Реклама в портала

Неврофизиологично изследване на функционалните възможности на мозъка. Лекция: Методи на неврофизиологичните изследвания. електрическа активност на мозъка. Съвременни методи за параклинично изследване

НЕВРОФИЗИОЛОГИЧНО ИЗСЛЕДВАНЕ

Методите за неврофизиологично изследване включват електроенцефалография (ЕЕГ), реоенцефалография (РЕГ), магнитоенцефалография (МЕГ), евокирани потенциали (ЕП).

Електроенцефалография.Това е метод за изследване на характеристиките на функционирането на мозъка с помощта на запис на биотокове, които представляват алгебричната сума на извънклетъчните електрически полета, възбуждащите и инхибиторните постсинаптични потенциали на кортикалните неврони, което отразява метаболитните процеси, протичащи в тях. Тези биотокове са изключително слаби (сила на тока 10-15 µV), така че за тяхното регистриране се използват усилватели. ЕЕГ отразява съвместната активност на голям брой неврони и по неговия модел може да се прецени работата на различни части от мозъчната мрежа, разположени под електродите. От особено значение е ЕЕГ за диагностика на епилепсия, фокални органични лезии на мозъка. При епилепсия се откриват остри вълни, пикове, комплекси пик-вълна и други прояви на конвулсивна активност. В някои случаи такива комплекси се регистрират при лица, които никога не са имали конвулсивни припадъци, но рискът от появата им е доста висок („скрита епилепсия“). Такива случаи също се записват, когато при наличие на гърчове при пациенти няма конвулсивна активност на ЕЕГ. Откриването му се улеснява от хипервентилация, която се постига чрез дълбоки вдишвания и издишвания за 1-2 минути. Ако пациентите приемат антиконвулсанти, конвулсивната готовност се потиска. При органични мозъчни лезии без гърчове на ЕЕГ се отбелязват умерени дифузни промени в биоелектричната активност на мозъка.

Реоенцефалография. REG се използва за изследване на характеристиките на мозъчното кръвообращение, неговата патология и служи за измерване на съпротивлението между електродите, които са разположени по специален начин на повърхността на черепа. Смята се, че това съпротивление се дължи главно на вътречерепната хемодинамика. Измерването се извършва със слаб променлив ток (от 1 до 10 mA) с висока честота. По естеството на кривата на REG - скоростта на нарастване на пулсовата вълна, наличието и положението на дикротичната вълна, междухемисферната асиметрия и формата на REG в различни отвеждания - може косвено да се съди за кръвоснабдяването на различни области на мозъка и състоянието на съдовия тонус. В някои случаи REG ви позволява да диагностицирате последствията от затворено черепно-мозъчно нараняване или хеморагичен инсулт. Диагностиката се подпомага от разработени компютърни програми за автоматичен многоканален анализ на РЕГ и получаване на данни във визуална графична форма.

Магнитоенцефалография. MEG е безконтактен метод за изследване на функцията на мозъка с регистрация на ултраслаби магнитни полета, които възникват в резултат на протичането на електрически ток в мозъка. Особеността на магнитното поле е, че черепът и менингите практически не оказват влияние върху неговата величина, те са "прозрачни" за магнитните силови линии. Това дава възможност да се регистрира активността не само на повърхностно разположени кортикални структури (както в случая с ЕЕГ), но и на дълбоки части на мозъчната тъкан с доста високо съотношение сигнал / шум. За първи път е разработен математически апарат за МЕГ и са създадени софтуерни инструменти за определяне на локализацията на диполен източник в обема на мозъка, които след това са модифицирани за ЕЕГ анализ. Следователно, MEG е доста ефективен за точно определяне на интрацеребралната локализация на епилептични огнища, особено след като вече са създадени многоканални MEG устройства. МЕГ значително допълва ЕЕГ данните.

Методът на евокираните потенциали.ЕР са краткотрайни промени в електрическата активност на мозъка, които възникват в отговор на сензорна стимулация. Амплитудата на отделните ОзВ е толкова малка, че те практически не се различават на фона на ЕЕГ. За тяхното определяне и идентифициране се използва методът на осредняване на стимулите с помощта на специализирани лабораторни компютри. В зависимост от модалността на сензорните стимули има визуални ОзВ (VEP) за проблясък на светлина, слухови ОзВ (SEP) и стволови ОзВ (StEP) за звуково щракване и соматосензорни ОзВ (SSEP) за електрическа стимулация на кожата или нервите на крайниците. Средният ЕР е полифазен комплекс, отделните компоненти на който имат определени амплитудни съотношения и пикови латентни стойности. Има възходящи отрицателни вълни (N1, N2) и низходящи положителни вълни (P1, P2, P3). За повечето ЕР е известна вътремозъчната локализация на генераторите на всеки от компонентите, като комплексите с най-кратка латентност (до 50 ms) се генерират на ниво рецептори и стволови ядра, а средната латентност (50–150 ms) и комплекси с дълга латентност (повече от 200 ms) на нивото на кортикалните проекции на анализатора. В психиатричната практика по-често се използват VEP и SEP, както и така наречените event-related EP (ERP), които се наричат ​​когнитивни (повече от 250 ms).

