ЭЭГ - электроэнцефалограмма головного мозга что показывает

ЭЭГ — электроэнцефалограмма головного мозга что показывает

Что показывает электроэнцефалография (ЭЭГ) головного мозга?

  • Виды стимулирующих сигналов
  • График биопотенциалов мозга
  • Таблица — График потенциалов
  • Виды ЭЭГ и особенности проведения
  • Подготовка
  • Процедура снятия электроэнцефалограммы
  • Что показывает ЭЭГ?
  • Противопоказания
  • Снятие энцефалограммы для ГИБДД, причины и необходимость
  • ЭЭГ, РЭГ, ЭхоЭГ – отличия методов
  • Реоэнцефалография, как метод изучения сосудов мозга
  • Эхоэнцефалография, как метод изучения структур мозга
  • Видео по теме

Метод электроэнцефалографии основан на фиксации биоэлетрической активности мозга, как в покое, так и под воздействием ряда стимулов.. ЭЭГ (Электроэнцефалография) головного мозга проводится пациентам любой возрастной категории. Эта безопасная, нетравматичная, процедура, не вызывает болевых ощущений.

Дети могут нервничать при проведении процедуры, т.к. стимуляция активности мозга может действовать раздражающе. И нуждаются в предварительной беседе, с целью пояснить безопасность и безболезненность манипуляций.

Оно не имеет последствий как непосредственно при проведении, так и отдаленных.

Виды стимулирующих сигналов

Энцефалограмму головного мозга снимают согласно определенных правил: в состоянии бодрствования и сна (младенцы, сложные эпилептиформные состояния и др.), под действием нескольких типов основных стимулов.

  • периодические фотовспышки яркого света при закрытых веках;
  • увеличение глубины дыхания (гипервентиляция легких) в течение пяти минут;
  • моргающие движения век.

В случае необходимости врач-невролог может назначить дополнительные элементы стимулирования (психологическое тестирование, лекарственные средства, пребывание в темном помещении длительностью сорок минут, сон в течение 6-8 часов (ночной сон), сжатие рук в кулаки, депривация).

График биопотенциалов мозга

Энцефалограмма позволяет оценить степень поражения мозговых структур, указать на локализацию патологического процесса. Ее методика заключается в размещении на определенных зонах черепа электродов, снятии их показаний и записи результатов на специальной бумаге. Биопотенциалы (ритмы) выглядят как кривые определенной формы (Таблица 1). Ее расшифровка проводится специалистом.

Таблица — График потенциалов

Существуют еще µ- и λ- ритмы, но они, крайне редко используются при энцефалографии. Для удобства проведения исследования современные аппараты снабжены не отдельными электродами, а силиконовыми шапками, на которых в нужных местах уже закреплены контакты.

Показания к проведению:

  • нарушения сна (бессонница/повышенная сонливость);
  • сосудистые поражения мозга;
  • ДЭП (диэнцефальная энцефалопатия);
  • травмы черепа и мягких тканей мозга;
  • головные боли, связанные с заболеванием печени (печеночная энцефалопатия);
  • подозрение на эпилепсию и эпилептиформные припадки;
  • новообразования;
  • нейроинфекции, нейротоксикоз;
  • подозрение на отравление нейротоксинами;
  • кома;
  • дегенеративные изменения;
  • дисфункциональные расстройства;
  • контроль за действием противосудорожных препаратов, коррекция дозы и др.

Многие расстройства могут быть подтверждены и другими современными исследованиями. Для эпилепсии же ЭЭГ остается не заменимой, часто единственной диагностической процедурой. А так же методом контроля лечения.

Виды ЭЭГ и особенности проведения

  • Стандартная – быстрая запись электрического потенциала мозга, под воздействием стандартной стимуляции. Срок выполнения процедуры 15 минут. Стандартная диагностика пароксизмальной активности.
  • Длительная (дневной сон) — проводится при подозрении на патологические процессы во время сна.
  • Депривация (лишение сна) – процедуру проводят, если данных стандартного исследования недостаточно. При этом исследовании пациент не ложиться спать, при тяжелых состояниях ночной сон сокращают и практикуют ранний подъем.

