120 140 герц для мозга
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
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.
Инфразвук среди нас
К звуковому диапазону частот относят акустические колебания от 20 Гц до 20 кГц, которые воспринимаются человеческим ухом. Под шумом понимают беспорядочное сочетание разных по силе и частоте звуков. По преимуществу преобладания акустической энергии в той или иной части спектра шум делят на низкочастотный (до 500 Гц), среднечастотный (от 500 до 1000 Гц) и высокочастотный (от 1000 до 8000 Гц).
Однако, человеческое ухо не воспринимает инфразвуки. Это звуковые волны, которые возбуждают тела, совершающие меньше 16 колебаний в секунду. В природе источником таких звуков могут быть движения воздушных масс, колебания воды в большом водоеме, биение сердца или другое медленно вибрирующее тело. Подает свой «голос» промышленность и транспорт. Но иногда привычный хор нарушается катаклизмами. Дело в том, что бури, цунами, землетрясения, ураганы, подводные и подземные взрывы, пожары, тоже генерируют инфразвук.
Длина инфразвуковой волны весьма велика (на частоте 3,5 герца она равна 100 метрам), проникновение ее в ткани тела также велико; фигурально говоря, человек слышит инфразвук всем телом. Какие же неприятности может причинить проникший в тело инфразвук? Более сотни лет человечество усиленно изучает свой слуховой орган, занимающий лишь ничтожную часть поверхности тела, и все еще нельзя считать процесс слухового восприятия полностью изученным.
Инфразвуковые частоты от 0,1–10 Гц являются резонансными для внутренних органов человека и могут вызывать боли в желудке, кишечнике, в сердце, суставах. Частоты от 10 Гц до 30 Гц вызывают целый комплекс различных заболеваний. Добавим сюда частоты 64–75 Гц, совпадающие с частотой пульса. Совпадение частот может привести к возникновению резонанса:
20-30 Гц (резонанс головы);
40-100 Гц (резонанс глаз);
0,5-13 Гц (резонанс вестибулярного аппарата);
4-6 Гц (резонанс сердца);
2-3 Гц (резонанс желудка);
2-4 Гц (резонанс кишечника);
6-8 Гц (резонанс почек);
2-5 Гц (резонанс рук).
Ритмы, характерные для большинства систем организма человека, лежат в инфразвуковом диапазоне:
сокращения сердца 1-2 Гц
дельта-ритм мозга (состояние сна) 0,5-3,5 Гц
альфа-ритм мозга (состояние покоя) 8-13 Гц
бета-ритм мозга (умственная работа) 14-35 Гц
Выделяют инфразвуки природного и промышленного происхождения. К природным источникам относят ураганы, штормы, цунами, землетрясения, извержения вылканов, крупные водопады, сильные грозы. В эту группу включен ветер, возникающий между высотными зданиями, а также хлопающие двери. Промышленными (техногенными) причинами инфразуковых колебаний являются движущийся автомобильный транспорт, сельскохозяйственные тракторы, самолеты, вибростолы, промышленные установки аэродинамического и ударного действия, вентиляционные системы промышленных зданий.
Во время сильных порывов ветра уровень инфразвуковых колебаний (частота 0,1 Гц) достигает на верхних этажах высотных зданий 140 децибел, то есть даже несколько превышает порог болевого ощущения уха в диапазоне слышимых частот.
Воздействие шума с низкочастотной и инфразвуковой составляющей на работников в промышленном производстве или на транспорте (автомобильном, авиационном, морском и речном) сопровождается увеличением общей заболеваемости и увеличением числа болезней, характерных для действия шума и инфразвука. Это указывает на суммирование неблагоприятных эффектов при сочетанном влиянии шума и инфразвука. В структуре заболеваемости преобладают болезни органов слуха, дыхания, кровообращения, пищеварения, кожи и подкожной клетчатки, нервной системы, а ведущее место среди них занимают нейросенсорная тугоухость и артериальная гипертензия. При наличии на рабочих местах одновременно шума и инфразвука условия труда должны оцениваться на одну ступень выше.
