альфа и бета ритмы головного мозга человека
Ритмы при ЭЭГ — обозначение и расшифровка
Ритмы ЭЭГ – это диагностируемые электрические колебания головного мозга. Различные степени бодрствования сопровождаются изменениями частотного спектра сигналов ЭЭГ.
В зависимости от амплитуды, формы волн, топографии, частотного диапазона и типа реакции различают ритмы электроэнцефалографии.
Основные ритмы ЭЭГ обозначают греческими буквами:
Как работает электроэнцефалография?
Передача сигналов в нервной системе человека осуществляется как химическим (с помощью нейротрансмиттеров), так и электрическим (потенциалы действия) путем. Одиночный потенциал действия или мембранное напряжение одного нейрона являются слишком слабыми, чтобы их было возможно уловить не инвазивными методами диагностики. Однако электроды могут улавливать суммирование синхронно действующих потенциалов действия и сделать колебания электрической активности видимыми.
Существует определенная связь между психическим состоянием человека и волнами ЭЭГ. Отклонения или необычные мозговые волны могут указывать на патологию. Анализом и описанием таких волн занимается невролог.
Электроды измеряют активность тех частей коры головного мозга, которые имеют высокую плотность нервных клеток. Однако ЭЭГ измеряет не только электрический потенциал нервных клеток в головном мозге, но также мышцы головы и кожи. Соответственно, основные ритмы ЭЭГ не отражают точную активность нейронов. Ритмы ЭЭГ и их связь с функциональным состоянием мозга является предметом споров в научной среде.
Дельта-ритмы
Дельта-ритмы ЭЭГ имеют низкую частоту от 0,1 до
Ритмы головного мозга, что надо знать о них
Для поддержания функционирования головной мозг в течение всей жизни формируют электроимпульсы разной длины. Их активность и ритмы изучаются учеными, начиная с XX века. За создание импульсов отвечают нервные клетки. В зависимости от эмоционального и психофизического состояния человека, их колебания меняются.
Какие бывают ритмы
Генерируемые мозгом ритмы различаются на пять видов в зависимости от амплитуды и частоты колебаний:
Значение
Поскольку именно мозг является центральным регулятором работы всех систем и органов человеческого организма, он нуждается в стимуляции электрической активности. При помощи специальных технологий, человеку можно помочь расслабиться, избавиться от стресса или наоборот собраться, улучшить память и повысить обучаемость.
Терапевтическое влияние
Терапия при помощи волнового влияния на мозг продолжает изучаться. По уже имеющимся данным:
Стимуляция альфа-волнами
Стимулировать волновую деятельность организма можно несколькими способами:
Стимуляция бета-волнами
Воздействовать на мозг β –ритмами можно с помощью:
Стимуляция тета-волнами
Для такого воздействия подходит:
Патологические отклонения
Нарушения волновой активности мозга отмечается при:
Для оценки альфа-ритмов необходимо время от времени проходить ЭЭГ. Узнать адреса клиник, которые делают эту диагностическую процедуру можно на сайте https://mrt-mozga.ru.
Недостатки метода
Излишняя волновая стимуляция может вызывать негативные реакции организма. Так при переизбытке альфа-активности развивается снижение концентрации, формирование дефицита внимания, депрессии, снижение визуальной четкости. Человек начинает нуждаться в дневном сне, быстрее устает. Кроме того под воздействием альфа-волн увеличивается внушаемость.
Обратной стороной стимуляции бета-волнами становится усиление тревожности, перевозбуждения и развитие обсессивно-компульсивного расстройства. Отмечаются признаки стресса, паранойи. Также под воздействием такой стимуляции усиливается мышечное напряжение, возникает бессонница. Воздействие на мозжечковую миндалину и гипоталамус провоцирует повышение артериального давления.
При воздействии тета-волн можно заработать расстройства концентрации внимания, депрессивные состояния, гипереактивность или наоборот апатию. Под влиянием такой стимуляции возникает сонливость, равнодушие к жизни, повышение внушаемости.
Поэтому прежде чем прибегать к любым методикам стимуляции волновой активности мозга лучше проконсультироваться со специалистами.