Наиболее информативна энцефалограмма, снятая в течение ночного сна, при ее проведении записываются участки сна, бодрствования, пробуждения. Такая процедура носит название – мониторинг. Она иногда сопровождается видеоконтролем (видеомониторинг).

Эта процедура проводиться для документального подтверждения поведения пациента и его реакций в процессе исследований, для фиксации пароксизмальной активности. Видеомониторинг, как правило, требуется при диагностике эпилептических и эпилептиформных приступов. Не любой пароксизм — эпилепсия. Существуют состояния, имитирующие эпилептический приступ, в том числе длительное необоснованное применение противосудорожных препаратов.

Подготовка

Специфической подготовки к проведению. Рекомендуется вымыть волосы накануне процедуры. Перед процедурой удалить заколки и резинки, если волосы длинные распустить.

Если ЭЭГ проводится маленькому ребенку, нужна психологическая подготовка. Потребуется объяснить малышу необходимость надеть электродную шапочку или отдельные электроды, можно провести с ним игру в домашних условиях.

В некоторых случаях может потребоваться ограничение сна. Не стоит употреблять седативные средства перед процедурой. Грудному ребенку можно захватить бутылочку с молоком. При себе стоит иметь салфетки, чтобы удалить остатки геля

Процедура снятия электроэнцефалограммы

Положение пациента сидя/полулежа или лежа. На голове закреплены электроды, как правило, с помощью специальной шапки. Между кожей и электродом наноситься гель, при длительных записях электроды закрепляются специальным составом.

Обследуемый должен сохранять неподвижность, т.к. двигательная активности вызывает «шумы» при записи ЭЭГ. Некоторую сложность это требование вызывает при снятии энцефалограммы у детей. Малышам нет возможности не дать двигаться, можно только привлечь внимание игрушками. «Шумы», в таком случае будут. Это учитывается при расшифровке.

У младенцев провести гипервентиляцию нет возможности, т.к. для этого ребенок должен уметь выполнять инструкции о ритме и глубине вдохавыдоха. Это лишает возможности увидеть некоторые патологии, которые заметны только при подобной нагрузке. И не диагностируются в покое.

Длительность обследования зависит от его вида. Процедура не опасна, и не болезненна.

Что показывает ЭЭГ?

Изменения α-ритма может говорит о наличии новообразования в тканях мозга, участка инсульта/инфаркта или рубцовой ткани, последствиях ЧМТ и о слабоумии. А также о задержке развития психомоторики в у детей.

  • Изменения β-ритма могут являться признаком инфекционного поражения (энцефалит), сотрясения и синдрома задержки развития в детском возрасте.
  • Изменения δ/ ϴ — ритмов может являться проявлением неврозов, психопатий, слабоумия (приобретенного), и отставание психомоторного развития в детском возрасте.

При снятии ЭЭГ также могут появляться высокочастотные ритмы (β-1, β-2), связанные с нарушением кровоснабжения головного мозга, мигренозными состояниями, ВЧД (внутричерепное давление).

Противопоказания

Противопоказания отсутствуют. Кроме случаев открытых травм черепа или обширных повреждений кожных покровов, в том числе ожогов.

Снятие энцефалограммы для ГИБДД, причины и необходимость

Согласно правил, получение и замена прав с 2014-го года сопровождается помимо прохождения стандартной медкомиссии снятием электроэнцефалограммы. И предоставлением в органы ГИББДД справки со ссылкой на ЭЭГ.

Энцефалограмма головного мозга позволяет оценить функциональное состояние мозговых структур. Способно выявит целый ряд патологий мозга и ЦНС, тех состояний, в которых человек, будучи за рулем автотранспортного средства, может быть опасен для себя и окружающих (эпилепсия, новообразования, тревожно-депрессивные расстройства и т.д.).

