5. Электроэнцефалограмма и ее использование в психофизиологии: ритмы ээг, вызванные потенциалы мозга, дипольное моделирование источников генерации; связь с психическими процессами и состояниями.

ЭЭГ. Регистрация суммарной электрической активности с поверхности черепа.

В ЭЭГ отражаются только низкочастотные биоэлектрические процессы длительностью от 10 мс до 10 мин. ЭЭГ регистрируют с помощью наложенных на кожную поверхность головы отводящих электродов. По амплитуде сигналы с выхода усилителей можно запи­сать на магнитную ленту или в память компьютера для последующей статистиче­ской обработки. Для минимизации контактного сопротивления между электро­дом и скальпом на месте наложения электрода тщательно раздвигают волосы, кожу обезжиривают раствором спирта и между электродом и кожей кладут специ­альную электропроводную пасту-гель. Для исключения электрохимических процессов на границе электрод — электролит (паста), приводящих к собственным электрическим потенциалам, поверхность электродов покрывают электропровод­ными неполяризующимися составами, например хлори­рованным серебром. В норме контактное сопротивление не должно превышать 3-5 кОм.

Как любые электрические потенциалы, ЭЭГ всегда измеряется между двумя точками. Существуют два спо­соба регистрации ЭЭГ — биполярный и монополярный. При биполярном отведении регистрируется разность по­тенциалов между двумя активными электродами. Этот

метод применяется в клинике для локализации патологического очага в мозге, но он не позволяет определить, какие колебания возникают под каждым из двух электродов и каковы их амплитудные характеристики. В психофизиологии обще­принятым считается метод монополярного отведения. При монополярном мето­де отведения регистрируется разность потенциалов между различными точками на поверхности головы по отношению к какой-то одной индифферентной точке. В качестве индифферентной точки берут такой участок на голове или лице, на ко­тором какие-либо электрические процессы минимальны и их можно принять за ноль: обычно это — мочка уха или сосцевидный отросток височной кости черепа. В этом случае с электрода, наложенного на скальп, регистрируются изменения по­тенциала с определенного участка мозга.

Отводящие электроды можно накладывать на самые разные участки поверхно­сти головы с учетом проекции на них тех или иных областей головного мозга. Однако потребность сопоставления электроэнцефалографических ре­зультатов, полученных у людей с разными размерами головы в разных лаборато­риях и в разных странах, привела к созданию единой стандартной системы наложения электродов, получившей название системы «10-20».

В соответствии с этой системой у испытуемого делают три измерения черепа:

а) продольный размер черепа — измеряют расстояние по черепу между точкой перехода лобной кости в переносицу (назион) и затылочным бугром;

б) поперечный размер черепа — измеряют расстояние по черепу через макушку (вертекс) между наружными слуховыми проходами обоих ушей;

в) длину окруж­ности головы, измеренной по этим же точкам.

Измеренные рас­стояния разделяют на интервалы, причем длина каждого интервала, начинающе­гося от точки измерения, составляет 10%, а остальные интервалы составляют 20% от соответствующего размера черепа. Имея эти основные размеры, поверхность черепа можно разметить в виде сетки, на пересечении линий которой накладыва­ются электроды.

Основные ритмы:

Альфа-ритм (частота 8-13 Гц, амплитуда 50-100 мкВ): ритм относительного покоя, медитация, длительная монотонная деятельность. в первую очередь появляется в затылочных областях.

Бета-ритм (частота 14-30 Гц, амплитуда 5-30 мкВ): сменяет альфа-ритм при сенсорной стимуляции, т.е. в состоянии активного бодрствования (внимание, эмоциональной и интеллектуальное напряжение). Альфа-ритм → бета-ритм – десинхронизация ЭЭГ. распространен во всех областях мозга. наблюдается во время парадоксальной стадии сна.

Тета-ритм (частота 4-8 Гц, амплитуда от 20-100 мкВ): эмоциональное напряжение и медленноволновой сон. наиболее выражен в гиппокампе, связан с поисковым поведением, выбором действий.

Дельта-ритм (частота 1-3 Гц, сотни микровольт): расслабление, медленноволновой сон, очаговое поражение мозга, кома, естественной и наркотический сон.

Гамма-ритм (30-170 Гц, амплитуда не более 15 мкВ): контролируемые когнитивные процессы, произвольное внимание, решение задач, требующих мах сосредоточение внимания. 40 Гц: кошка следит за мышкой J.

Однако описанные ритмы довольно редко встречаются в чистом виде в реаль­ном психофизиологическом эксперименте; когда испытуемый вовлечен в опреде­ленный вид деятельности, его ЭЭГ представляет постоянно меняющуюся по ам­плитуде и частоте кривую. В настоящее время выпускаются самые разнообразные пакеты программ для анализа ЭЭГ на персональных компьютерах. Мы не будем здесь подробно останавливаться на методах анализа ЭЭГ, так как эта проблема требует специального обсуждения. Отметим лишь, что можно выделить два на­правления в анализе ЭЭГ у субъекта, выполняющего определенный вид деятель­ности. Одно из них — это сопоставление описанных ритмов ЭЭГ или ее частотно­го спектра, выявляющего выраженность альфа-, бета-, тета- или каппа-ритмов, -с текущей деятельностью (решение задач, счет в уме, выполнение ассоциативных тестов, мысленное представление зрительных или слуховых ощущений, выполне­ние задач на объем кратковременной памяти и т. д.). Сюда же можно отнести и вы­явление особенностей того или иного ритма ЭЭГ и их сопоставление с индивиду­альной способностью выполнять определенный психологический тест

В рамках другого направления ЭЭГ описывается на основе прямого сопостав­ления тех или иных ее компонентов с реально развивающимися этапами экспери­ментально контролируемой деятельности. Одним из примеров подобного подхо­да является сопоставление амплитудно-временных характеристик компонентов, связанных с событием потенциалов (ССП), с выделяемыми характеристиками реализующегося в это время поведения.

Артефакты: технические и биологические.