Skapande

Neurofysiologisk studie av hjärnans funktionella förmågor. Föreläsning: Metoder för neurofysiologisk forskning. hjärnans elektriska aktivitet. Moderna parakliniska undersökningsmetoder

NEUROFYSIOLOGISK UNDERSÖKNING

Metoderna för neurofysiologisk undersökning inkluderar elektroencefalografi (EEG), reoencefalografi (REG), magnetoencefalografi (MEG), evoked potentials (EP).

Elektroencefalografi. Detta är en metod för att studera funktionerna i hjärnans funktion med hjälp av inspelningen av bioströmmar, som representerar den algebraiska summan av extracellulära elektriska fält, excitatoriska och hämmande postsynaptiska potentialer hos kortikala neuroner, vilket återspeglar de metaboliska processer som förekommer i dem. Dessa bioströmmar är extremt svaga (strömstyrka 10-15 µV), så förstärkare används för att registrera dem. EEG speglar den gemensamma aktiviteten hos ett stort antal neuroner, och dess mönster kan användas för att bedöma arbetet i olika delar av hjärnnätverket som ligger under elektroderna. Av särskild betydelse är EEG för diagnos av epilepsi, fokala organiska lesioner i hjärnan. Vid epilepsi upptäcks akuta vågor, toppar, toppvågskomplex och andra manifestationer av konvulsiv aktivitet. I vissa fall registreras sådana komplex hos individer som aldrig har haft krampanfall, men risken för att de uppstår är ganska hög ("dold epilepsi"). Sådana fall registreras också när det inte finns någon konvulsiv aktivitet på EEG i närvaro av anfall hos patienter. Dess upptäckt underlättas av hyperventilering, vilket uppnås genom djupa andetag och utandningar i 1-2 minuter. Om patienter tar antikonvulsiva medel, dämpas krampberedskapen. Med organiska hjärnskador utan anfall noteras måttliga diffusa förändringar i hjärnans bioelektriska aktivitet på EEG.

Reoencefalografi. REG används för att studera egenskaperna hos cerebral cirkulation, dess patologi och tjänar till att mäta motståndet mellan elektroder, som är belägna på ett speciellt sätt på ytan av skallen. Detta motstånd tros främst bero på intrakraniell hemodynamik. Mätningen utförs med en svag växelström (från 1 till 10 mA) med hög frekvens. På grund av REG-kurvans natur - pulsvågens ökningshastighet, närvaron och positionen av den dikrotiska vågen, interhemisfärisk asymmetri och formen av REG i olika avledningar - kan man indirekt bedöma blodtillförseln till olika områden av hjärnan och tillståndet för vaskulär tonus. I vissa fall låter REG dig diagnostisera konsekvenserna av en sluten kraniocerebral skada eller hemorragisk stroke. Diagnostik assisteras av utvecklade datorprogram för automatisk flerkanalsanalys av REG och inhämtning av data i en visuell grafisk form.

Magnetoencefalografi. MEG är en beröringsfri metod för att studera hjärnans funktion med registrering av ultrasvaga magnetfält som uppstår till följd av flödet av elektriska strömmar i hjärnan. Det speciella med magnetfältet är att skallen och hjärnhinnorna praktiskt taget inte har någon effekt på dess storlek, de är "transparenta" för magnetiska kraftlinjer. Detta gör det möjligt att registrera aktiviteten inte bara av ytligt belägna kortikala strukturer (som i fallet med EEG), utan även av djupa delar av hjärnvävnaden med ett ganska högt signal-brusförhållande. För första gången utvecklades en matematisk apparat för MEG och mjukvaruverktyg för att bestämma lokaliseringen av en dipolkälla i hjärnvolymen skapades, som sedan modifierades för EEG-analys. Därför är MEG ganska effektivt för noggrann bestämning av den intracerebrala lokaliseringen av epileptiska foci, speciellt eftersom flerkanaliga MEG-enheter nu har skapats. MEG kompletterar signifikant EEG-data.

Metoden för framkallade potentialer. EP är kortvariga förändringar i hjärnans elektriska aktivitet som uppstår som svar på sensorisk stimulering. Amplituden för enskilda EP:er är så liten att de praktiskt taget inte särskiljs på bakgrunds-EEG. För att bestämma och identifiera dem används metoden för stimulusmedelvärde med hjälp av specialiserade laboratoriedatorer. Beroende på modaliteten av sensoriska stimuli finns det visuella EPs (VEPs) för en ljusblixt, auditiva EPs (SEPs) och stam-EPs (StEPs) för ett ljudklick och somatosensoriska EPs (SSEPs) för elektrisk stimulering av huden eller nerverna i extremiteterna. Den genomsnittliga EP är ett polyfasiskt komplex, vars individuella komponenter har vissa amplitudförhållanden och topplatensvärden. Det finns uppåtgående negativa vågor (N1, N2) och nedåtgående positiva vågor (P1, P2, P3). För de flesta EP:er är den intracerebrala lokaliseringen av generatorerna för var och en av komponenterna känd, med den kortaste latensen (upp till 50 ms) komplex genereras på nivån av receptorer och stamkärnor, och medellatensen (50–150 ms) och komplex med lång latens (mer än 200 ms) i nivå med analysatorns kortikala projektioner. I psykiatrisk praktik är VEP och SEP vanligare, liksom den så kallade händelserelaterade EP (ERP), som kallas kognitiv (mer än 250 ms).