Неврофизиологията е дял от физиологията, който изучава функциите на нервната система и невроните, които са нейните основни структурни единици. Тя е тясно свързана с психологията, етологията, невроанатомията, както и много други науки, които изучават мозъка. Това обаче е общо определение. Струва си да го разширим и да обърнем внимание на други аспекти, свързани с тази тема. И има много от тях.

Малко история

През 17-ти век бяха представени първите идеи за такъв (все още несъществуващ) научен клон като неврофизиология. Не би могло да се развие, ако не беше натрупването на информация за хистологичните и анатомичните.Опитите за изучаване на новия медицински раздел започват през 19 век - преди това е имало само теории. Първите от които са представени от Р. Декарт.

Вярно е, че първоначално експериментите не бяха особено хуманни. На първо място, учените (C. Bell и F. Magendie) успяха да установят, че след трансекция на задните гръбначни корени чувствителността изчезва. И ако направите същото с предните, ще се загуби способността за движение.

Но най-известният неврофизиологичен експеримент (който между другото е известен на всеки от нас) е извършен от И. П. Павлов. Именно той откри условните рефлекси, които дадоха достъп до обективната регистрация на тези нервни процеси, които се случват в кората на главния мозък. Всичко това е неврофизиология. което беше обсъдено сега, беше определено в хода на експерименти, проведени в рамките на този медицински раздел.

Съвременни изследвания

Неврофизиологията, за разлика от неврологията, невробиологията и всички други науки, с които има връзка, има една разлика. И се състои в следното: този раздел се занимава пряко с теоретичното развитие на цялата неврология като цяло.

В наше време науката, както и медицината, са стъпили много далеч. И на настоящия етап всички функции на неврофизиологията са изградени върху изучаването и разбирането на интегративната дейност на нашата нервна система. Какво се случва с помощта на имплантирани и повърхностни електроди, както и термични стимули на централната нервна система.

В същото време продължава развитието на изследването на клетъчните механизми - това предполага и използването на съвременна микроелектродна технология. Това е доста сложен и труден процес, тъй като за да започне изследването, е необходимо да се „имплантира“ микроелектрод вътре в неврона. Само по този начин те ще получат информация за развитието на процесите на инхибиране и възбуждане.

електронна микроскопия

Използва се и от учени днес. дава възможност да се изследва как точно се кодира и предава информацията в нашия мозък. Изучени са основите на неврофизиологията и благодарение на съвременните технологии вече има цели центрове, в които учените моделират отделни нервни мрежи и неврони. Съответно днес неврофизиологията също е наука, свързана с кибернетиката, химията и биониката. И прогресът е очевиден – днес диагностиката и последващото лечение на епилепсия, множествена склероза, инсулт и двигателни нарушения са реалност.

Клинични експерименти

Неврофизиологията на човешкия мозък (както мозъка, така и гръбначния) изследва неговите специфични функции, използвайки електрофизиологични методи за измерване. Процесът е експериментален - само поради външни въздействия е възможно да се постигне появата на евокирани потенциали. Това са биоелектрични сигнали.

Този метод позволява да се получи информация за функционалното състояние на мозъка и дейността на неговите дълбоки отдели, като дори не е необходимо да се въвеждате в тях. Днес този метод се използва широко в клиничната неврофизиология. Целта е да се получи информация за състоянието на различни сетивни системи като осезание, слух, зрение. В този случай се изследват както периферните, така и централните нерви.

Ползите от този метод са очевидни. Лекарите получават обективна информация директно от тялото. Няма нужда да разпитвате пациента. Това е особено добре в случай на малки деца или хора с увредено съзнание, които поради възрастта или състоянието си не могат да изразят чувствата си с думи.

хирургия

Трябва да се обърне внимание на тази тема. Има такова нещо като хирургическа неврофизиология. Това е, с други думи, "приложната" сфера. Практикува се от хирурзи-неврофизиолози, които точно по време на операцията наблюдават как функционира нервната система на пациента. Този процес най-често е придружен от електрофизиологично изследване на определени части на централната нервна система на оперирания човек. Това, между другото, е свързано с обширната клинична дисциплина, наречена невромониторинг.

метод на предизвикан потенциал

Струва си да поговорим за това по-подробно. Неврофизиологията е дисциплина, която ви позволява да откриете много важна информация, която може да допринесе за лечението на пациент. А методът на евокираните потенциали се прилага по отношение на зрителни, акустични, слухови, соматосензорни и транскраниални функции.

Същността му е следната: лекарят отделя и осреднява най-слабите потенциали на биоелектричната мозъчна активност, която е отговор на аферентни стимули. Техниката е надеждна, тъй като предполага използването на един алгоритъм за интерпретация.