При выборе средств и способов защиты от низкочастотного шума и инфразвука необходимо иметь в виду, что специализированных средств защиты от инфразвука нет; в производственных условиях инфразвук часто сочетается с интенсивным шумом; большинство средств индивидуальной защиты, предназначенных для защиты органа слуха, малоэффективны на частотах ниже 500 Гц (ослабление звука не превышает 15 дБ).
При воздействии инфразвука с уровнями, превышающими ПДУ, и интенсивного шума необходимо обеспечить защиту не только органа слуха, но и центральной и вегетативной нервных систем, сердечно-сосудистой системы, органов дыхания. Разработаны промышленные образцы наушников и экспериментальные образцы противошумных шлемов и жилетов, существенно снижающих уровень акустической энергии в низкочастотном и инфразвуковом диапазонах.
Важная роль в обеспечении защиты от низкочастотных шумов и инфразвука на рабочих местах принадлежит мероприятиям по оптимизации условий профессиональной деятельности — применению коллективных средств защиты, снижению продолжительности пребывания в зоне шума, чередованию периодов работы и отдыха.
Большое значение для понимания процессов образования инфразвука на производстве, разработки мероприятий по доведению его уровней до гигиенического норматива, обоснованию способов индивидуальной и коллективной защиты, выбору средств индивидуальной защиты имеет производственный контроль условий труда за факторами рабочей среды.
Для защиты населения от низких инфразвуковых частот звукоизоляция крайне неэффективна — требуются очень толстые и массивные звукоизолирующие перегородки. Также неэффективны звукопоглощение и акустическая обработка помещений. Поэтому основным способом борьбы с инфразвуком является уменьшение шума в источнике, по пути распространения, в ограниченном пространстве.
Понижение уровня инфразвука в источнике предполагает уменьшение колебаний вибрирующего объекта, возмущающих сил. Понижение уровня инфразвука по пути распространения достигается применением реактивных глушителей. Понижение уровня инфразвука в ограниченном пространстве осуществляется увеличением жесткости ограждений.
Нормативный общий уровень звукового давления инфразвука на территории жилой застройки 75 дБ лин., в жилых и общественных помещениях – 90 дБ лин. (СН 2.2.4/2.1.8.583-96 «Инфразвук на рабочих местах, в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки»), уровни инфразвука на рабочих местах не должны превышать 95-100 дБ лин. (СанПиН 2.2.4.3359-16 «Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах»).
2. Ихлов Б.Л. Инфразвук, микроволны и профилактика заболеваний // Современные проблемы науки и образования. – 2017. – № 2
3. Нехорошев А.С.// Санитарно-эпидемиологический надзор за источниками инфразвука и эффективностью мероприятий по профилактике его воздействия на организм работающих. – ГОУВПО Санкт-Петербургская ГМА им.И.И.Мечникова ФАЗСР.
4. СН 2.2.4/2.1.8.583-96 «Инфразвук на рабочих местах, в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки»
5. СанПиН 2.2.4.3359-16 «Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах»
Транскраниальная стимуляция переменным током мозга
tACS используется в психоневрологии на обычных частотах ЭЭГ (0,1-80 Гц) и в так называемом «диапазоне пульсаций» (140 Гц, см. ниже) (Moliadze et al., 2010 ) и может взаимодействовать с текущими ритмами в коре. Очень низкая частота (0,75 Гц) стимуляции в сочетании с стимуляцией ( «смещением» ) постоянным током во время сна с быстрым движением глаз у здоровых людей усиливает сохранение зависимых от гиппокампа декларативных воспоминаний при тестировании на следующее утро (Marshall et al., 2006 ). «Смещение tDCS», оставляет открытым его собственный эффект (Bergmann et al., 2009 ).