Neurofysiologi är en gren av fysiologin som studerar nervsystemets och neuronernas funktioner, vilka är dess huvudsakliga strukturella enheter. Det är nära besläktat med psykologi, etologi, neuroanatomi, liksom många andra vetenskaper som studerar hjärnan. Detta är dock en allmän definition. Det är värt att utöka det och uppmärksamma andra aspekter relaterade till detta ämne. Och det finns många av dem.

Lite historia

Det var på 1600-talet som de första idéerna om en sådan (ännu inte existerande) vetenskaplig gren som neurofysiologi lades fram. Den hade inte kunnat utvecklas om det inte vore för ackumuleringen av information om det histologiska och anatomiska.Experiment för att studera den nya medicinska sektionen började på 1800-talet – innan dess fanns det bara teorier. Den första av dem lades fram av R. Descartes.

Det är sant att experimenten från början inte var särskilt humana. Först och främst lyckades forskare (C. Bell och F. Magendie) ta reda på att efter transektion av de bakre spinalrötterna försvinner känsligheten. Och om du gör samma sak med de främre, kommer förmågan att röra sig att gå förlorad.

Men det mest kända neurofysiologiska experimentet (som förresten är känt för var och en av oss) utfördes av I.P. Pavlov. Det var han som upptäckte betingade reflexer, som gav tillgång till den objektiva registreringen av de nervprocesser som inträffar i hjärnbarken. Allt detta är neurofysiologi. som nu diskuterades, fastställdes i samband med försök som utförts inom ramen för detta medicinska avsnitt.

Modern forskning

Neurofysiologi, till skillnad från neurologi, neurobiologi och alla andra vetenskaper som den har ett samband med, har en skillnad. Och den består av följande: detta avsnitt behandlar direkt den teoretiska utvecklingen av all neurologi som helhet.

I vår tid har vetenskapen, liksom medicinen, tagit ett mycket långt steg. Och i det nuvarande skedet är alla neurofysiologins funktioner byggda på studiet och förståelsen av den integrerande aktiviteten i vårt nervsystem. Vad händer med hjälp av implanterade och ytelektroder, samt termiska stimuli av centrala nervsystemet.

Samtidigt fortsätter utvecklingen av studiet av cellulära mekanismer - det innebär också användningen av modern mikroelektrodteknologi. Detta är en ganska komplicerad och mödosam process, för för att starta studien är det nödvändigt att "implantera" en mikroelektrod inuti neuronen. Endast på detta sätt kommer de att få information om utvecklingen av processerna för hämning och excitation.

elektronmikroskopi

Det används också av forskare idag. gör det möjligt att studera exakt hur information kodas och överförs i vår hjärna. Grunderna i neurofysiologi har studerats, och tack vare modern teknik finns det redan hela centra där forskare modellerar individuella nervnätverk och neuroner. Följaktligen är neurofysiologi idag också en vetenskap förknippad med cybernetik, kemi och bionik. Och framstegen är uppenbara – idag är diagnosen och efterföljande behandling av epilepsi, multipel skleros, stroke och rörelsestörningar en realitet.

Kliniska experiment

Den mänskliga hjärnans neurofysiologi (både hjärnan och ryggraden) undersöker dess specifika funktioner med hjälp av elektrofysiologiska mätmetoder. Processen är experimentell - endast på grund av yttre påverkan är det möjligt att uppnå utseendet av framkallade potentialer. Dessa är bioelektriska signaler.

Denna metod gör det möjligt att få information om hjärnans funktionella tillstånd och aktiviteten hos dess djupa avdelningar, och du behöver inte ens introduceras i dem. Idag används denna metod flitigt inom klinisk neurofysiologi. Målet är att ta reda på information om tillståndet hos olika sensoriska system, såsom beröring, hörsel, syn. I detta fall undersöks både perifera och centrala nerver.

Fördelarna med denna metod är uppenbara. Läkare får objektiv information direkt från kroppen. Det finns ingen anledning att ifrågasätta patienten. Detta är särskilt bra när det gäller små barn eller personer med nedsatt medvetande, som på grund av sin ålder eller tillstånd inte kan uttrycka känslor i ord.

Kirurgi

Uppmärksamhet bör ägnas åt detta ämne. Det finns något sådant som kirurgisk neurofysiologi. Detta är med andra ord den "tillämpade" sfären. Det utövas av kirurger-neurofysiologer, som direkt under operationen observerar hur nervsystemet hos deras patient fungerar. Denna process, oftast, åtföljs av en elektrofysiologisk studie av vissa delar av det centrala nervsystemet hos den opererade personen. Detta är förresten relaterat till den omfattande kliniska disciplin som kallas neuromonitoring.

framkallad potentiell metod

Det är värt att prata om det mer i detalj. Neurofysiologi är en disciplin som låter dig ta reda på mycket viktig information som kan bidra till behandlingen av en patient. Och metoden för framkallade potentialer tillämpas i relation till visuella, akustiska, auditiva, somatosensoriska och transkraniella funktioner.