ЭЭГ, РЭГ, ЭхоЭГ – отличия методов

Распространённая ошибка считать, что методы ЭЭГ, РЭГ, ЭхоЭГ заменяют друг друга или являются вариантами одной и той же процедуры. Эти методы дополняют друг друга.

  1. Метод электроэнцефалографии (ЭЭГ) показывает электрическую активность мозга (состояние нейронов).
  2. Метод реоэнцефалографии (РЭГ) – показывает состояние сосудистой системы головного мозга (состояние сосудов).
  3. Метод эхоэнцефалографии (ЭхоЭГ) – показывает состояние структур мозга.

Реоэнцефалография, как метод изучения сосудов мозга

РЭГ – абсолютно безболезненная процедура, не имеющая последствий. Метод проведения обследования для пациента отличается от снятия энцефалограммы отсутствием стимулов-раздражителей. Ему так же на голову помешают электроды, пациент комфортно располагается полусидя/лежа, и закрывает глаза. Расшифровка полученных данных фиксируется на бумаге в виде кривых. Расшифровкой требует дополнительных знаний и навыков, ею занимается врач специализирующийся именно на такой работе.

Читайте также:  Базовые инстинкты человека

Показывает состояние сосудистого русла, тонус сосудов, вязкость крови, сосудистую реакцию и скорость кровотока.

Назначается РЭГ, как правило, для диагностики следующих состояний:

  1. Состояние мозга после перенесенного инфаркта/инсульта мозга, ЧМТ.
  2. Постоперативные состояния тканей мозга.
  3. Энцефалопатии (чаще сосудистого генеза).
  4. Гипофизарная аденома.
  5. Дистонии.
  6. При наличии коллатералей сосудистого русла головного мозга (обходных путей, поставляющих мозгу кровь из внечерепных сосудов).
  7. Гипертензия.
  8. Сосудистые патологии.
  9. Наличие симптоматики неопределенного генеза и др.

Как правило, благодаря РЭГ выявляются: церебральный атеросклероз, гипертония, сосудистые дистонии, спастические состояния сосудов головного мозга и др.

Эхоэнцефалография, как метод изучения структур мозга

ЭхоЭГ – ультразвуковое исследование, позволяющее изучить анатомические структуры мозга. Основан на отражении ультразвукового сигнала на границах сред разно плотности: вещество мозга, твердые мозговые оболочки и спинномозговая жидкость (ликвор). Позволяет диагностировать так называемые «объемные образования»: абсцессы, кистозные образования, кровоизлияния, инородные тела.

При обследовании пациент находиться в положении лежа.

С его помощью диагностируют: Паркинсонизм, ВСД, ВЧД, ушибы, инфаркты, инсульты, нарушения мозгового кровообращения, сотрясения и многое другое.

Что такое ЭЭГ и зачем она нужна

Ученые любят искать первое упоминание своей науки. К примеру, я видел статью, где всерьез утверждалось, что первые опыты по электрической стимуляции мозга были проведены в Древнем Риме, когда кого-то ударил током электрический угорь. Так или иначе, обычно, историю электрофизиологии принято отсчитывать примерно от опытов Луиджи Гальвани (XVIII век). В этом цикле статей мы попробуем рассказать небольшую часть того, что наука узнала за последние 300 лет про электрическую активность мозга человека, про то, какие профиты из всего этого можно извлечь.

Откуда берется электрическая активность мозга

Мозг состоит из нейронов и глии. Нейроны проявляют электрическую активность, глия тоже может это делать, но по-другому [1], [2], и мы на нее сегодня обращать внимания не будем.

Электрическая активность нейронов заключается в перекачивании между клеткой и окружающей средой ионов натрия, калия и хлора. Между нейронами сигналы передаются с помощью химических медиаторов. Когда медиатор, выделяемый одним нейроном, попадает на подходящий рецептор другого нейрона, он может открыть химически активируемые ионные каналы, и впустить в клетку небольшое количество ионов. В результате клетка немного меняет свой заряд. Если в клетку вошло достаточно много ионов (например, сигнал пришел одновременно на несколько синапсов), открываются другие ионные каналы, зависимые от напряжения (их больше), и клетка за считанные миллисекунды активируется целиком по принципу “все или ничего”, после чего возвращается в прежнее состояние. Этот процесс называется потенциалом действия.