tACS до 80 Гц вызывает фосфены в зависимости от частоты и интенсивности (Turi et al., 2013 ). При воздействии на затылочную кору восприятие фосфенов достигало пика яркости на 15 Гц с более низким пиком в темноте (Kanai et al., 2008 ). Несмотря на то, что электроды были помещены над Oz и Cz, этот эффект, вероятно, был вызван удаленной полевой стимуляцией сетчатки (Schutter and Hortensius, 2010 ). tACS, вероятно, может влиять только на зрительные функции коры на подпороговом уровне, как показано модификацией индуцированных транскраниальной магнитной стимуляцией (TMS) вспышек фосфена (Kanai et al., 2010). Кроме того, пороговые значения контрастной дискриминации снижались только при стимуляции 60 Гц tACS, но не при стимуляции 40 и 80 Гц (Laczo et al., 2012 ).
tACS, применяемый вне обычного частотного диапазона ЭЭГ, например, с частотами 140 Гц и в диапазоне низких кГц (1-5 кГц), повышает возбудимость аналогичным образом, чем анодные tDCS, когда используется интенсивность 1 мА (Moliadze et al., 2010 ; Chaieb et al., 2011 ). Стимуляция при 80 Гц остается без эффекта, в то время как 250 Гц явно имели задержанный начальный и более короткий длительный ответ, по сравнению с увеличением MEP, наблюдаемым во время и после 140 Гц tACS.
Парадигма tRNS была разработана с целью десинхронизации нормальных и патологических корковых ритмов (Terney et al., 2008 ). Обоснованием этого метода является возможное «увлечение» кортикальными колебаниями разных частот в одно и то же время. Это может быть применимо для внутризоновых регионовс более высокими частотами колебаний или для межзоновых колебаний с более низкими частотами. Входной шум играет роль в сенсибилизации нейронных систем с помощью механизма, известного как стохастический резонанс (Wiesenfeld and Moss, 1995). Альтернативно, обнаружение нарушенного сигнала может быть улучшено за счет входного шума, чтобы сенсибилизировать сенсорную обработку (Moss et al., 2004). Увеличение возбудимости, продолжающееся до 90 мин, наблюдается, как для величин МEP, так и поведенческих задач, после 10 минут tRNS. Неожиданно более высокие частоты (100-640 Гц), а не частоты менее 100 Гц отвечали за это увеличение возбудимости.
tACS, применяемый в диапазоне ЭЭГ, как правило, «увлекает» или синхронизирует нейронные сети, тем самым вызывая изменения в текущей биоэлектрической активности мозга. Действительно, было показано, что синхронизация входа улучшает обработку передачи информации и ускоряет этот процесс (Butts et al., 2007 ). Тем не менее, стимуляция, применяемая в диапазоне кГц, вероятно, не мешает осциллирующей активности, а более чувствительна к мембранной возбудимости нейронов. Может быть, временная модификация синапса, когда-то подвергнутая быстрому переменному электрическому полю, изменяет связанные с ней биохимические механизмы, такие как накопление кальция в пресинаптических нервных окончаниях, что приводит к кратковременным синаптическим эффектам пластичности (Citri and Malenka, 2008 ).
На частоте 200 кГц, экспериментальное клиническое исследование проводилось для лечения пациентов с рецидивирующей глиобластомой (Kirson et al., 2007 ). Транскраниальное применение непрерывной высокочастотной стимуляции ингибирует рост этой устойчивой к лечению опухоли, практически без побочных эффектов, потверждая концепцию о том, что деление опухолевых клеток может быть разрушено во время митоза.
Применяя переменный трансорбитальный ток на отдельных порогах фосфена, tACS оказывается эффективен при терапии после повреждения зрительного нерва у человека (Gall et al., 2010 ; Sabel et al., 2011 ).