Dess kärna är följande: läkaren pekar ut och beräknar i genomsnitt de svagaste potentialerna för bioelektrisk hjärnaktivitet, vilket är ett svar på afferenta stimuli. Tekniken är tillförlitlig, eftersom den innebär användning av en enda tolkningsalgoritm.

Tack vare sådana studier är det möjligt att identifiera neurologiska störningar av varierande grad hos en patient, liksom störningar som har påverkat hjärnans sensorimotoriska cortex, retinala banor, hörselfunktion etc. Dessutom kan förmågan att beräkna effekten av anestesi på människokroppen har blivit verklig. Nu, med den här metoden, visar det sig att utvärdera koma, förutsäga dess utveckling och beräkna den troliga

Specialisering

Neurofysiologer är inte bara läkare utan också analytiker. Genom olika studier kan en specialist avgöra hur allvarligt CNS är påverkat. Detta ger ett sätt att fastställa en korrekt diagnos och ordinera kompetent, korrekt behandling.

Ta till exempel en vanlig huvudvärk - det kan vara en konsekvens av vaskulära spasmer och ökat intrakraniellt tryck. Men ofta är det fortfarande ett symptom på en utvecklande tumör eller till och med ett konvulsivt syndrom. Lyckligtvis finns det i vår tid flera metoder som läkare tar reda på exakt vad som händer med patienten. Vi kan prata om dem till slut.

Forskningstyper

Så, den första är EEG, eller reoencefalografi, som läkarna kallar det. EEG används för att diagnostisera epilepsi, tumörer, trauma, inflammatoriska och vaskulära sjukdomar i hjärnan. Indikationer för reoencefalografi är anfall, kramper, prat och vandring under sömnen, samt nyligen gjorda förgiftningar med gifter. EEG är den enda studie som kan göras även om patienten är medvetslös.

REG (elektroencefalografi) hjälper till att identifiera orsakerna till vaskulära patologier i hjärnan. Tack vare denna studie är det möjligt att studera cerebralt blodflöde. Studien genomförs genom att en svag högfrekvent ström passerar genom hjärnvävnaden. Rekommenderas för högt eller lågt blodtryck och migrän. Förfarandet är smärtfritt och säkert.

ENMG är den senaste populära studien. Detta är en elektroneuromyografi, på grund av vilken lesioner som påverkar den neuromotoriska perifera apparaten undersöks. Indikationer är myosteni, myotoni, osteokondros, såväl som degenerativa, toxiska och inflammatoriska sjukdomar.

Ämne, innehåll, betydelse av neurofysiologi. Bildande och utveckling av vetenskap.

Ordet fysiologi kommer från det grekiska ordet fussis - naturvetenskapen. Inledningsvis betecknade det hela vetenskapen om växt- och djurvärlden. Med ackumuleringen av kunskap uppstod en oberoende vetenskaplig disciplin som studerar funktionerna hos en levande organism, som blev känd som fysiologi.

Fysiologi - det är vetenskapen om funktionerna hos celler, vävnader, organ, organsystem och hela organismen.

Fysiologi studerar de processer som sker i mänskliga organ och system, i deras förhållande till miljön, under olika förhållanden i kroppen.

Fysiologins uppgift består i kunskap om egenskaperna, manifestationsformer och mekanismer för reglering av dessa egenskaper under olika förhållanden i kroppen och olika miljöförhållanden.

Barnets fysiologi- en vetenskap som studerar förändringar i kroppens funktioner som sker under dess utveckling.

Neurofysiologi studerar regelbundenheterna i det centrala nervsystemets funktion, funktionerna i det centrala nervsystemets strukturer, deras förhållande till varandra.

Neurofysiologins uppgiftär att förstå mekanismerna i hjärnan och ryggmärgen.

Neurofysiologi nära besläktad med Fysiologi av BNI. Det har nu fastställts att substratet för implementering av komplexa reflexreaktioner är hjärnbarken och subkortikala strukturer. BNI pekades ut som en betingad reflexaktivitet av de högre delarna av det centrala nervsystemet, vilket ger ett adekvat och mest perfekt förhållande mellan hela organismen till omvärlden. BNI - detta är en uppsättning komplexa former av aktivitet i hjärnbarken och de subkortikala formationerna närmast den, vilket säkerställer förhållandet mellan hela organismen och den yttre miljön.

Under de senaste åren har det funnits en trend inom världsvetenskapen mot integration av information som erhållits inom relaterade kunskapsområden och skapandet av ett system av neurovetenskap på denna grund. Neurovetenskaperna inkluderar; neurofysiologi, BNI-fysiologi och psykofysiologi.