Наука і клінічна практика
Мы часто сравниваем человеческий мозг со сложным компьютером. Эта аналогия не слишком удачна, но если рассуждать о реальных возможностях и функциях мозга, то количество логических процессов, которые в нем происходят, поразительно велико.
Человеческий мозг состоит из трех основных элементов:
1) Глиальные клетки
Название «глиальный» происходит от греческого слова «glia», означающего «клеить». Хотя эти клетки обладают мембранным потенциалом, глиальные клетки по большей части не имеют нервных окончаний и выполняют поддерживающую роль для головного и спинного мозга.
Нейроны – нервные клетки мозга. Они образуют серое вещество, представляющее собой самый внешний 2-х миллиметровый слой мозга. Нейроны состоят из тела клетки, аксона и одного или более дендритов.
Функция нейронов – создавать и проводить нервные импульсы.
Ко второму триместру беременности развивающийся мозг уже способен вырабатывать примерно сотню нейронов в минуту. К двухлетнему возрасту ребенок может иметь уже сотню миллионов нейронов в мозге.
Люди со временем могут терять нейроны, особенно в той части мозга, которая менее всего задействована, но потеря нейронов с лихвой компенсируется увеличением количества дендритов.
.
Внешняя поверхность мозга, на которой располагаюся нейроны, состоит из извилин и борозд (складки и извилины мозга). Эта извилины и борозды увеличивают площадь поверхности расположения нейронов.
Если распрямить борозды и извилины мозга, мы получим поверхность, площадью примерно полтора квадратных фута.
Это слово происходит от греческого дерево. Аксоны и дендриты служат для связи различных нейронов. Дендриты образованы благодаря процессам в протоплазме нейронов, и передают импульсы к телу клетки нейрона. Обычно задействованы несколько сотен дендритов.
Они формируют связи, которые называются «синапсы», с другими нейронами. В результате, дендриты представляют собой систему «проводов» мозга. Они формируются мыслительными процессами, воздействием окружающей среды, обучением и жизненным опытом.
Установлено, что у образованного взрослого человека развивается примерно 1 триллион дендритов в мозге, что при физическом измерении составило бы примерно 100 000 миль (160 934,4 км.). На рисунке 1 показан нейрон и его дендриты.
ВОЛНОВАЯ АКТИВНОСТЬ МОЗГА
Типичному нейрону нужна 1 микросекунда, чтобы ответить на стимул, но когда миллионы нейронов реагируют в унисон, они производят «качающиеся» электрические разряды. Эти разряды создают ритм который получил название «мозговая волна».
Эти ритмы поддаются наблюдению посредством ЭЭГ. ЭЭГ записывает и измеряет огромное количество нейронов, реагирующих одновременно.
Эти ритмы волн мозговой активности формируются в несколько групп, в зависимости от их частот:
Бета, Альфа, Тета и Дельта (Beta, Alpha, Theta и Delta.
Электрическая активность мозга, может быть определена посредством ЭЭГ (электроэнцефалограммы), которая измеряет частоту электрического потенциала. Эта частота измеряется в циклах в секунду или Гц (Герц).
В любое определенное время эти частоты определяют Ваше настроение. Скорость частоты позволяет нам группировать наши мозговые волны в четыре категории.
Если закрыть глаза, расслабиться, станать пассивным и рассредоточенным активность мозговых волн замедлится, и появятся альфа-волны. Они располагаются в частоте от 8 до 12.9 Гц. Мы вступаем в состояние“сверхобучения” находящееся в пределах более высокого конца Альфа волн, и мы начинаем производить успокаивание нейрохимические вещества. Более глубокие структуры Альфа-ритма характерны для традиционной медитации.
Поскольку спокойствие и расслабление углубляются в сонливость, мозговые сдвигаются в сторону более медленных тета-волны. Диапазон частот тета-волн от4 до 7.9 Гц. Тета-волны часто сопровождются неожиданными, сказочными умственными изображениями. Весьма часто эти изображения могут сопровождаться яркими воспоминаниями, преобладают, как правило, воспоминания детства. Тета активность мозговых волн связана с заживлением, увеличенным творческого потенциала, внезапной способностью проникновения в суть (эврика), когда все внезапно становится ясным.