Благодарение на такива изследвания е възможно да се идентифицират неврологични разстройства в различна степен при пациента, както и нарушения, които са засегнали сензомоторната кора на мозъка, пътищата на ретината, слуховата функция и др. Освен това, способността да се изчисли ефектът от анестезията върху човешкото тяло е станала реална. Сега, използвайки този метод, се оказва, че се оценява комата, прогнозира нейното развитие и се изчислява вероятното

Специализация

Неврофизиолозите са не само лекари, но и анализатори. Чрез различни изследвания специалистът може да определи колко силно е засегната ЦНС. Това дава възможност за установяване на точна диагноза и предписване на компетентно, правилно лечение.

Вземете например обикновено главоболие - то може да бъде следствие от съдови спазми и повишено вътречерепно налягане. Но често това все още е симптом на развиващ се тумор или дори конвулсивен синдром. За щастие в наше време има няколко метода, чрез които лекарите откриват какво точно се случва с пациента. За тях можем да говорим накрая.

Видове изследвания

И така, първото е ЕЕГ или реоенцефалография, както го наричат ​​лекарите. ЕЕГ се използва за диагностициране на епилепсия, тумори, травми, възпалителни и съдови заболявания на мозъка. Показания за реоенцефалография са гърчове, конвулсии, говорене и блуждаене по време на сън, както и скорошно отравяне с отрови. ЕЕГ е единственото изследване, което може да се направи дори ако пациентът е в безсъзнание.

REG (електроенцефалография) помага да се идентифицират причините за съдовите патологии на мозъка. Благодарение на това изследване е възможно да се изследва церебралния кръвен поток. Изследването се провежда чрез преминаване на слаб високочестотен ток през мозъчната тъкан. Препоръчва се при високо или ниско кръвно налягане и мигрена. Процедурата е безболезнена и безопасна.

ENMG е най-новото популярно изследване. Това е електроневромиография, чрез която се изследват лезии, засягащи невромоторния периферен апарат. Показания са миостения, миотония, остеохондроза, както и дегенеративни, токсични и възпалителни заболявания.

Предмет, съдържание, значение на неврофизиологията. Формиране и развитие на науката.

Думата физиологияидва от гръцката дума fussis – наука за природата. Първоначално той обозначава съвкупността от науките за растителния и животински свят. С натрупването на знания се появи самостоятелна научна дисциплина, която изучава функциите на живия организъм, която стана известна като физиология.

физиология -това е наука за функциите на клетките, тъканите, органите, органните системи и целия организъм.

Физиологияизучава процесите, протичащи в органите и системите на човека, във връзката им с околната среда, при различни състояния на организма.

Задачата на физиологиятасе състои в познаването на свойствата, формите на проявление и механизмите на регулиране на тези свойства при различни състояния на тялото и различни условия на околната среда.

Физиология на детето- наука, която изучава промените във функциите на тялото, настъпили в процеса на неговото развитие.

Неврофизиологияизучава закономерностите на функционирането на централната нервна система, характеристиките на функционирането на структурите на централната нервна система, тяхната връзка помежду си.

Задачата на неврофизиологиятае да се разберат механизмите на мозъка и гръбначния мозък.

Неврофизиологиятясно свързано с Физиология на БНД. Сега е установено, че субстратът за осъществяване на сложни рефлекторни реакции е кората на главния мозък и подкоровите структури. БНДсе обособява като условнорефлекторна дейност на висшите отдели на централната нервна система, осигуряваща адекватна и най-съвършена връзка на целия организъм с външния свят. БНД -това е набор от сложни форми на активност на мозъчната кора и най-близките до нея субкортикални образувания, което осигурява връзката на целия организъм с външната среда.

През последните години в световната наука се наблюдава тенденция към интегриране на информация, получена в сродни области на знанието, и създаване на система от невронауки на тази основа. Невронауките включват; неврофизиология, GNI физиология и психофизиология.

Психологията е една от най-старите науки в съвременната система от научно познание. Възникна в резултат на самосъзнанието на човек. Самото име на тази наука – психология (psyche – душа, logoc – учение) показва, че основната й цел е познаването на собствената душа и нейните проявления – воля, възприятие, внимание, памет и др. Неврофизиологията - специален клон на физиологията, който изучава дейността на нервната система, възниква много по-късно. Почти до втората половина на 19 век неврофизиологията се развива като експериментална наука, основана на изучаването на животни. Наистина, "нисшите" (основните) прояви на дейността на нервната система са еднакви при животните и хората. Такива функции на нервната система включват провеждане на възбуждане по нервните влакна, преход на възбуждане от една нервна клетка към друга (например нерв, мускул, жлеза), прости рефлекси (например флексия или разширение на крайник) , възприемане на относително прости светлинни, звукови, тактилни и други дразнители и много други. Едва в края на 19 век учените започват да изучават някои от сложните функции на дишането, поддържайки постоянен състав на кръвта, тъканната течност и някои други в тялото. При извършването на всички тези изследвания учените не откриха съществени разлики във функционирането на нервната система, както като цяло, така и в нейните части, при хора и животни, дори много примитивни. Например в зората на съвременната експериментална физиология любимият обект е била жабата. Едва с откриването на нови методи за изследване (предимно електрически прояви на активността на нервната система) започна нов етап в изследването на мозъчните функции, когато стана възможно да се изследват тези функции, без да се разрушава мозъкът, без да се намесва в неговото функциониране , като в същото време изучава най-висшите прояви на неговата дейност - възприемането на сигнали, функциите на паметта, съзнанието и много други.