Psykologi är en av de äldsta vetenskaperna i det moderna systemet för vetenskaplig kunskap. Det uppstod som ett resultat av en persons medvetenhet om sig själv. Själva namnet på denna vetenskap - psykologi (psyke - själ, logoc - undervisning) indikerar att dess huvudsakliga syfte är kunskapen om ens själ och dess manifestationer - vilja, perception, uppmärksamhet, minne, etc. Neurofysiologi - en speciell gren av fysiologi som studerar nervsystemets aktivitet, uppstod mycket senare. Nästan fram till andra hälften av 1800-talet utvecklades neurofysiologin som en experimentell vetenskap baserad på studier av djur. Faktum är att de "lägre" (grundläggande) manifestationerna av nervsystemets aktivitet är desamma hos djur och människor. Sådana funktioner i nervsystemet inkluderar ledning av excitation längs nervfibern, övergången av excitation från en nervcell till en annan (till exempel nerv, muskel, körtel), enkla reflexer (till exempel böjning eller förlängning av en lem) , uppfattning av relativt enkelt ljus, ljud, taktila och andra irriterande ämnen och många andra. Först i slutet av 1800-talet började forskare studera några av de komplexa andningsfunktionerna och upprätthålla en konstant sammansättning av blod, vävnadsvätska och några andra i kroppen. Vid genomförandet av alla dessa studier hittade forskare inte signifikanta skillnader i nervsystemets funktion, både som helhet och i dess delar, hos människor och djur, inte ens mycket primitiva sådana. Till exempel, vid gryningen av modern experimentell fysiologi, var favoritämnet grodan. Först med upptäckten av nya forskningsmetoder (främst elektriska manifestationer av nervsystemets aktivitet) började ett nytt stadium i studiet av hjärnans funktioner, när det blev möjligt att studera dessa funktioner utan att förstöra hjärnan, utan att störa dess funktion. , och samtidigt studera de högsta manifestationerna av dess aktiviteter - uppfattningen av signaler, minnesfunktionerna, medvetandet och många andra.

Som redan nämnts är psykologi som vetenskap mycket äldre än fysiologi, och under många århundraden klarade sig psykologer i sin forskning utan kunskap om fysiologi. Det beror förstås främst på att den kunskap som fysiologin hade för 50-100 år sedan endast gällde funktionen hos vår kropps organ (njurar, hjärta, mage etc.), men inte hjärnan. Forntida vetenskapsmäns idéer om hjärnans funktion begränsades endast av externa observationer: de trodde att det fanns tre ventriklar i hjärnan, och forntida läkare "placerade" en av de mentala funktionerna i var och en av dem (fig. 1).

En vändpunkt i förståelsen av hjärnans funktioner kom på 1700-talet, när mycket komplexa klockmekanismer började tillverkas. Till exempel spelade speldosor musik, dockor dansade, spelade musikinstrument. Allt detta fick forskare att tro att vår hjärna liknar en sådan mekanism något. Först på 1800-talet slogs det slutligen fast att hjärnans funktioner utförs enligt reflexprincipen (reflektoreflektion). De första idéerna om det mänskliga nervsystemets reflexprincip formulerades dock redan på 1700-talet av filosofen och matematikern Rene Descartes. Han trodde att nerverna är ihåliga rör genom vilka djurandar överförs från hjärnan, själens säte, till musklerna. På fig. 2, kan det ses att pojken brände sitt ben, och denna stimulans utlöste hela kedjan av reaktioner: först går "djuranden" till hjärnan, reflekteras från den och går genom motsvarande nerver (rör) för att musklerna, blåsa upp dem. Här kan du lätt se en enkel analogi med hydrauliska maskiner, som på R. Descartes tid var höjdpunkten av ingenjörsprestationer. Att dra en analogi mellan verkan av artificiella mekanismer och hjärnans aktivitet är en favoritteknik för att beskriva hjärnans funktioner. Till exempel jämförde vår store landsman I. P. Pavlov funktionen hos hjärnbarken med en telefonövergång, på vilken en ung telefonist kopplar abonnenter till varandra. Numera jämförs hjärnan och dess aktiviteter oftast med en kraftfull dator. Men varje analogi är mycket godtycklig. Det råder ingen tvekan om att hjärnan verkligen utför en enorm mängd beräkningar, men principen för dess funktion skiljer sig från datorns principer. Men tillbaka till frågan: varför behöver en psykolog känna till hjärnans fysiologi?

Låt oss komma ihåg idén om en reflex, uttryckt på 1700-talet av R. Descartes. I själva verket var kärnan i denna idé insikten om att reaktionerna från levande organismer beror på yttre stimuli på grund av hjärnans aktivitet, och inte "av Guds vilja". I Ryssland mottogs denna idé entusiastiskt av det vetenskapliga och litterära samfundet. Höjdpunkten av detta var publiceringen av Ivan Mikhailovich Sechenovs berömda verk "Reflexes of the Brain" (1863), som lämnade en djup prägel på världskulturen. Ett bevis är det faktum att 1965, när hundraårsjubileet av publiceringen av denna bok firades, hölls en internationell konferens i Moskva under UNESCO:s överinseende, som deltog av många ledande neurofysiologer i världen. I. M. Sechenov bevisade för första gången fullständigt och övertygande att en persons mentala aktivitet borde bli föremål för studier av fysiologer.

IP Pavlov utvecklade denna idé i form av "läran om fysiologin för betingade reflexer."