Даже очень продвинутые медитаторы могут достигать тета-состояния в течение короткого периода времени.
Каждая из этих групп представляет собой особый тип корковой активности и соотносится с такими состояниями сознания, как тревога, спокойствие, сновидение или состояние сна.
Мы постоянно производим некоторое количество одновременно всех этих частот. Поэтому состояние нашего сознания отражает смешанную активность ритмов разных волн мозговой активности и их локализацию.
Ритм волн мозговой активности характеризуется самой большой мощностью волновой активности определенной категории. Например, человек с закрытыми глазами производит большое количество альфа и малое количество бета волн в визуальной части коры, т.к. он не обрабатывает визуальную информацию.
Когда глаза открыты, производство альфа – волн резко сокращается, а мощность бета–волн возрастет в результате обработки в визуальной части коры поступаюшей визуальной информации.
Каждый из ритмов волн мозговой активности и разные состояния сознания, соответствующие каждому типу волн. Классификация ритмов волн мозговой активности изменяется в процессе того, как ученые получают новые сведения о мозге и состояниях сознания. Например, многие из этих категорий теперь имеют различные подгруппы.
Бета-волны – это быстрые волны, низкой амплитудой, приблизительно от 14 до 40 циклов в секунду (Hz).
Бета-волны генерируются естественным путем, когда мы находимся в состоянии бодрствования, тревожном состоянии сознания.
Изначально бета-волны представляют собой процесс обработки данных, включающий сотни мелких вычислений между двумя ближайшими областями коры, которые работают вместе для достижения результата («Что это был за звук или образ?», «Сколько будет 2 + 3?», «Это опасно?», «Я боюсь», «Что мне делать?»).
Существуют 3 основные подгруппы бета-волн: Гамма (от 35 до 40 Hz), Бета 2 (от 24 до 34 Hz) и Бета 1 (от 14 до 23).
Гамма волны, самые быстрые, отражают пиковую деятельность сознания. Чрезмерная активность бета 2 связана с повышенными эмоциональными состояниями, такими как волнение и страх. Частоты бета 1 связаны с познавательными процессами, такими как решение проблем и мышление.
АЛЬФА ВОЛНЫ
Альфа волны вибрируют в диапазоне примерно от 8 до 13 Hz. Альфа активность представляет собой вибрации между фрагментами коры и зрительным бугром, известным как корково-таламическая петля.
Альфа волны проявляются в период сенсорного покоя (например, в тихой комнате с закрытыми глазами), умственной релаксации, глубокой релаксации, медитации или умиротворенного сознания (диссоциации).
Альфа волны – вожделенный результат медитирующих.
Традиционные методы медитации требуют 10 лет практики, чтобы достичь производства идеальных альфа волн. Производство альфа волн сокращается в момент обработки данной частью мозга сенсорной информации, а также в процессе решения проблем и познавательной активности.
Увеличение количества альфа волн дает:
ДЕЛЬТА ВОЛНЫ
Дельта волны – самые медленные волны мозговой активности с частотой, колеблющейся от 1 до 4 Hz. Дельта волны доминируют, когда мы засыпаем и продолжают преобладать в состоянии глубокого сна.
Некоторые исследователи уверены, что дельта-волны присутствуют у целителей в состоянии «целительства» и у экстрасенсов во время получения информации.
Следующая таблица представляет свод позитивных, ассоциируемых с активностью разных групп волн мозговой активности.
Позитивные факторы Категории волн мозговой активности
В течение нескольких минут мозг обычно производит некоторое количество всех видов волн. Однако, для специфического вида активности или поведения мозг способен производить изначально волны одной группы.
По сути, волны мозговой активности подобны волнам озера. Когда дует сильный ветер, большие волны появляются далеко в озере (большая амплитуда, низкая частота). А когда мы бросаем в озеро камешек, появляются небольшие волны очень близко к месту волнения (низкая амплитуда, высокая часота).
Интересная зависимость в том, что когда частота увеличивается, амплитуда уменьшается. Рисунок 3 показывает взаимосвязь типов поведения, ассоциируемых с преобладанием какой-то одной группы частот.