Както вече беше споменато, психологията като наука е много по-стара от физиологията и в продължение на много векове психолозите в своите изследвания са правили без познания по физиология. Разбира се, това се дължи преди всичко на факта, че знанията, които физиологията е имала преди 50-100 години, се отнасят само за функционирането на органите на нашето тяло (бъбреци, сърце, стомах и др.), но не и за мозъка. Представите на древните учени за функционирането на мозъка бяха ограничени само от външни наблюдения: те вярваха, че в мозъка има три вентрикула и древните лекари „поставиха“ една от психичните функции във всяка от тях (фиг. 1).

Повратна точка в разбирането на функциите на мозъка настъпва през 18 век, когато започват да се правят много сложни механизми за часовници. Например музикални кутии свиреха музика, кукли танцуваха, свиреха на музикални инструменти. Всичко това кара учените да смятат, че нашият мозък донякъде прилича на такъв механизъм. Едва през 19 век най-накрая е установено, че функциите на мозъка се осъществяват на рефлексния (рефлекторно-рефлекторен) принцип. Но първите идеи за рефлексния принцип на човешката нервна система са формулирани още през 18 век от философа и математика Рене Декарт. Той вярваше, че нервите са кухи тръби, през които животинските духове се предават от мозъка, седалището на душата, към мускулите. На фиг. 2 се вижда, че момчето изгори крака си и този стимул задейства цялата верига от реакции: първо „животинският дух“ отива в мозъка, отразява се от него и преминава през съответните нерви (тръби) до мускулите, като ги надува. Тук лесно можете да видите проста аналогия с хидравличните машини, които по времето на Р. Декарт са били върхът на инженерните постижения. Правенето на аналогия между действието на изкуствените механизми и дейността на мозъка е любима техника за описване на функциите на мозъка. Например, нашият велик сънародник И. П. Павлов сравнява функцията на кората на главния мозък с телефонен възел, на който млад телефонист свързва абонатите един с друг. В днешно време мозъкът и неговите дейности най-често се сравняват с мощен компютър. Всяка аналогия обаче е силно произволна. Няма съмнение, че мозъкът наистина извършва огромно количество изчисления, но принципът на неговата работа е различен от принципите на компютъра. Но да се върнем на въпроса: защо един психолог трябва да познава физиологията на мозъка?

Нека си припомним идеята за рефлекс, изразена през 18 век от Р. Декарт. Всъщност зърното на тази идея беше признанието, че реакциите на живите организми се дължат на външни стимули, дължащи се на дейността на мозъка, а не "по волята на Бог". В Русия тази идея беше приета с ентусиазъм от научната и литературна общност. Върхът на това е публикуването на известния труд на Иван Михайлович Сеченов "Рефлексите на мозъка" (1863), който оставя дълбока следа в световната култура. Доказателство е фактът, че през 1965 г., когато се чества стогодишнината от публикуването на тази книга, в Москва се проведе международна конференция под егидата на ЮНЕСКО, на която присъстваха много водещи неврофизиолози от света. И. М. Сеченов за първи път напълно и убедително доказа, че умствената дейност на човек трябва да стане обект на изследване от физиолозите.

И. П. Павлов развива тази идея под формата на "учение за физиологията на условните рефлекси".

Приписва му се създаването на метод за експериментално изследване на „най-високия етаж“ на кората на главния мозък – мозъчните полукълба. Този метод се нарича "метод на условните рефлекси". Той установи основния модел на представяне на животно (I.P. Pavlov провежда изследвания върху кучета, но това важи и за хората) на два стимула - първо условно (например звук на зумер), а след това безусловно (например хранене на куче с парчета месо). След определен брой комбинации това води до факта, че под действието само на звука на зумера (условен сигнал) кучето развива хранителна реакция (отделя се слюнка, кучето облизва устните си, скимти, гледа към купата), т.е. формиран е хранителен условен рефлекс (фиг. 3). Всъщност тази техника на обучение е известна отдавна, но IP Pavlov я превърна в мощен инструмент за научно изследване на мозъчните функции.

Физиологичните изследвания, съчетани с изучаването на анатомията и морфологията на мозъка, доведоха до недвусмислен извод - именно мозъкът е инструментът на нашето съзнание, мислене, възприятие, памет и други психични функции.

