время ранних этапов сна. Последнее важно по той причине, что определенные нарушения (особенно эпилептиформные) можно зарегистрировать только во время сна.
Тип ЭЭГ, который регистрируют при активном бодрствовании, называют десинхронным, поскольку регистрируемые волны имеют непостоянную форму. Фоновая частота составляет около 9,5 Гц. Над передними областями головы может регистрироваться β-ритм с частотой более 14 Гц.
В состоянии спокойного бодрствования с закрытыми глазами регистрируют последовательные волны, которые соответствуют α-ритму, имеющему частоту 8-14 Гц (α-частота). Более всего α-ритм выражен в теменно-затылочных областях.
Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) в бодрствующем состоянии.
(А) Пациент ориентирован, глаза открыты. На Fp2-F4 и F4-C4 можно увидеть β-волны.
(Б) Пациент расслаблен, глаза закрыты. На Fp2-F4 виден артефакт, вызванный тем, что пациент моргнул. На Р4-O2 видны α-волны.
β-Волны характеризуются низкой амплитудой и высокой частотой; для α-волн характерны ритмичное синусоидальное увеличение и уменьшение амплитуды.
б) Нормальная ЭЭГ сна:
1. Терминология:
• Фаза быстрых движений глаз (БДГ-сон, фаза быстрого сна). Поверхностный сон, который сопровождается быстрыми движениями глаз и сновидениями. Эту фазу сна называют также парадоксальной, поскольку ЭЭГ, регистрируемая в это время, напоминает ЭЭГ во время бодрствования.
• Фаза медленных движений глаз (НБДГ-сон, фаза медленного сна). НБДГ-сон (стадии 1-4), стадии 3 и 4 называют также медленноволновым сном. При проведении стандартной ЭЭГ обычно удается зарегистрировать НБДГ-сон, однако из-за того, что процедуру проводят за короткий промежуток времени, определить БДГ-фазу сна в большинстве случаев не удается.
Определить наступление сна можно как по поведенческим признакам (например, отсутствие движений), так и по типу активности нейронов головного мозга (например, частота генерации нервных импульсов нейронами коры). Обычно за ночь человек проходит через 3-5 циклов сна, первый из которых длится около 90 мин. Полная последовательность событий приведена на рисунке ниже; α-ритм становится более выраженным (на затылочной области) при спокойном состоянии исследуемого и закрытых глазах.
Согласно общепринятому мнению, здоровому сну на ЭЭГ соответствуют медленные воны. Появление на ЭЭГ определенных ритмов позволяет судить о наступлении той или иной фазы сна. Сначала человек быстро проходит через первую стадию сна, для которой характерен равномерный θ-ритм. Далее наступает вторая стадия сна, при которой θ-волны прерываются появляющимися сонными веретенами (сигма-ритм) и редкими пиками К-комплексов. Для третьей и четвертой стадий сна характерно появление медленных δ-волн, благодаря которым эти стадии и получили название медленноволновых.
Большинство специалистов согласны с тем, что за последовательное затухание и возобновление активности коры больших полушарий во время сна отвечает таламус. Во время медленной фазы сна специфические переключательные ядра таламуса, отдающие проекции к нейронам коры, также начинают работать в определенном ритме. За стадией гиперполяризации следует стадия деполяризации, которая сопровождается вспышкой электрической активности нейронов. Активная генерация потенциалов действия запускается за счет открытия потенциалозависимых кальциевыех каналов. Поскольку эти каналы открываются транзиторно (быстро), их относят к каналам Т-типа.
Таламо-корковые проекции проходят через ряд тормозящих нейронов, которые расположены в ретикулярном ядре таламуса. Эти нейроны, в свою очередь, отдают реципрокные связи обратно к переключательным ядрам таламуса, как показано на рисунке ниже. Потенциалы действия возбуждают нейроны ретикулярного ядра, которые вызывают гиперполяризацию нейронов переключательных ядер за счет открытия G-белок-связанных калиевых каналов внутреннего выпрямления (GIRK). Считают, что последовательное повышение и понижение активности нейронов таламуса связано с тем, что нейроны ретикулярного ядра генерируют нервные сигналы в «пульсирующем» режиме.