Как ее можно зарегистрировать

Лучший способ записать активность отдельных клеток — воткнуть в кору электрод. Это может быть один провод, может быть матрица с несколькими десятками каналов, может быть штырь с несколькими сотнями, а может быть гибкая плата с несколькими тысячами (как тебе такое, илон маск ).

На животных это делают уже давно. Иногда по жизненным показаниям (эпилепсия, болезнь Паркинсона, полный паралич) делают на человеке. Пациенты с имплантами способны печатать текст силой мысли, управлять экзоскелетами, и даже контролировать все степени свободы промышленного манипулятора.

Выглядит впечатляюще, но в ближайшее время в каждую районную поликлинику, и, тем более, к здоровым людям, такие методы не придут. Во-первых, это очень дорого — стоимость процедуры для каждого пациента измеряется сотнями тысяч долларов. Во-вторых, имплантация электродов в кору — все-таки серьезная нейрохирургическая операция со всеми возможными осложнениями и поражением нервной ткани вокруг импланта. В-третьих, сама технология несовершенна — непонятно, что делать с тканевой совместимостью имплантов, и как предотвратить их обрастание глией, в результате чего нужный сигнал со временем перестает регистрироваться. Кроме того, обучение каждого пациента использованию импланта может занимать больше года ежедневных тренировок.

Можно не втыкать провода глубоко в кору, а аккуратно положить на нее — получится электрокортикограмма. Тут сигнал отдельных нейронов уже не зарегистрировать, но можно увидеть активность очень маленьких областей (общее правило — чем дальше от нейронов, тем хуже пространственное разрешение метода). Уровень инвазивности ниже, но все равно нужно вскрывать череп, поэтому этот метод используется в основном для контроля во время операций.

Можно положить провода даже не на кору, а на твердую мозговую оболочку (тонкий череп, который находится между мозгом и настоящим черепом). Тут уровень инвазивности и возможных осложнений еще ниже, но сигнал все еще довольно качественный. Получится эпидуральная ЭЭГ. Всем хорош метод, однако, тут все равно нужна операция.

Наконец, минимально инвазивный метод исследования электрической активности мозга — электроэнцефалограмма, а именно, запись с помощью электродов, которые находятся на поверхности головы. Метод самый массовый, сравнительно дешевый (топовые приборы стоят не дороже нескольких десятков тысяч долларов, а большинство в разы дешевле, расходники практически бесплатны), и имеет самое высокое временное разрешение из неинвазивных методов — можно изучать процессы восприятия, которые занимают считанные миллисекунды. Недостатки — низкое пространственное разрешение и шумный сигнал, который, однако, содержит достаточное количество информации для некоторых медицинских и нейроинтерфейсных целей.

На картинке с потенциалом действия видно, что у кривой есть две основных части — собственно, потенциал действия (большой пик) и синаптический потенциал (маленькое изменение амплитуды перед большим пиком). Логично было бы предположить, что то, что мы регистрируем на поверхности головы, является суммой потенциалов действия отдельных нейронов. Однако, на деле все работает наоборот — потенциал действия занимает около 1 миллисекунды и, несмотря на высокую амплитуду, через череп и мягкие ткани не проходит, а вот синаптические потенциалы за счет большей длительности, хорошо суммируются и регистрируются на поверхности черепа. Это было доказано с помощью одновременной записи инвазивными и неинвазивными методами. Также важно, что активность не каждого нейрона может быть зарегистрирована с помощью ЭЭГ (подробнее тут).