Основната трудност на изследването се състои в това, че психичните функции са изключително сложни. Психолозите изучават тези функции със собствени методи (например с помощта на специални тестове те изучават емоционалната стабилност на човека, нивото на умствено развитие и други свойства на психиката). Характеристиките на психиката се изучават от психолог, без да се "обвързват" с мозъчните структури, тоест психологът се интересува от въпроси организациисамата умствена функция, но не и това как работятотделни части на мозъка при упражняването на тази функция. Едва сравнително наскоро, преди няколко десетилетия, се появиха технически възможности за изучаване на методите на физиологията (регистриране на биоелектричната активност на мозъка, изследване на разпределението на кръвния поток и т.н., за повече подробности вижте по-долу) на някои характеристики на психиката. функции - възприятие, внимание, памет, съзнание и др. Съвкупността от нови подходи към изучаването на човешкия мозък, обхватът на научните интереси на физиолозите в областта на психологията, доведоха до появата на нова наука в граничната зона от тези науки - психофизиология. Това доведе до взаимното проникване на две области на знанието - психология и физиология. Следователно физиологът, който изучава функциите на човешкия мозък, се нуждае от знания по психология и прилагането на тези знания в практическата си работа. Но психологът не може без записване и изучаване на обективните процеси в мозъка с помощта на електроенцефалограми, евокирани потенциали, томографски изследвания и др.

Методи за неврофизиологично изследване. електрическа активност на мозъка.

Във физиологията има два основни метода: наблюдение и експеримент.

Метод на наблюдениесе състои в пасивно регистриране на хода на процес или явление.

Експериментирайте- това е изследване на всяка функция чрез активно въздействие. Съществуват два вида експерименти; остри и хронични. С остраВ експеримента изследователят изрязва интересуващите го структури (PR - церебелум). Такъв експеримент води до смъртта на опитни животни. хроничен експериментизучава функции в тясна връзка с други функции на тялото - опитното животно не умира.

В клиничната практика те използват

Във физиологията на БНД Павлов се развива метод на условен рефлекс. С помощта на този метод той изучава функциите на кората на главния мозък, подкоровите образувания, явленията на концентрация и облъчване, аналитичната и синтетична дейност на мозъка.

В съвременните условия за изследване на физиологичните процеси се използват електрофизиологични методи, които позволяват запис на биопотенциали (електрокардиография, електроенцефалография, електромиография). С помощта на компютърна томография е възможно да се установят морфофункционални промени в мозъка, без да се прибягва до операция.

Методи за изследване на мозъка.

1) морфологични методи - изследване на фината структурамозък (откриване на най-фините елементи на нервните клетки) с помощта на светлинна и електронна микроскопия, радиохимия.

2) биохимични методи -изследване на метаболитните процеси на мозъка на здрав и болен човек, както и в различни функционални състояния, форми на дейност и др. Ще бъдат разграничени няколко области на неврохимията - химията на пептидите, медиаторите, модулаторите, аминокиселините и др.

3) физиологични методи -експериментални методи, насочени към изследване на функциите на различни части на мозъка.

· Метод за унищожаване на мозъка. Първоначално е бил използван за симулиране на ситуации, в които се намират хора с локални мозъчни лезии. В клиничната практикаизползване метод за разрушаване на структурите на централната нервна системас цел лечение (напр. лечение на наркотична зависимост). Изследването и разрушаването на мозъчните структури за терапевтични цели е намерило приложение в клиниката на академик Бехтерева за лечение на различни форми на заболявания на ЦНС.

· Методът за електрическа стимулация на мозъка- е въведен в експерименталната физиология от средата на 19 век. В съвременната наукаизползва се стереотаксична техника, която позволява електродът да бъде поставен във всяка много локална област на мозъка. Тази техника се използва и за лечение на редица неврологични и психични заболявания.

· Метод на химиостимулация, термо- и химио-разрушаване, унищожаване чрез ултразвук - ви позволява да постигнете още по-голяма локалност.

· Метод за регистриране на електрическите процеси на мозъка- използва се от втората половина на 20 век. Електроенцефалографски методе метод за записване на електрическата активност на мозъка, главно на кортикалните неврони. Кривата, представяща електрическата активност, се нарича електроенцефалограма. За регистрация се използва електроенцефалограф. Като цяло, ЕЕГ ви позволява да определите естеството на състоянието на мозъка (PR - епилепсия).

· Метод за изследване на церебралния кръвен поток -метод реенцефалография(РЕГ.). REG се записва с помощта на реограф, свързан с електроенцефалограф. REG е крива, съставена от възходящи и низходящи пътища. Има върхове и зъбци по спускането на кривата. REG е безвреден метод за диагностициране на мозъчни нарушения. Изследва се церебралният кръвоток в басейните на каротидните и гръбначните артерии.