Han är krediterad för att ha skapat en metod för experimentell studie av det "högsta golvet" i hjärnbarken - hjärnhalvorna. Denna metod kallas "metoden för betingade reflexer". Han etablerade det grundläggande mönstret att presentera för ett djur (I.P. Pavlov genomförde studier på hundar, men detta gäller också för människor) av två stimuli - först villkorlig (till exempel ljudet av en summer) och sedan ovillkorlig (till exempel, mata en hund med köttbitar). Efter ett visst antal kombinationer leder detta till att hunden, under verkan av endast ljudet från summern (villkorlig signal), utvecklar en matreaktion (saliv släpps ut, hunden slickar sina läppar, gnäller, tittar mot skålen), dvs en matkonditionerad reflex har bildats (fig. 3). Egentligen har denna träningsteknik varit känd länge, men IP Pavlov gjorde den till ett kraftfullt verktyg för vetenskaplig studie av hjärnans funktioner.

Fysiologiska studier, i kombination med studiet av hjärnans anatomi och morfologi, ledde till en otvetydig slutsats - det är hjärnan som är instrumentet för vårt medvetande, tänkande, perception, minne och andra mentala funktioner.

Studiens största svårighet ligger i det faktum att mentala funktioner är extremt komplexa. Psykologer studerar dessa funktioner med sina egna metoder (till exempel, med hjälp av speciella tester studerar de en persons känslomässiga stabilitet, nivå av mental utveckling och andra egenskaper hos psyket). Psykets egenskaper studeras av en psykolog utan att "binda" till hjärnans strukturer, det vill säga att psykologen är intresserad av frågor organisationer mental funktion i sig, men inte det hur de fungerar enskilda delar av hjärnan vid utövandet av denna funktion. Först relativt nyligen, för flera decennier sedan, dök det upp tekniska möjligheter för att studera fysiologiska metoder (registrering av hjärnans bioelektriska aktivitet, studiet av fördelningen av blodflödet etc., för mer information se nedan) för vissa mentala egenskaper funktioner - perception, uppmärksamhet, minne, medvetande, etc. Helheten av nya tillvägagångssätt för studiet av den mänskliga hjärnan, omfattningen av vetenskapliga intressen hos fysiologer inom psykologiområdet, ledde till uppkomsten av en ny vetenskap i gränsområdet av dessa vetenskaper - psykofysiologi. Detta ledde till interpenetration av två kunskapsområden - psykologi och fysiologi. Därför behöver en fysiolog som studerar den mänskliga hjärnans funktioner kunskap om psykologi och tillämpningen av denna kunskap i sitt praktiska arbete. Men en psykolog kan inte göra utan att registrera och studera de objektiva processerna i hjärnan med hjälp av elektroencefalogram, framkallade potentialer, tomografiska studier etc.

Metoder för neurofysiologisk forskning. hjärnans elektriska aktivitet.

Inom fysiologi finns det två huvudmetoder: observation och experiment.

Observationsmetod består i passiv registrering av förloppet av en process eller ett fenomen.

Experimentera- detta är studiet av vilken funktion som helst genom aktivt inflytande. Existera två typer av experiment; akut och kronisk. Med akut I experimentet skär forskaren ut strukturerna av intresse för honom (PR - cerebellum). Ett sådant experiment innebär att försöksdjur dör. kroniskt experiment studerar funktioner i nära relation med andra funktioner i kroppen - försöksdjuret dör inte.

I klinisk praxis använder de

I fysiologin för BNI utvecklades Pavlov villkorlig reflexmetod. Med denna metod studerade han hjärnbarkens funktioner, subkortikala formationer, fenomenen koncentration och bestrålning samt hjärnans analytiska och syntetiska aktivitet.

I moderna förhållanden, för att studera fysiologiska processer, används elektrofysiologiska metoder som tillåter inspelning av biopotentialer (elektrokardiografi, elektroencefalografi, elektromyografi). Med hjälp av datortomografi är det möjligt att etablera morfofunktionella förändringar i hjärnan utan att tillgripa operation.

Metoder för att studera hjärnan.

1) morfologiska metoder - studiet av finstruktur hjärna (detektion av de finaste delarna av nervceller) med hjälp av ljus- och elektronmikroskopi, radiokemi.

2) biokemiska metoder - studie av metaboliska processer i hjärnan hos en frisk och sjuk person, såväl som i olika funktionella tillstånd, former av aktivitet etc. Flera områden av neurokemi kommer att särskiljas - kemin av peptider, mediatorer, modulatorer, aminosyror, etc.

3) fysiologiska metoder - experimentella metoder som syftar till att studera funktionerna i olika delar av hjärnan.

· Hjärndestruktionsmetod. Det användes ursprungligen för att simulera situationer som personer med lokala hjärnskador hamnar i. I klinisk praxis använda sig av metod för att förstöra strukturerna i det centrala nervsystemet i behandlingssyfte (t.ex. drogberoendebehandling). Studien och förstörelsen av hjärnstrukturer för terapeutiska ändamål har funnit tillämpning i kliniken för akademiker Bekhtereva för behandling av olika former av CNS-sjukdomar.

· Metoden för elektrisk stimulering av hjärnan- introducerades i experimentell fysiologi från mitten av 1800-talet. I modern vetenskap en stereotaxisk teknik används, vilket gör att elektroden kan sättas in i alla mycket lokala delar av hjärnan. Denna teknik används också för att behandla ett antal neurologiska och psykiska sjukdomar.

· Kemostimuleringsmetod, termo- och kemo-destruktion, förstörelse genom ultraljud - gör att du kan uppnå ännu större lokalitet.