Механизмы tRNS пока неясны, если, например, повторное открытие каналов Na + или более высокая чувствительность нейронных сетей к модуляции электрического поля, чем один порог возбудимости нейрона (Francis et al., 2003 ).
Расшифровка показателей ЭЭГ головного мозга
ЭЭГ (электроэнцефалография) головного мозга – высокоинформативный метод диагностики состояния центральной нервной системы, основанный на регистрации биоэлектрических потенциалов коры головного мозга в процессе его жизнедеятельности. Результаты исследования записываются на бумажную ленту или выводятся на монитор компьютера. Расшифровку результатов ЭЭГ головного мозга у взрослых нейрофизиологи Юсуповской больницы проводят с помощью компьютерной программы.
Заключение пациент получает на второй день. Если результаты расшифровки ЭЭГ трактуются неоднозначно, их обсуждают на заседании экспертного совета с участием профессоров и врачей высшей категории. Ведущие неврологи-нейрофизиологи коллегиально принимают решение в отношении диагноза и дальнейшей тактики ведения пациентов. Результаты ЭЭГ головного мозга, выполненной в Юсуповской больнице всегда точные, поскольку исследование проводится с помощью новейшей европейской и американской аппаратуры, а расшифровку делают кандидаты медицинских наук, которые прошли подготовку в лучших отечественных и зарубежных диагностических центрах.
Норма ЭЭГ у взрослых
Расшифровка результатов ЭЭГ состоит из трёх разделов:
Основным описательным термином в ЭЭГ является «активность». Он оценивает любую очерёдность волн. Основными видами активности, которые записываются в ходе исследования и впоследствии подвергают расшифровке, а также дальнейшему изучению, являются частота, амплитуда и фаза волн. Частота оценивается количеством волновых колебаний за секунду. Она выражается в единицах измерения – герцах (Гц). В описании нейрофизиолог указывает среднюю частоту изучаемой активности.
Амплитуда – это размах волновых колебаний электрического потенциала. Измеряется расстоянием между пиками волн в противоположных фазах, выражается в микровольтах (мкВ). Для замера амплитуды применяют калибровочный сигнал. В расшифровке результатов нейрофизиологи дают интерпретацию наиболее частым значениям, полностью исключая редко встречающиеся.
Фаза оценивает текущее состояние процесса, определяет его векторные изменения. На электроэнцефалограмме врачи функциональной диагностики оценивают некоторые феномены оценивают содержащихся в них фаз. Колебания бывают монофазными, двухфазными и полифазными.
Электрические ритмы головного мозга
Понятием «ритм» на ЭЭГ считается тип электрической активности, который относится к определённому состоянию мозга и координируется соответствующими механизмами. При расшифровке показателей ритма ЭЭГ головного мозга нейрофизиологи учитывают его частота, соответствующую состоянию участка мозга, амплитуду и характерные изменения при функциональных сменах активности.
Характеристики ритмов головного мозга зависят от того, спит пациент или находится в состоянии бодрствования. Мозговая деятельность, зафиксированная на ЭЭГ у взрослого человека, имеет несколько типов ритмов, которые характеризуются определёнными показателями и состоянием организма.
На ЭЭГ альфа-ритм характеризуется частотой от 8 до 14 Гц. Он присутствует у большинства здоровых индивидуумов. Самые высокие показатели амплитуды наблюдаются в состоянии покоя обследуемого, который находится в тёмной комнате с закрытыми глазами. Лучше всего альфа-ритм определяется в затылочной области. Он может фрагментарно блокироваться или совсем затихать при зрительном внимании или мыслительной деятельности.
Волновая частота бета-ритма на ЭЭГ колеблется в интервале 13–30 Гц. Его основные изменения наблюдаются при активном состоянии обследуемого. Ярко выраженные колебания выявляют в лобных долях при обязательном условии наличия активной деятельности (психического или эмоционального возбуждения).