Важно, что в мозге находится около 86 миллиардов нервных клеток (о том, как это можно с такой точностью посчитать, читайте тут), и активность одного нейрона в таком шуме считать невозможно. Однако, какую-то информацию все равно вытащить можно. Представьте себе, что вы стоите в центре футбольного стадиона. Пока фанаты просто шумят и разговаривают между собой, вы слышите равномерный гул, но как только даже небольшая часть присутствующих начинает скандировать кричалку, ее уже можно довольно отчетливо расслышать. Точно так же и с нейронами — на поверхности черепа можно увидеть осмысленный сигнал, только если сразу большое количество нейронов проявляют синхронную активность. Для неинвазивной ЭЭГ это примерно 50 тысяч синхронно работающих нейронов.

Читайте также:  Имупрет инструкция по применению и для чего он нужен, цена, отзывы, аналоги

Впервые идея померить напряжение на голове человека была реализована в 1924 году довольно интересной личностью. Первая запись ЭЭГ выглядела вот так:

Сложно понять, что означает этот сигнал, но сразу видно, что он не похож на белый шум — в нем заметны веретена колебаний высокой амплитуды и отличающейся частоты. Это альфа-ритм — самый заметный ритм мозга, который можно увидеть невооруженным взглядом.

Сейчас, конечно, ритмы ЭЭГ анализируются не на глаз, а математическими методами, самые простые из которых — спектральные.


Разбитый на полосы спектр Фурье электроэнцефалограммы (источник)

Всего есть несколько полос, в которых обычно анализируют ритмическую активность ЭЭГ, вот самые популярные:

8-14 Гц — Альфа-ритм. Представлен в основном в затылочных зонах. Сильно увеличивается при закрытии глаз, также подавляется при умственном напряжении и увеличивается при расслаблении. Этот ритм производится, когда возбуждение циркулирует между корой и таламусом. Таламус — своего рода маршрутизатор, который решает, как перенаправлять в кору потоки входящей информации. Когда человек закрывает глаза, ему становится нечего делать, он начинает генерировать фоновую активность, которая и вызывает альфа-ритм в коре. Кроме того, важную роль играет default mode network — сеть структур, которые активны во время спокойного бодрствования, но это уже тема для отдельной статьи.

Разновидность альфа-ритма, с которой его легко перепутать — мю-ритм. Он имеет схожие характеристики, но регистрируется в центральных областях головы, где находится моторная кора. Важная особенность — его мощность уменьшается, когда человек двигает конечностями, или даже думает о том, чтобы это сделать.

14-30 Гц — Бета-ритм. Больше выражен в лобных долях мозга. Увеличивается при умственном напряжении.

30+ Гц — Гамма-ритм. Может быть, где-то внутри мозга он и есть, но большая часть того, что можно записать с поверхности, происходит от мышц. Выяснили это следующим образом:

Нужно каким-то образом убрать мышечную активность с головы, чтобы записать ЭЭГ с мышцами и без. К сожалению, нет простого способа отключить мышцы на голове, не отключив их во всем теле. Берем ученого (никто другой на такое бы не согласился), накачиваем его миорелаксантом, в результате чего у него отключаются все мышцы. Проблема — если отключить все мышцы, в том числе диафрагму и межреберные, то он не сможет дышать. Решение — кладем его на ИВЛ. Проблема — он еще и говорить без мышц не может. Решение — наложим ему на руку жгут, чтобы туда не попадал миорелаксант, тогда он может этой рукой подавать сигналы. Проблема — если затянуть эксперимент, то рука отвалится. Решение — прекращаем эксперимент когда ученый перестает чувствовать руку, и надеемся, что все закончится хорошо. Результат — доля в спектре частот ЭЭГ больше 20 Гц на фоне миорелаксанта становится меньше в 10-200 раз, чем выше частота, тем выше падение.

1-4 Гц — Дельта-ритм. Выражен во время фазы, внезапно, дельта-сна (самый глубокий сон), также повышается при стрессе.