· Томографски методи(компютърна томография на главата). Същността на томографското изследване е изкуственото получаване на парче от мозъка. За да се конструира срез, се използва или трансилюминация на мозъка с помощта на рентгенови лъчи, или радиация от мозъка, излъчвана от изотопи, въведени преди това в мозъка. Този метод се използва широко за диагностициране на заболявания на централната нервна система (възможно е да се идентифицира локализацията на тумори, кръвоизливи и др.).

електрическа активност на мозъка.

Флуктуациите в електрическите потенциали на земната кора са регистрирани за първи път от V.V. Правдич-Нилински през 1913 г. Флуктуациите в кортикалните потенциали се записват с помощта на електроенцефалограф. На ЕЕГ се разграничават вълни с различни честоти и амплитуди. Според честотата на трептенията в 1 s. разпределете алфа ритъм, бета ритъм, тета ритъм, делта ритъм.

Характеристики на биоритмите на мозъка:

Диагностична стойност на електроенцефалограмата: при здрав човек в състояние на будност трябва да се регистрират алфа и бета вълни; в противен случай това е признак на патология в мозъка (кръвоизливи, тумори).

Физиологичните процеси, като правило, са скрити от външно наблюдение, поради което дълго време остават извън полето на интерес на психолозите, които се занимават главно с изучаването на проявите на човешкото поведение, достъпни за пряко наблюдение. Въпреки това, много модели на умствена дейност биха били чисто спекулативни, ако психолозите не се интересуват от неврофизиологичните процеси, които са в основата на реалността, която изучават.

От друга страна, в неврофизиологията имаше постоянна нужда да се опише организацията на физиологичните процеси в термините, дефинирани в психологическите концепции и теории. Имало е и има взаимно обогатяване на двете науки за човека, както чрез теоретични разработки, така и чрез експериментални методи. Какво дава изследването на физиологичните параметри на нервната система? Първо, физиологичните показатели стават надеждни елементи, използвани при описване на изследваното поведение. Второ. Тя позволява на експериментаторите да включат в обсега на своите изследвания проявления от дейността на организма, скрити от непосредственото наблюдение, които лежат в основата на поведението.

В психофизиологията основните методи за регистриране на физиологичните процеси са електрофизиологичните методи. Електрическият компонент заема специално място във физиологичната активност на клетките, тъканите и органите. Електрическите потенциали отразяват физикохимичните последици от метаболизма, които съпътстват всички основни жизнени процеси, и следователно са изключително надеждни, универсални и точни индикатори за протичането на всеки физиологичен процес.

Надеждността на електрическите индикатори в сравнение с други, според A.B. Коган, е особено демонстративен, „когато те се оказват единственото средство за откриване на активност“. Еднаквостта на потенциалите на действие в нервна клетка, нервно влакно, мускулна клетка, както при хора, така и при животни, показва универсалността на тези показатели. Точността на електрическите индикатори, т.е. тяхното времево и динамично съответствие с физиологичните процеси се основава на бързи физикохимични механизми на генериране на потенциал. Като неразделна част от физиологичните процеси в нервната или мускулната структура.

Към изброените предимства на електрическите индикатори за физиологична активност трябва да се добави неоспоримото техническо удобство на тяхната регистрация: в допълнение към специалните електроди, за това е достатъчен универсален биопотенциален усилвател. И което е важно за психофизиологията, повечето от тези показатели могат да бъдат записани, без да се наранява обектът по никакъв начин и без да се намесват в процесите, които се изследват. Най-широко използваните методи включват регистрация на импулсна активност на нервните клетки, регистрация на електрическа активност на кожата, електроенцефалография, електроокулография, електромиография и електрокардиография. Напоследък в психофизиологията е въведен нов метод за регистриране на електрическата активност на мозъка - магнитоенцефалографията и изотопният метод.

Изучаването на дейността на нервните клетки или невроните, като неразделна морфологична и функционална единица на нервната система, разбира се, остава основното направление в психофизиологията. Един от показателите за активността на невроните са акционните потенциали - електрически импулси с продължителност няколко ms и амплитуда до няколко mV. Съвременните технически възможности позволяват да се регистрира импулсна активност при животни в свободно поведение и по този начин да се сравни тази активност с различни поведенчески показатели. В редки случаи, в условията на неврохирургични операции, изследователите успяват да регистрират импулсната активност на невроните при хората.

Тъй като невроните са малки по размер (няколко десетки микрона), тяхната активност също се записва с помощта на специални разрядни микроелектроди, доближени до тях. Микроелектродите са метални и стъклени. Електродът е фиксиран в специален микроманипулатор, прикрепен към черепа на животното и е свързан към усилвател. С помощта на микроманипулатор електродът се вкарва стъпка по стъпка през дупката в черепа в мозъка. Дължината на стъпката е няколко микрона, което позволява записващият връх на електрода да се приближи много близо до неврона, без да го повреди.Електродът се довежда до неврона или ръчно, като в този случай животното трябва да е в покой, или автоматично на всеки етап от поведението на животното. Усиленият сигнал влиза в монитора и се записва на магнитна лента или в паметта на компютъра. Когато върхът на електрода се "доближи" до неврона, експериментаторът вижда на монитора поведението на импулси, чиято амплитуда постепенно се увеличава с по-нататъшно внимателно придвижване на електрода. Когато амплитудата на импулсите започне да надвишава фоновата активност на мозъка, електродът вече не се захранва, за да се изключи възможността за увреждане на невронната мембрана.