ВОЛНЫ МОЗГОВОЙ АКТИВНОСТИ И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
Здоровый мозг выполняет много важных ментальных функций одновременно, производя большое количество волн мозговой активности разных частот, отражающих эти функции.
При сегодняшнем стрессовом образе жизни мы часто демонстрируем повышенную бета активность. Чтобы преодолеть этот негатив, многие ищут способы производства альфа волн – умиротворенного существования, релаксации.
Когда мы повышаем нашу альфа и тета (включая мю) активность посредством конструктивных процессов – медитаций, упражнений, средствами аудио визуальной стимуляции (АВС), мы добиваемся изменений состояния сознания или «альфа активности».
Важно, чтобы мы научились производить альфа волны на ежедневной основе посредством медитации или АВС.
Однако, многие находят, что легче добиваться альфа активности путем применения деструктивных средств, таких, как наркотики или алкоголь. А также постоянное, неконтролируемое, ненормальное наличие низкочастотной альфа или тета активности является причиной усталости или болезненных состояний, ассоциируемых с бессонницей, депрессией, расстройствами внимания, предменструальным синдромом и синдромом хронической усталости.
Самый важный аспект, связывающий волны мозговой активности со здоровьем человека – это способность изменять эти состояния в соответствии с требованиями ситуации.
Ликбез по диагностике: электроэнцефалография
Поделиться:
Методики обследования человека, основанные на мониторировании и изучении электрической активности клеток, существуют не только в кардиологии. Электрическая активность клеток головного мозга высших животных была обнаружена в XIX веке — и после этого физиологи сразу начали анализировать запись этих сигналов. Так появилась электроэнцефалография.
Постоянный ток
Начало истории ЭЭГ относится к середине XIX века, когда немецкий физиолог Э. Г. Дюбуа-Реймонд впервые обнаружил электрический сигнал от мозга лабораторного животного. А в 1875 году практически одновременно о регистрации токов, исходящих от мозга кроликов, собак и обезьян, сообщили англичанин Ричард Катон и наш соотечественник Данилевский. В. Я. Данилевский, кроме прочего, доказал, что мозг животного испускает такой сигнал постоянно, т. е. наличествует некий фоновый «постоянный ток», который изменяется под действием разного рода раздражителей.
Однако прежде чем электроэнцефалография смогла войти в медицинскую практику, прошло немало времени. Во-первых, токи мозга достаточно слабые, поэтому ученым пришлось разрабатывать усиливающую аппаратуру. Во-вторых, вопрос о том, какой орган считать их источником, долго ставился под сомнение. Многие специалисты считали получаемые сигналы записью кожных гальванических процессов или проведением на поверхность тела токов сердца.
Вопрос разрешился в 1934 году, когда на заседании Кембриджского физиологического общества англичане Эдриан и Меттьюс провели показательный эксперимент. Ученые одновременно записывали токи с кожи головы животного, с его же обнаженного мозга и обычную ЭКГ (электрическую активность сердца). Первые две записи совпали между собой, но не совпали с третьей. Спор был решен.
Ритмы Бергера и патологические ритмы
Отцом клинической ЭЭГ считают немецкого психиатра Ганса Бергера. В 1928 году он предложил сам термин и описал основные виды электрической активности головного мозга человека, которые стали называть «ритмами Бергера». Αльфа-ритм свойствен спокойному состоянию, готовности к работе; его основной источник — затылочная область. Бета-ритм — более быстрый; в состоянии покоя он отмечается в лобных долях, а при активной деятельности охватывает всю поверхность мозга.
Медленные — дельта-ритм и тета-ритм — регистрируются во время сна у взрослых людей и во время бодрствования у совсем маленьких детей. Появление медленных ритмов во время бодрствования у взрослых является признаком патологии.
При патологических состояниях в четких многократно повторяющихся рисунках основных ритмов появляются необычные фигуры — например, комплексы «пик-волна», «вспышки острых волн» и др. В зависимости от того, с какого электрода поступает «аномальная» запись, устанавливается локализация участка мозга с болезненной активностью. Так обнаруживаются эпилептические очаги в неизмененном мозговом веществе, опухоли, сосудистые патологии.