Кроме ритмической активности, в ЭЭГ есть еще вызванная. Если мы точно знаем, в какой момент мы показываем человеку стимул (это может быть картинка, звук, тактильное ощущение и даже запах), мы можем посмотреть, какая была реакция именно на этот стимул. Соотношение сигнал-шум такого ответа по отношению к фоновой ЭЭГ довольно низкое, но если мы покажем стимул, к примеру, 10 раз, нарежем ЭЭГ относительно момента предъявления и усредним, то можно получить довольно подробные кривые, которые называют вызванными потенциалами (не путать с потенциалами действия).

Это вызванный потенциал на звук. Подробности оставим психофизиологам — тут нам достаточно понимать, что каждый экстремум что-то да означает. При достаточном усреднении будут видны ответы структур начиная от слухового нерва (I) и заканчивая ассоциативной корой (P2).

Что с ней можно сделать

Сделать можно много чего, но сегодня мы сконцентрируемся на нейрокомпьютерных интерфейсах. Это системы анализа ЭЭГ в реальном времени, которые позволяют отдавать компьютеру или роботу команды без помощи мышц — самое близкое к телекинезу, что может предоставить современная наука.

Самое очевидное, что приходит в голову — сделать интерфейс на ритмической активности. Мы же помним, что альфа-ритма мало, когда человек напряжен, и много, когда он расслаблен? Вот и расслабляйтесь. Пишем ЭЭГ, делаем преобразование Фурье, когда мощность в окне вокруг 10 герц стала выше определенного порога, зажигаем лампочку — вот и контроль компьютера силой мысли. Тот же принцип может позволить управлять другими ритмами. За счет простоты и нетребовательности к оборудованию появилось достаточно много игрушек, работающих на этом принципе — Neurosky, Emotiv, тысячи их. В принципе, если хорошо постараться, человек может научиться приходить в нужное состояние, которое будет правильно классифицироваться. Проблема потребительских девайсов в том, что они часто пишут не очень качественный сигнал, и поголовно не умеют вычитать артефакты от движения глаз и мимических мышц. В результате появляется реальная возможность научиться управлять мышцами и глазами, а не мозгом (а подсознание работает так, что чем больше стараться этого не делать, тем хуже будет получаться). Кроме того, само соотношение сигнал-шум в ритмах довольно низкое, и интерфейс работает медленно и неточно (если получится правильно угадать состояние с точностью больше 70% — это уже достижение). Да и научная база по состояниям кроме расслабления и концентрации, мягко говоря, зыбкая. Тем не менее, при правильной реализации метод может иметь свое применение.

Важный подвид интерфейсов на ритмах — представление движений. Тут человеку предлагается не воображать что-то абстрактно расслабляющее, а представлять движение, скажем, правой руки. Если делать это правильно (а научиться правильному представлению сложно), можно выявить снижение мю-ритма в левом полушарии. Точность таких интерфейсов тоже крутится вокруг 70%, но они находят свое применение в тренажерах для восстановления после инсультов и травм, в том числе при помощи различных экзоскелетов, поэтому они все равно нужны.

Другой класс ЭЭГ-нейроинтерфейсов основывается на использовании вызванной активности всех сортов. Эти интерфейсы отличаются очень высокой надежностью, при удачном стечении обстоятельств приближающейся к 100%.

Самый популярный вид нейроинтерфейсов включает в себя потенциал Р300. Он возникает тогда, когда человек пытается выделить один нужный ему стимул среди многих ненужных.

К примеру, если вот тут пытаться посчитать, сколько раз загорится буква “А”, и при этом не обращать внимания на все остальные, то в ответ на этот стимул при усреднении мы увидим красную линию, а при усреднении всех остальных — синюю. Разница между ними заметна невооруженным взглядом, и обучить классификатор, который будет их различать, не составляет особого труда.

Читайте также:  Нижнедолевая, верхнедолевая и среднедолевая пневмония лечение, симптомы и причины

Такие интерфейсы обычно не очень красивые, и не очень быстрые (печать одной буквы займет около 10 секунд), но могут быть полезны полностью парализованным пациентам.