· Metod för registrering av elektriska processer i hjärnan- används sedan andra hälften av 1900-talet. Elektroencefalografimetodär en metod för att registrera den elektriska aktiviteten i hjärnan, främst kortikala neuroner. Kurvan som representerar elektrisk aktivitet kallas elektroencefalogram. För registrering används en elektroencefalograf. I allmänhet låter EEG dig bestämma arten av hjärnans tillstånd (PR - epilepsi).

· Metod för att studera cerebralt blodflöde - metod reaencefalografi(REG). REG registreras med hjälp av en reograf ansluten till en elektroencefalograf. REG är en kurva som består av stigande och fallande banor. Den har toppar och tänder på kurvans nedstigning. REG är en ofarlig metod för att diagnostisera cerebrala störningar. Cerebralt blodflöde i karotis- och vertebrala artärernas bassänger studeras.

· Tomografiska metoder(datortomografi av huvudet). Kärnan i tomografisk forskning är att få en del av hjärnan på konstgjord väg. För att konstruera en skiva används antingen genomlysning av hjärnan med hjälp av röntgenstrålar eller strålning från hjärnan, som kommer från isotoper som tidigare införts i hjärnan. Denna metod används ofta för att diagnostisera sjukdomar i centrala nervsystemet (det är möjligt att identifiera lokaliseringen av tumörer, blödningar etc.).

hjärnans elektriska aktivitet.

Fluktuationer i skorpans elektriska potentialer registrerades först av V.V. Pravdich-Nilinsky 1913. Fluktuationer i kortikala potentialer registreras med hjälp av en elektroencefalograf. På EEG särskiljs vågor med olika frekvenser och amplituder. Enligt frekvensen av svängningar på 1 s. allokera alfarytm, betarytm, thetarytm, deltarytm.

Egenskaper för hjärnans biorytmer:

Diagnostiskt värde av elektroencefalogrammet: hos en frisk person i ett tillstånd av vakenhet bör alfa- och betavågor registreras; annars är det ett tecken på patologi i hjärnan (blödningar, tumörer).

Fysiologiska processer är som regel dolda från extern observation; därför förblev de under lång tid utanför intresseområdet för psykologer, som huvudsakligen var engagerade i studiet av manifestationer av mänskligt beteende tillgängliga för direkt observation. Men många modeller av mental aktivitet skulle vara rent spekulativa om psykologer inte var intresserade av de neurofysiologiska processer som ligger till grund för den verklighet de studerar.

Å andra sidan fanns det inom neurofysiologi ett ständigt behov av att beskriva organisationen av fysiologiska processer i termer definierade i psykologiska begrepp och teorier. Det har skett och finns en ömsesidig berikning av de två vetenskaperna om människan, både genom teoretiska utvecklingar och experimentella metoder. Vad ger studiet av nervsystemets fysiologiska parametrar? För det första blir fysiologiska indikatorer tillförlitliga element som används för att beskriva beteendet som studeras. För det andra. Det gör det möjligt för experimenterande att inkludera i omfattningen av sin forskning manifestationer av organismens aktivitet, dolda från direkt observation, som ligger bakom beteendet.

Inom psykofysiologi är de huvudsakliga metoderna för att registrera fysiologiska processer elektrofysiologiska metoder. Den elektriska komponenten har en speciell plats i den fysiologiska aktiviteten hos celler, vävnader och organ. Elektriska potentialer återspeglar de fysikalisk-kemiska konsekvenserna av metabolism som åtföljer alla större livsprocesser, och är därför extremt pålitliga, universella och exakta indikatorer på förloppet av alla fysiologiska processer.

Tillförlitligheten hos elektriska indikatorer jämfört med andra, enligt A.B. Kogan, är särskilt demonstrativ "när de visar sig vara det enda sättet att upptäcka aktivitet." Likformigheten av aktionspotentialer i en nervcell, nervfiber, muskelcell, både hos människor och djur, indikerar universaliteten hos dessa indikatorer. Noggrannhet av elektriska indikatorer, d.v.s. deras tidsmässiga och dynamiska motsvarighet till fysiologiska processer är baserad på snabba fysikalisk-kemiska mekanismer för potentiell generering. Att vara en integrerad del av fysiologiska processer i nerv- eller muskelstrukturen.

Till de listade fördelarna med elektriska indikatorer för fysiologisk aktivitet bör man lägga till den obestridliga tekniska bekvämligheten av deras registrering: förutom speciella elektroder är en universell biopotentialförstärkare tillräcklig för detta. Och vad som är viktigt för psykofysiologi, de flesta av dessa indikatorer kan registreras utan att skada föremålet på något sätt och utan att störa de processer som studeras. De mest använda metoderna är registrering av nervcellers impulsaktivitet, registrering av hudens elektriska aktivitet, elektroencefalografi, elektrookulografi, elektromyografi och elektrokardiografi. Nyligen har en ny metod för att registrera hjärnans elektriska aktivitet, magnetoencefalografi och isotopmetoden, introducerats i psykofysiologin.

