Раздел I. Нейрофизиологическая основа психических процессов

Глава 3. Методы психофизиологических исследований

21

Эти ритмы различаются не толь­ко по своим частотным, но и функ­циональным характеристикам. Их амплитуда, топография, соотноше­ние являются важным диагностичес­ким признаком и критерием функ­ционального состояния различных областей коры при реализации пси­хической деятельности.

Анализ ЭЭГ осуществляется как визуально, так и с помощью ЭВМ. Визуальная оценка применяется в клинической практике. С целью уни­фикации и объективизации диагнос­тических оценок используется метод структурного анализа ЭЭГ, основан­ный на выделении функционально сходных признаков и их объедине­нии в блоки, отражающие характер активности структур мозга различно­го уровня (коры больших полушарий, диэнцефальных, лимбических, ство­ловых). В возрастной нейрофизиоло­гии этот метод успешно используется для оценки степени структурно-функ­циональной зрелости мозга.

В настоящее время как в клини­ческих, так и в исследовательских целях широко используются компь­ютерные методы анализа ЭЭГ, позво­ляющие оценить выраженность раз­личных ритмов по их спектральной мощности и их статистическую взаи­мосвязь (корреляционный анализ и анализ функции когерентности ритмической активности).-Последний метод наиболее широко используется в исследовательских целях. Он оце­нивает степень сходства организации ритмов ЭЭГ в различных мозговых структурах. Сходство организации биоритмов рассматривается как не­обходимая предпосылка взаимодей­ствия и адекватный показатель фун­кционального объединения структур

мозга при осуществлении различ­ных видов деятельности. Рост значе­ний функции когерентности (Ког) биопотенциалов в парах областей коры отражает увеличение вероятно­сти их функциональной интеграции.

Вызванные потенциалы

Другой тип суммарной электричес­кой активности, возникающий в ответ на внешние воздействия, - вызванные потенциалы (ВП) - отражает измене­ния функциональной активности об­ластей коры, осуществляющих прием и обработку поступающей информа­ции. Вызванный потенциал пред­ставляет собой последовательность разных по полярности - позитивных и негативных компонентов, возника­ющих после предъявления стимула (рис. 7). Количественными характе­ристиками ВП являются латентный период (время от начала стимула до максимума каждого компонента) и амплитуда компонентов. Метод ре­гистрации ВП широко используется при анализе процесса восприятия.

+

ЮмкВ уу у

т—I 1 1 1 1 1 1 1 г

50 мс

Рис.7. Зрительный вызванный потенциал. Нача­ло ответа совпадает с моментом предъявления све­тового стимула.

В экспериментальных моделях на жи­вотных при одновременной регистра­ции ВП и активности отдельных ней­ронов была показана связь основного комплекса ВП с возбудительными и тормозными процессами, протекаю­щими на разных уровнях коры боль­ших полушарий. Было обнаружено, что начальные компоненты ВП свя­заны с активностью пирамидных кле­ток, воспринимающих сенсорную информацию, - это так называемые экзогенные компоненты. Возникно­вение других, более поздних фаз от­вета, отражает обработку информа­ции, осуществляемую нейронным аппаратом коры при участии не толь­ко сенсорного афферентного потока, но и импульсации, поступающей из других отделов мозга, в частнос­ти, из ассоциативных и неспецифи­ческих ядер таламуса, и по внутри-корковым связям из других корко­вых зон.

Эти нейрофизиологические иссле­дования положили начало широко­му использованию ВП человека для анализа когнитивных процессов (см. гл. 6).

У человека ВП имеет относитель­но небольшую амплитуду по сравне­нию с фоновой ЭЭГ, и его изучение стало возможно только при использо­вании компьютерной техники выделе­ния сигнала из шума и последующего накопления реакций, возникающих в ответ на ряд однотипных стимулов. ВП, регистрируемые при предъявле­нии сложных сенсорных сигналов и решении определенных когнитивных задач, получили название связанных с событиями потенциалов - ССП.

При изучении ССП наряду с па­раметрами, используемыми при ана­лизе ВП, - латентный период и амп-

литуда компонентов - применяются и другие специальные методы обра­ботки, позволяющие в сложной кон­струкции ВП дифференцировать компоненты, разные по функциональ­ной значимости: метод главных ком­понент и метод разностных кривых. Метод главных компонент основан на факторном анализе и выделении факторов, наиболее тесно связанных с определенными операциями акта восприятия и приходящихся на вре­менной интервал, соответствующий тому или иному компоненту ССП. Это позволяет определить функцио­нальную роль данного компонента в анализируемом процессе. С той же целью используется метод разност­ных кривых, получаемых путем компьютерного вычитания из ССП, регистрируемых при предъявлении конкретных задач, ССП, возникаю­щих в ответ на нейтральную к дан­ной задаче стимуляцию. На основе преимущественной выраженности определенных компонентов делается заключение об их связи с выполняе­мой задачей.

Топографическое картирование

Многоканальная регистрация ЭЭГ дает возможность представить полу­ченные в результате компьютерной обработки ЭЭГ данные в удобном для восприятия и наглядном виде - как одномоментное пространственное рас­пределение по коре мощности разных ритмов, амплитуд компонентов ВП или других характеристик (см. фор­зац). Построение последовательнос­ти таких карт дает представление о динамике процессов. На топографи-

22