Обычная ЭЭГ и дополнительные исследования
Оценка фоновой активности головного мозга проводится в темной тихой комнате, экранированной для защиты от электромагнитного излучения. Пациент располагается полулежа и старается максимально расслабиться. Важно, что у обследуемого должны быть закрыты глаза.
Дело в том, что открытые глаза — даже если человек находится в полной тьме — сразу переводят мозг из «спящего» режима в режим активного восприятия. Активность, которую аппарат зарегистрирует в этом случае, будет уже реакцией на раздражитель. Именно поэтому врач просит открыть глаза в совершенно определенные моменты.
Кроме проб с открыванием глаз существуют и другие «расширения» методики — исследование реакции мозга на провоцирующие факторы. Например, используется ритмическая фотостимуляция: перед закрытыми глазами пациента мигает яркая лампочка с определенной частотой. Другая проба-провокация — это гипервентиляция, когда пациента просят 3–5 минут глубоко дышать. Все это дополнительно позволяет уточнить наличие патологической активности мозга.
Кому делать ЭЭГ?
Показаниями для проведения ЭЭГ в основном являются обмороки или судорожные состояния неясного происхождения. И не удивляйтесь, если на ЭЭГ вас направит кардиолог: это исследование широко используется для того, чтобы отличить обмороки «сердечного» происхождения от «мозговых».
Противопоказаний для этого исследования не существует. Однако поскольку ЭЭГ с провокационными пробами может вызвать приступ у человека, не знающего о наличии у себя эпилепсии, данная методика должна использоваться только при возможности оказать пациенту немедленную помощь. Как правило, обследование проводят либо в стационаре, либо в поликлиниках со специальным оборудованием, где в случае непредвиденной реакции врачи всегда готовы прийти на помощь.
Нормы показателей ритмов на ЭЭГ
По результатам ЭЭГ врач делает заключение, исходя из которого, больному будет поставлен диагноз и определена стратегия лечения. При этом принимаются во внимание индивидуальные особенности организма – возраст, наличие хронических заболеваний и т.д. Отклонения показателей мозговой деятельности могут свидетельствовать о заболевании.
Нормы и нарушения альфа-ритма
Это колебания, частота которых в норме варьирует в пределах от 8 Гц до14 Гц, а максимум амплитуды ограничивается 100 мкВ. К признакам патологических изменений альфа-ритма относят:
Перечисленные нарушения свидетельствуют об асимметрии полушарий, которая может оказаться симптомом наличия опухоли, кровоизлияния, инсульта или другой патологии мозга, локализованной в одном полушарии. Превышение частотной нормы – признак травмы черепа или мозговой ткани.
Нормы и нарушения бета-ритма
На сегодняшний день нормальными показателями принято считать колебания от 3 мкВ до 5 мкВ, которая фиксируется в обоих полушариях мозга. Чересчур высокая амплитуда бета-ритмов может говорить о сотрясении мозга. Так называемые короткие веретена на ЭЭГ – признак заболевания энцефалитом. Если длительность и частота веретен возрастают, это является признаком воспаления тканей мозга.
Для детского возраста бета-ритмы, частота которых стабилизирована в пределах 15-16 Гц, а амплитуда лежит между 40 мкВ и 50 мкВ, считаются признаком патологии. Особенно настораживает врача локализация колебаний в передней либо центральной зоне мозга. В этом случае можно говорить о возможности задержек в умственном развитии младенца.
Нормы и нарушения дельта- и тэта-ритмов
Врачи могут заподозрить функциональное расстройство мозга, если амплитуда дельта и тэта-ритмов увеличена более чем до 45 мкВ, и это увеличение носит постоянный характер. Если такая картина наблюдается для всех долей мозга, с большой долей вероятности, можно говорить о тяжёлом поражении нервной системы.
Чрезмерно высокая амплитуда дельта-колебаний нередко служит симптомом развития опухоли. Рост показателей тэта и дельта, локализованный для затылочной части мозга, являются тревожным признаком, когда фиксируются у ребёнка: это может говорить о задержке его развития, заторможенной психике и даже о нарушениях кровообращения мозга.