Кроме того, в ИМК-Р300 есть когнитивный компонент — мало просто смотреть на букву, надо активно обращать на нее внимание. Это позволяет, при выполнении определенных условий, делать на этой технологии довольно интересные игры (но это тема для другой статьи).

За счет того, что Р300 это когнитивный потенциал, для него не очень важно, что, собственно, показывают человеку, главное, чтобы он мог на это реагировать. В результате интерфейс будет работать, даже если буквы будут сменять друг друга в одной точке — это полезно для пациентов, которые не могут двигать глазами.

Есть и другие интересные вызванные потенциалы, в частности SSVEP (ЗВПУС) — потенциалы стабильного состояния. Если искать аналогии в области связи, то Р300 работает как рация — сигналы от разных стимулов разделяются по времени, а SSVEP это классический FDMA — разделение по несущей частоте, как в GSM-связи.

Нужно показать человеку несколько стимулов, которые мигают с разными частотами. При выборе стимула, на него достаточно внимательно посмотреть, и через несколько секунд его частота магическим образом окажется в зрительной коре, откуда ее можно вытащить корреляционными или спектральными методами. Это быстрее и проще, чем считать буквы для Р300, но долго смотреть на такое мигание тяжело.

Там, где есть FDMA, там самое место CDMA:

Серое — бинарная последовательнсть, цветное — вызванная ей активность во всех каналах, карта — распределение выраженности потенциала в ЭЭГ. Видно, что максимум на затылке — в зрительных областях

Можно модулировать мигание стимулов не частотами и фазами, а ортогогнальными бинарными последовательностями, которые точно так же окажутся в зрительной коре и отклассифицируются с помощью корреляционного анализа. Это может помочь немного оптимизировать обучение классификатора и ускорить работу интерфейса — на одну букву может уходить меньше 2 секунд. За счет удачного выбора цветов можно сделать интерфейс чуть менее вырвиглазным, хотя полностью от мигания избавиться не получится. К сожалению, когнитивный компонент тут не так сильно выражен — отслеживание движений глаз дает сопоставимые результаты, но технически проще, дешевле и удобнее.

Когда я говорю о том, насколько хорошо могут работать те или иные типы интерфейсов, приходится постоянно оперировать соотношением сигнал-шум. Действительно, вызванные потенциалы имеют низкую амплитуду — около 5 микровольт, при том, что фоновый альфа-ритм запросто может иметь амплитуду в 20. Такой слабый сигнал кажется довольно сложным для классификации, но на самом деле все это довольно просто, если правильно поставить эксперимент и хорошо записать ЭЭГ. Сейчас большинство академических исследований сосредоточено в области придумывания новых классификаторов, в том числе применения нейросетей, но довольно хорошего уровеня можно достигнуть уже с самыми простыми линейными классификаторами из scikit-learn. К примеру, хороший датасет с Р300 и кодом лежит здесь.

Нейрокомпьютерные интерфейсы — развивающаяся технология, выглядит как магия, особенно для неподготовленного человека. Однако в реальности это метод, в котором много неочевидных сложностей. Секрет здесь, как и с любой технологией, заключается в том, чтобы учитывать все ограничения и находить такие сферы ее применения, в которых эти ограничения не мешают работе.

Электроэнцефалография (ЭЭГ)

Электроэнцефалография – это метод исследования электрической активности мозга путем размещения электродов в определенных зонах на поверхности головы.

Что такое электрическая активность мозга

Мозг состоит из нервных клеток – нейронов, которые обладают способностью передавать «по цепочке» электрические импульсы. На различные внешние раздражители реагируют различные участки мозга – в пределах этих участков нейроны передают единый импульс. Кроме того, при определенных условиях импульсы могут ослаблять или усиливать друг друга.

Электрические импульсы, возникающие в мозге, способен уловить электроэнцефалограф. Он состоит из электродов, присоединенных к компьютеру. Электроды, закрепленные на голове пациента, улавливают импульсы и передают их на компьютер для расшифровки и отображения. На бумаге импульсы отображаются в виде волн. Волны отличаются по характеристикам (частоте и амплитуде) и делятся на альфа-, бета-, дельта-, тета- и мю-волны.