Неврофизиологични методи на изследване.

Лечението на главоболие и други неврологични заболявания изисква преди всичко точна диагноза. Невъзможно е правилното лечение без правилна диагноза. В началния етап на изследването, за да се идентифицират причините за главоболие, замаяност, нарушение на паметта, дискоординация на движенията, последствия от травматично увреждане на мозъка, се използват следните диагностични методи:

Електроенцефалография (ЕЕГ) - метод за записване на колебанията в електрическите потенциали на мозъка при възрастни и деца, записани с помощта на специални устройства - електроенцефалографи

Способността за оценка на мозъчната активност, наличието на патологична активност, включително епилептиформна активност, контрол на действието на антиконвулсантите, изследване на синкопа, степента на физиологична зрялост на кортикалните ритми (съответстващи на възрастта) при деца.

Електроенцефалография - мониторинг (ЕЕГ) - метод за дългосрочно (за много часове, дни) запис на ЕЕГ на флаш карта с по-нататъшен експорт на записаната информация в компютърна система за анализ и преглед. Методът дава възможност да се анализира динамиката на ЕЕГ по време на нормалния живот на човека, под въздействието на естествени стимули, които влияят на човека в ежедневните му дейности, което е от голямо значение при изследване на деца, както и под влияние на различни функционални (фотостимулация). , хипервентилация и др.) ) натоварвания при всякакви условия. За ЕЕГ мониториране на пациента се поставят електроди (19 скалп, 2 уши), които се свързват към кутия с референтни клетки, която от своя страна е свързана към пациентния блок, в който има 4 батерии и флаш карта за данни запис са вмъкнати ЕЕГ. ЕЕГ мониторингът позволява не само диагностика, но и коригиране на лечението, прогноза на заболяването, както и диференциална диагноза на множество форми на епилепсия, неепилептични припадъци, оценка на стабилността на ремисията и възможността за отмяна на терапията и др. използва се и при нарушения на съня: оценява се дълбочината на съня, продължителността на отделните му фази.

Електроенцефалография с лишаване от сън (ЕЕГ с лишаване от сън), последвано от краткотраен (20-30 минути) сън

Лишаване от сън (депривация) за 24-48 часа преди извършване на ЕЕГ за откриване на латентна епилептична активност в случаи на епилепсия, които са трудни за разпознаване. Лишаването от сън е доста силен фактор за гърчове. В този случай пациентът не спи цяла нощ преди процедурата, а на сутринта се прави стандартно ЕЕГ, след което (ако пациентът заспи) може да се направи ЕЕГ на съня за 20-30 минути. Записването на ЕЕГ по време на сън позволява да се открие епилептична активност при повечето пациенти, при които тя не е била открита през деня дори под въздействието на конвенционални провокативни тестове.

Реоенцефалографията (РЕГ) е метод, който изследва обемните флуктуации в кръвоснабдяването на съдовете на мозъка и шията въз основа на графична регистрация на импулсно-синхронни промени в съпротивлението между електродите, приложени към скалпа (с помощта на реоенцефалограф)

Позволява да се оцени тонуса и еластичността на съдовете на мозъка и шията, вискозитета на кръвта, скоростта на разпространение на пулсовата вълна, скоростта на кръвния поток, да се оценят латентните периоди, времето на потока и тежестта на регионалните съдови реакции.

Ехоенцефалографията (ЕхоЕГ) е инструментален диагностичен метод, базиран на отразяването на ултразвук от границата на вътречерепни образувания и среди с различна акустична плътност (меки кожи на главата, кости на черепа, менинги, медула, цереброспинална течност, кръв).

Най-важният показател при ехоенцефалографията (ЕхоЕГ) е оценката на позицията на средните структури на мозъка (М-ехо) при хидроцефално-хипертензивен синдром (вътречерепно налягане).

Електроневромиографията е диагностичен метод, който ви позволява да измервате скоростта на преминаване на нервен импулс по нервните влакна. Позволява лесно да се определи "мястото" на увреждане на нервните структури, използва се при диагностицирането на различни заболявания на периферната нервна система (моно- и полиневропатия при интоксикация, захарен диабет, наранявания на крайниците с увреждане на периферните нерви и др. .) Извършваме електроневромиография на горни и долни крайници с електроневромиограф. Цялата процедура по миография отнема около час. Пациентът ляга на дивана и с помощта на излъчвател на импулсен ток лекарят по функционална диагностика предизвиква нервно възбуждане и мускулна контракция.