Существует множество теорий о значении сна. Тот факт, что в животном мире сон встречают повсеместно, свидетельствует о его универсальной природе. НБДГ-сон, по всей видимости, имеет две основные функции. Во-первых, во время сна нейроны могут поддерживать собственный метаболизм, что невозможно во время состояния бодрствования, когда они должны активно функционировать. Во-вторых, НБДГ-сон необходим для обучения и консолидации памяти.
Обычный 8-часовой сон и ритмы электроэнцефалограммы (ЭЭГ).
Обратите внимание на то, что БДГ-фаза (розовый цвет) не является одной из официально установленных четырех фаз сна, несмотря на то, что традиционно ее называют БДГ-сном.
Благодаря записи ЭМГ можно увидеть, что во время БДГ-сна скелетная мускулатура становится «парализованной».
После одного часа сна происходит повторение второй стадии сна, за которой следует более длинный период медленноволнового сна. После этого наступает БДГ-сон — состояние «сновидений», которое сопровождается:
• зрительными образами;
• быстрыми движениями глаз, которые вызваны сокращениями глазодвигательных мышц;
• отсутствием сокращений мышц ног и туловища, согласно данным ЭМГ;
• появлением на ЭЭГ β-ритма, который характерен для состояния бодрствования (отсюда термин — «парадоксальный сон»), БДГ-сон преобладает во время двух последних циклов сна (при обычном 8-часовом сне в кровати).
Несмотря на то, что назначение сновидений остается поводом для бесконечных дискуссий, активация зрительной коры связана с работой мосто-коленчато-затылочного пути, который идет от ретикулярной формации моста через латеральное коленчатое тело до коры затылочной доли. (У слепых с рождения людей сновидения целиком состоят из звуковых ощущений, появление которых, возможно, вызвано активацией латерального коленчатого тела.)
В клинических условиях запись ЭЭГ происходит за достаточно короткое время, поэтому пациент не успевает пройти через БДГ-фазу сна. Важно отметить, что в норме БДГ-фаза практически никогда не наступает во время первого погружения в сон. Если это все-таки произошло, врачу следует заподозрить расстройство сна, называемое нарколепсией.
Следует также отметить, что волонтеры, которых будили во время БДГ-сна, не всегда сообщали о том, что видели сон. В редких случаях сновидения возникают и в НБДГ-фазу сна.
в) Активационные пробы при ЭЭГ. Для повышения диагностической ценности ЭЭГ возможно выполнение определенных проб, которые обычно проводят в конце исследования для повышения вероятности обнаружения каких-либо отклонений. Не считая самого сна, двумя основными пробами являются проба с гипервентиляцией и проба с источником света, мерцающим на различных частотах.
У здоровых лиц стимуляция мерцающим светом сопровождается появлением пиков в затылочных отведениях (так называемая «реакция перестройки»).
Фотостимуляция — одна из активационных проб, которые выполняют при проведении ЭЭГ в надежде зарегистрировать какие-либо отклонения.
Выполнение фотостимуляции может привести к развитию судорожного припадка у больных эпилепсией.
г) Возрастные особенности ЭЭГ. Для корректной интерпретации результатов ЭЭГ специалист должен понимать, что некоторые формы характерны для определенных возрастных периодов, следовательно, они отражают процесс нормального развития человека. На самых ранних ЭЭГ, полученных у недоношенных детей, определяют лишь эпизодическую электрическую активность, при этом деятельность полушарий не синхронизирована друг с другом. Далее работа полушарий постепенно становится симметричной, волны сна и бодрствования становятся четко различимы. В раннем подростковом возрасте ЭЭГ начинает соответствовать таковой у взрослого человека.