Studiet av aktiviteten hos nervceller, eller neuroner, som integrerade morfologiska och funktionella enheter i nervsystemet, förblir naturligtvis den grundläggande riktningen inom psykofysiologi. En av indikatorerna för neuronaktivitet är aktionspotentialer - elektriska impulser med en varaktighet på flera ms och en amplitud på upp till flera mV. Modern teknisk kapacitet gör det möjligt att registrera impulsaktivitet hos djur i fritt beteende och därmed jämföra denna aktivitet med olika beteendeindikatorer. I sällsynta fall, under förhållanden med neurokirurgiska operationer, lyckas forskare registrera nervcellers impulsaktivitet hos människor.

Eftersom neuroner är små i storlek (flera tiotals mikron), registreras deras aktivitet också med hjälp av speciella urladdningsmikroelektroder som förs nära dem. Mikroelektroder är metall och glas. Elektroden är fixerad i en speciell mikromanipulator fäst på djurets skalle och är ansluten till en förstärkare. Med hjälp av en mikromanipulator förs elektroden in steg för steg genom hålet i skallen in i hjärnan. Steglängden är flera mikrometer, vilket gör det möjligt att föra elektrodens inspelningsspets mycket nära neuronen utan att skada den. Elektroden förs till neuronen antingen manuellt, i vilket fall djuret måste vara i vila, eller automatiskt i alla skeden av djurets beteende. Den förstärkta signalen kommer in i monitorn och spelas in på magnetband eller i datorns minne. När elektrodspetsen "närmar sig" neuronen, ser försöksledaren på monitorn beteendet hos impulser, vars amplitud ökar gradvis med ytterligare försiktig avancemang av elektroden. När amplituden för impulserna börjar överstiga hjärnans bakgrundsaktivitet, levereras inte elektroden längre för att utesluta risken för skada på neuronmembranet.

Neurofysiologiska undersökningsmetoder.

Behandling av huvudvärk och andra neurologiska sjukdomar kräver först och främst en noggrann diagnos. Det är omöjligt att korrekt behandla utan att ställa rätt diagnos. I det inledande skedet av undersökningen, för att identifiera orsakerna till huvudvärk, yrsel, minnesstörning, rörelsestörningar, konsekvenser av traumatisk hjärnskada, används följande diagnostiska metoder:

Elektroencefalografi (EEG) - en metod för att registrera fluktuationer i hjärnans elektriska potentialer hos vuxna och barn, registrerad med hjälp av speciella enheter - elektroencefalografer

Förmågan att bedöma hjärnaktivitet, förekomsten av patologisk aktivitet, inklusive epileptiform aktivitet, kontroll av effekten av antikonvulsiva medel, studiet av synkope, graden av fysiologisk mognad av kortikala rytmer (åldersanpassad) hos barn.

Elektroencefalografi - övervakning (EEG) - en metod för långvarig (under många timmar, dagar) EEG-inspelning på ett flashkort med ytterligare export av den registrerade informationen till ett datorsystem för analys och visning. Metoden gör det möjligt att analysera EEG-dynamiken under normalt mänskligt liv, under påverkan av naturliga stimuli som påverkar en person i hans dagliga aktiviteter, vilket är av stor betydelse vid undersökning av barn, såväl som under påverkan av olika funktionella (fotostimulering) , hyperventilation, etc.) ) belastningar under alla förhållanden. För EEG-övervakning sätts elektroder (19-skalp, 2-öra) på patienten, vilka kopplas till en låda med referensceller, som i sin tur kopplas till patientenheten, i vilken 4 batterier och ett flashkort för data inspelning läggs in EEG. EEG-övervakning möjliggör inte bara diagnos, utan även korrigering av behandling, prognos av sjukdomen, liksom differentialdiagnos av många former av epilepsi, icke-epileptiska anfall, bedömning av remissionsstabilitet och möjligheten att avbryta behandlingen, etc. EEG-övervakning är används också för sömnstörningar: det bedöms djupet av sömnen, varaktigheten av dess individuella faser.

Elektroencefalografi med sömnbrist (EEG med sömnbrist) följt av kortvarig (20-30 min) sömn

Sömnbrist (deprivation) i 24-48 timmar innan EEG görs för att upptäcka latent epileptisk aktivitet i fall av epilepsi som är svår att känna igen. Sömnbrist är en ganska stark trigger för anfall. I det här fallet sover patienten inte hela natten före proceduren, och på morgonen utförs ett standard-EEG, varefter (om patienten somnar) kan ett EEG-sömn registreras i 20-30 minuter. EEG-registrering under sömn gör det möjligt att upptäcka epileptisk aktivitet hos de flesta av de patienter hos vilka den inte upptäcktes under dagtid även under påverkan av konventionella provokativa tester.

Rheoencefalografi (REG) är en metod som undersöker volymetriska fluktuationer i blodtillförseln till hjärnans och halsens kärl baserat på grafisk registrering av pulssynkrona förändringar i motstånd mellan elektroder som appliceras på hårbotten (med hjälp av en reoencefalograf)

Det gör det möjligt att bedöma tonen och elasticiteten hos hjärnans och halsens kärl, blodviskositet, pulsvågsutbredningshastighet, blodflödeshastighet, utvärdera latenta perioder, flödestid och svårighetsgraden av regionala vaskulära reaktioner.