Методите за неврофизиологично изследване включват електроенцефалография (ЕЕГ), реоенцефалография (reg), магнитоенцефалография (MEG), евокирани потенциали (VP).

Електроенцефалография.Това е метод за изследване на характеристиките на функционирането на мозъка с помощта на запис на биотокове, които представляват алгебричната сума на извънклетъчните електрически полета, възбуждащите и инхибиторните постсинаптични потенциали на кортикалните неврони, което отразява метаболитните процеси, протичащи в тях. Тези биотокове са изключително слаби (сила на тока 10-15 микроволта), затова за регистрирането им се използват усилватели. ЕЕГ отразява съвместната активност на голям брой неврони и по неговия модел може да се прецени работата на различни части от мозъчната мрежа, разположени под електродите. ЕЕГ е от особено значение за диагностицирането на фокални органични лезии на мозъка. При епилепсия се откриват остри вълни, пикове, комплекси пик-вълна и други прояви на конвулсивна активност. В някои случаи такива комплекси се регистрират при лица, които никога не са имали конвулсивни припадъци, но рискът от появата им е доста висок („скрит“). Такива случаи също се записват, когато при наличие на гърчове при пациенти няма конвулсивна активност на ЕЕГ. Откриването му се улеснява от хипервентилация, която се постига чрез дълбоки вдишвания и издишвания за 1-2 минути. Ако пациентите приемат антиконвулсанти, конвулсивната готовност се потиска. При органични мозъчни лезии без ЕЕГ припадъци се отбелязват умерени дифузни промени в биоелектричната активност на мозъка.

Реоенцефалография. Reg се използва за изследване на характеристиките на мозъчното кръвообращение, неговата патология и служи за измерване на съпротивлението между електродите, които са разположени по специален начин на повърхността на черепа. Смята се, че това съпротивление се дължи главно на вътречерепната хемодинамика. Измерването се извършва със слаб променлив ток (от 1 до 10 mA) с висока честота. По естеството на кривата на reg - скоростта на нарастване на пулсовата вълна, наличието и позицията на дикротичната вълна, междухемисферната асиметрия и формата на reg в различни отвеждания - може косвено да се съди за кръвоснабдяването на различни области на мозъка и състоянието на съдовия тонус. В някои случаи reg ви позволява да диагностицирате последствията от затворена черепно-мозъчна травма или хеморагичен инсулт. Диагностиката се подпомага от разработени компютърни програми за автоматичен многоканален анализ на reg и получаване на данни във визуална графична форма.

Магнитоенцефалография. MEG е безконтактен метод за изследване на функцията на мозъка с регистрация на ултраслаби магнитни полета, които възникват в резултат на протичането на електрически ток в мозъка. Особеността на магнитното поле е, че черепът и менингите практически не оказват влияние върху неговата величина, те са "прозрачни" за магнитните силови линии. Това дава възможност да се регистрира активността не само на повърхностно разположени кортикални структури (както в случая с ЕЕГ), но и на дълбоки части на мозъчната тъкан с доста високо съотношение сигнал / шум. За първи път е разработен математически апарат за МЕГ и са създадени софтуерни инструменти за определяне на локализацията на диполен източник в обема на мозъка, които след това са модифицирани за ЕЕГ анализ. Следователно, MEG е доста ефективен за точно определяне на интрацеребралната локализация на епилептични огнища, особено след като вече са създадени многоканални MEG устройства. Мег значително допълва ЕЕГ данните.

Методът на евокираните потенциали. VP са краткосрочни промени в електрическата активност на мозъка, които възникват в отговор на сензорна стимулация. Амплитудата на единичните ОзВ е толкова малка, че те практически не се открояват на фона на ЕЕГ. За тяхното определяне и идентифициране се използва методът на осредняване на стимулите с помощта на специализирани лабораторни компютри. В зависимост от модалността на сетивните стимули се разграничават зрителни ОзВ (свп) за проблясък на светлина, слухови ОзВ (свп) и стволови ЕПС (свп) - за звуково щракване, както и соматосензорни ОзВ (свп) - за електрическа стимулация. на кожата или нервите на крайниците. Средният VP е полифазен комплекс, отделните компоненти на който имат определени амплитудни съотношения и пикови стойности на латентност. Има отрицателни вълни, насочени нагоре (n1, n2) и положителни вълни, насочени надолу (p1, p2, pz). За повечето ЕР е известна вътремозъчната локализация на генераторите на всеки от компонентите, като комплексите с най-кратка латентност (до 50 ms) се генерират на ниво рецептори и стволови ядра, а средната латентност (50–150 ms) и комплекси с дълга латентност (повече от 200 ms) на нивото на кортикалните проекции на анализатора. В психиатричната практика най-често се използват svp и svp, както и т. нар. event-related ep (erp), които се наричат ​​когнитивни (повече от 250 ms).