Гамма-ритм имеет интервал колебаний от 30 до180 Гц. Он характеризуется довольно сниженной амплитудой – менее 10 мкВ. Превышение границы амплитуды 15 мкВ считается патологией, которая обуславливает снижение интеллектуальных способностей. Ритм определяется при решении ситуаций и задач, которые требуют повышенной концентрации и внимания.
Каппа-ритм характеризуется интервалом 8–12 Гц. Он наблюдается в височной части мозга при умственной деятельности путём подавления в остальных участках альфа-волн. Лямбда-ритм отличается диапазоном 4–5 Гц. Он запускается в затылочной области при необходимости принятия зрительных решений (занимаясь поиском предмета с открытыми глазами). Колебания полностью пропадают после концентрации взгляда в одной точке. Мю-ритм имеет интервал 8–13 Гц. Запускается в затылочной части головного мозга, лучше всего наблюдается при спокойном состоянии. Подавляется при запуске любой активности.
Отдельная категория видов ритмов, проявляющихся в условиях сна или при патологических состояниях, включает в себя 3 разновидности данного показателя:
По итогам, полученным при записи ЭЭГ, определяется показатель, который характеризует полную всеохватывающую оценку волн – биоэлектрическую активность мозга. Врач функциональной диагностики проверяет параметры ЭЭГ – частоту, ритмичность и присутствие резких вспышек, которые провоцируют характерные проявления. На этих основаниях нейрофизиолог делает окончательное заключение.
Расшифровка показателей ЭЭГ у взрослого
Для того чтобы расшифровать ЭЭГ и предоставить точные результаты, не упустить никаких мельчайших проявлений на записи, нейрофизиологи учитывают все важные моменты, которые могут отразиться на исследуемых показателях, таких как:
По окончании сбора всех данных ЭЭГ и их обработки врач функциональной диагностики проводит анализ и формирует итоговое заключение, которое предоставляет для принятия дальнейшего решения по выбору метода терапии. Любое нарушение активностей может быть признаком заболеваний, обусловленных определёнными факторами.
Нарушениями ЭЭГ считается:
Наличие нарушений данного показателя свидетельствует о возможной асимметричности полушарий. Это может быть результатом возникновения злокачественных новообразований или нарушений кровообращения мозга (ишемического или геморрагического инсульта). Высокая частота указывает на черепно-мозговую травму или повреждения мозга.
При выявлении высокой амплитуды дельта-ритма нейрофизиолог может предположить наличие объёмного образования головного мозга. Завышенные значения тета и дельта-ритма, которые регистрируются в затылочной области, свидетельствуют о нарушении функции кровообращения, заторможенности задержку в развитии ребёнка.
Расшифровка ЭЭГ головного мозга у детей
ЭЭГ у детей имеет особенности. Запись ЭЭГ недоношенного ребёнка, родившегося на 25–28 неделе гестации, выглядит кривой в виде медленных вспышек дельта и тета-ритмов, которые периодически сочетаются с острыми волновыми пиками длиной 3–15 секунд при снижении амплитуды до 25 мкВ. У доношенных новорожденных детей эти значения разделяются на 3 вида показателей:
На протяжении 3-6 месяцев жизни малыша количество тета-колебаний постоянно растёт. Для дельта-ритма характерен спад. С 7 месяцев до одного года у ребёнка формируются альфа-волны, а дельта и тета постепенно угасают. На протяжении следующих 8 лет на ЭЭГ медленные волны постоянно заменяются быстрыми альфа и бета-колебаниями. До 15 лет в основном преобладают альфа-волны. К 18 годам формирование биологической активности мозга завершается.
Для того чтобы пройти обследование и расшифровку результатов ЭЭГ, звоните по телефону Юсуповской больницы. Контакт центр работает каждый день круглосуточно. Нейрофизиологи анализируют ЭЭГ в динамике, сравнивают результаты исследования с нормой ЭЭГ.