Что показывает ЭЭГ

Электроэнцефалограмма позволяет специалисту увидеть признаки различных нарушений работы головного мозга и оценить их характер. Например, с помощью ЭЭГ можно распознать:

  • Эпилептическую активность в различных долях мозга;
  • Возможные причины панических атак и потерь сознания;
  • В каких долях мозга располагаются патологические очаги;
  • Как меняется электрическая активность мозга перед приступами.

Кроме того, с помощью ЭЭГ можно выяснить, что является причиной неврологических проблем – функциональные нарушения или же органическое поражение, а также оценить эффективность терапии и реабилитации (в этом случае ЭЭГ снимается до начала лечения, а затем – в процессе или после курса медикаментов).

Как проводится процедура

На голову пациенту надевают шапочку с закрепленными на ней электродами. Врач исследует электрическую активность мозга пациента в состоянии покоя, просит моргнуть, чтобы учесть погрешности при моргании, а затем дополнительно воздействует на пациента, прося его глубоко подышать (гипервентиляция) и изучая его реакцию на вспышки света (фотостимуляция).

В каких случаях рекомендуют снять электроэнцефалограмму?

  • После перенесенной черепно-мозговой травмы или нейрохирургических вмешательств;
  • При нарушениях кровообращения в мозге (например, инсультах);
  • При подозрении на опухоль мозга;
  • Если в анамнезе есть случаи судорог или обмороков;
  • При частых приступах головокружения и головных болей;
  • При различных расстройствах сна (бессоница, частые ночные пробуждения, сомнабулизм и т.п.);
  • При менингитах, энцефалитах и др.заболеваниях мозговых оболочек;
  • При задержке речевого и психомоторного развития, заикании;
  • При тиках у детей;
  • При детском церебральном параличе…
  • И т.д.

Противопоказания к ЭЭГ

Четких противопоказаний к процедуре нет. В некоторых случаях процедура может быть затруднена из-за открытых ран и травм, мешающих присоединению электродов, а также у детей младшего возраста и людей с некоторыми психическими расстройствами – т.к. им сложно сохранять покой, необходимый для проведения обследования и точной интерпретации результата.

Как готовиться к ЭЭГ

  • Не принимайте противосудорожные, седативные и бодрящие препараты за 3-4 суток до исследования, ограничьте также кофе и крепкий чай, энергетики и шоколад.
  • Перед процедурой голова должна быть хорошо вымыта и очищена от укладочных средств, волосы высушены;
  • За пару часов до исследования как следует поешьте, чтобы не допустить чувства голода и падения уровня сахара в крови – это может исказить результаты исследования;
  • Если планируется провести ЭЭГ в состоянии сна (обычно требуется при эпилепсии), ночь накануне исследования должна быть бессонной.

Снять энцефалограмму вы можете в сети «Поликлиника.ру». Опытные специалисты проведут обследование и расшифруют для вас его результаты. Запишитесь на прием по телефону +7 (495) 925-88-78.

Ссылка на основную публикацию
Этапы развития эмбриона после переноса по дням и в естественном цикле
Зачатие ребенка: процесс оплодотворения и имплантации по дням Зарождение новой жизни — трогательный, удивительный, почти фантастический процесс. Будущих мам всегда...
Эпилепсия — Центр диагностики пароксизмальных состояний
Что вызывает эпилепсию или что вызывает эпилептический приступ Что вызывает эпилепсию, или что вызывает эпилептический приступ В этой статье мы...
Эпилепсия – это болезнь головного мозга
Эпилепсия – это болезнь головного мозга. Эпилепсия – это болезнь головного мозга, которое проявляется повторными внезапными часто судорожными приступами. Так...
Эти 25 капель настоящее «чудо» для мозгового кровообращения
От сужения сосудов головного мозга! Выпей 25 капель и головная боль исчезнет мгновенно! Это средство поможет вам навсегда избавиться от...
Adblock detector