Echoencefalografi (EchoEG) är en instrumentell diagnostisk metod baserad på reflektion av ultraljud från gränsen till intrakraniella formationer och media med olika akustiska tätheter (mjuka integument i huvudet, skallben, hjärnhinnor, medulla, cerebrospinalvätska, blod).

Den viktigaste indikatorn vid ekoencefalografi (EchoEG) är positionen för hjärnans medianstrukturer (M-eko) bedömning av hydrocefaliskt-hypertensivt syndrom (intrakraniellt tryck).

Elektroneuromyografi är en diagnostisk metod som låter dig mäta hastigheten för passage av en nervimpuls längs nervfibrer. Gör att du enkelt kan bestämma "platsen" för skador på nervstrukturer, används vid diagnos av olika sjukdomar i det perifera nervsystemet (mono- och polyneuropati vid förgiftning, diabetes mellitus, lemskador med skador på perifera nerver, etc. .) Vi utför elektroneuromyografi av de övre och nedre extremiteterna genom att använda en elektroneuromyograf. Hela proceduren för myografi tar ungefär en timme. Patienten lägger sig på en soffa och med hjälp av en pulserande strömavgivare orsakar en funktionell diagnostikläkare nervexitation och muskelkontraktion.

Metoderna för neurofysiologisk undersökning inkluderar elektroencefalografi (EEG), reoencefalografi (reg), magnetoencefalografi (MEG), evoked potentials (VP).

Elektroencefalografi. Detta är en metod för att studera funktionerna i hjärnans funktion med hjälp av inspelningen av bioströmmar, som representerar den algebraiska summan av extracellulära elektriska fält, excitatoriska och hämmande postsynaptiska potentialer hos kortikala neuroner, vilket återspeglar de metaboliska processer som förekommer i dem. Dessa bioströmmar är extremt svaga (strömstyrka 10-15 mikrovolt), så förstärkare används för att registrera dem. EEG speglar den gemensamma aktiviteten hos ett stort antal neuroner, och dess mönster kan användas för att bedöma arbetet i olika delar av hjärnnätverket som ligger under elektroderna. EEG är av särskild betydelse för diagnosen av fokala organiska lesioner i hjärnan. Vid epilepsi upptäcks akuta vågor, toppar, toppvågskomplex och andra manifestationer av konvulsiv aktivitet. I vissa fall registreras sådana komplex hos individer som aldrig har haft konvulsiva anfall, men risken för att de uppstår är ganska hög ("dolda"). Sådana fall registreras också när det inte finns någon konvulsiv aktivitet på EEG i närvaro av anfall hos patienter. Dess upptäckt underlättas av hyperventilering, vilket uppnås genom djupa andetag och utandningar i 1-2 minuter. Om patienter tar antikonvulsiva medel, dämpas krampberedskapen. Vid organiska hjärnskador utan EEG-anfall noteras måttliga diffusa förändringar i hjärnans bioelektriska aktivitet.

Reoencefalografi. Reg används för att studera egenskaperna hos cerebral cirkulation, dess patologi och tjänar till att mäta motståndet mellan elektroder, som är belägna på ett speciellt sätt på ytan av skallen. Detta motstånd tros främst bero på intrakraniell hemodynamik. Mätningen utförs med en svag växelström (från 1 till 10 mA) med hög frekvens. Genom reg-kurvans natur - pulsvågens stigningshastighet, närvaron och positionen av den dikrotiska vågen, interhemisfärisk asymmetri och formen på regen i olika avledningar - kan man indirekt bedöma blodtillförseln till olika områden av hjärnan och tillståndet för vaskulär tonus. I vissa fall tillåter reg dig att diagnostisera konsekvenserna av en sluten kraniocerebral skada eller hemorragisk stroke. Diagnostik assisteras av utvecklade datorprogram för automatisk flerkanalsanalys av reg och erhållande av data i en visuell grafisk form.

Metoden för framkallade potentialer. VP är kortvariga förändringar i hjärnans elektriska aktivitet som uppstår som svar på sensorisk stimulering. Amplituden för enstaka EP:er är så liten att de praktiskt taget inte sticker ut i bakgrunds-EEG. För att bestämma och identifiera dem används metoden för stimulansmedelvärde med hjälp av specialiserade laboratoriedatorer. Beroende på modaliteten av sensoriska stimuli, särskiljs visuella EPs (svp) för en ljusblixt, auditiva EPs (svp) och stam eps (svp) - för ett ljudklick, såväl som somatosensoriska eps (svp) - för elektrisk stimulering av huden eller nerverna i extremiteterna. Den genomsnittliga VP är ett polyfasiskt komplex, vars individuella komponenter har vissa amplitudförhållanden och topplatensvärden. Det finns negativa vågor riktade uppåt (n1, n2) och positiva vågor riktade nedåt (p1, p2, pz). För de flesta EP:er är den intracerebrala lokaliseringen av generatorerna för var och en av komponenterna känd, med den kortaste latensen (upp till 50 ms) komplex genereras på nivån av receptorer och stamkärnor, och medellatensen (50–150 ms) och komplex med lång latens (mer än 200 ms) i nivå med analysatorns kortikala projektioner. Inom psykiatri är de vanligaste svp och svp, samt den så kallade händelserelaterade ep (erp), som kallas kognitiv (mer än 250 ms).