Электроэнцефалография (ээг) головного мозга: что это, показания и противопоказания, подготовка и ход исследования, расшифровка, плюсы и минусы

Количественная ЭЭГ, когнитивные вызванные потенциалы мозга человека и нейротерапия

• Теоретические основы количественной ЭЭГ и  нейротерапии
  • Место ЭЭГ в нейронауке и медицине
  • Методы, дополняющие ЭЭГ
  • Нейронная активность
  • Эндофенотипы
  • ЭЭГ в психологии, изучение психики
  • Количественная ЭЭГ
  • Нейротерапия
• Ритмы ЭЭГ
  • Биоэлектрическая активность мозга
  • Сверхмедленная активность 
  • Медленные волны сна
  • Дельта-ритм
• Альфа-ритмы

  I. Типы альфа-ритмовII. Нейронные механизмыIII. Изменения в ответ на решение задачIV. Функциональное значениеV. Аномальные альфа-ритмы

• Бета-ритм

  I. Типы бета-ритмовII. Нейронные механизмыIII. Гамма-активностьIV. Функциональное значениеV. Аномальные бета-ритмы

• Среднелобный тета-ритм

  I. ХарактеристикиII. Нейронные механизмыIII. Изменения в ответ на решение задачIV. Функциональное значениеV Аномальные тета-ритмы

• Пароксизмальная активность
  • Спайки
  • эпилепсия
• эндофенотипы 
  • Продолжительность записи ЭЭГ
  • ЭЭГ ритмы
  • Наследственные особенности ЭЭГ
• ЭЭГ во время сна
• Методы
  • Поля Бродмана 
  • Система 10-20
  • Электроды
  • Усилитель
  • Цифровая ЭЭГ
  • Монтаж 
  • Анализ Фурье
  • Картирование
  • Фильтры
  • Биспектры 
  • Когерентность 
  • десинхронизация
  • Волновое (вейвлет) преобразование 
  • Анализ независимых компонент (ICA)
  • Коррекция артефактов пространственной фильтрацией — в артефакты
  • Модель одиночного диполя 
  • Электромагнитная томография низкого разрешения (LORETA)
  • Зависимая от уровня оксигенации крови фМРТ (BOLD fMRI) 
  • Корданс 
  • Нормальные распределения и отклонение от нормы — в Количественная ЭЭГ
  • Базы данных ЭЭГ
• WinEEG

  Форматы данных ЭЭГ

• Вызванные потенциалы
  • Сенсорные системы мозгаI. АнатомияII. Обработка зрительной информацииIII. Разложение ВП одной пробы на независимые компонентыIV. Разложение усредненного ВП на отдельные компонентыV. Информационные потоки слуховой информацииVI. Соматосенсорная модальностьVII. Детекция измененийVIII. Типы сенсорных системIX. Диагностическая ценность сенсорных ВП
  • Система вниманияI. ПсихологияII. Анатомия
  • III. Модуляция процессов обработки сенсорной информацииIV НейрофизиологияV. Нейрональные сетиVI. Поздние позитивные компоненты ВП
  • Исполнительные системыI. ПсихологияII. Базальные ганглии как «темный подвал» мозгаIII. Префронтальная кора и исполнительный контрольIV. Операции вовлечения и отвлеченияV. Операции мониторингаVI. Рабочая памятьVII. Дофамин как медиатор исполнительных систем
  • Аффективная системаI. ПсихологияИ. АнатомияIII. ФизиологияIV. Этапы реакций аффективной системыV. Серотонин как основной медиатор аффективной системы
  • Системы памятиI. ПсихологияII. Декларативная памятьIII. Ацетилхолин как основной медиатор системы обеспечениядекларативной памятиIV. ВП-показатели эпизодической памятиV. Система процедурной памятиVI. Основные медиаторы мозговой системы процедурной памяти
  • Методы: нейронные сети и вызванные потенциалыI. Информационные процессы нейронных сетейII. Нейротрансмиттеры и нейромодуляторыIII. Методы анализа вызванных потенциаловIV Вызванные потенциалы в фармакологическихисследованияхV. Поведенческие парадигмы
  • ПрактикаI. ВведениеII. Формирование тестового заданияIII. Программа EdEEGIV. Упражнения
• Расстройства систем мозга
  • Синдром нарушения внимания с гиперактивностьюI. Клинические симптомыII. Генетические и внешние факторыIII. Структурные и физиологические коррелятыIV. Корреляты когнитивных вызванных потенциалов
  • V Дофаминовая гипотеза СНВГVI. Лечение
  • ШизофренияI. Клинические симптомыII. Генетические и внешние факторыIII. Структурные и физиологические коррелятыIV. Дофаминовая гипотеза шизофренииV. Лечение
  • Аддиктивные расстройстваI. Описание поведенияII. Структурные и физиологические коррелятыIII. Этапы аддиктивного процессаIV. Лечение
  • Обсессивно-компульсивное расстройствоI. Описание поведенияII. Генетические факторы и коморбидностьIII. Структурные и физиологические коррелятыIV. МедиаторыV Лечение
  • ДепрессияI. Клиническая картинаII. Структурные и физиологические коррелятыIII. Нейрональная модельIV. Лечение
  • Болезнь АльцгеймераI. Описание поведенияII. МедиаторыIII. Модель нейронной сетиIV. Структурные и физиологические коррелятыV. Лечение
  • Методы нейротерапииI. ПлацебоII. ЭЭГ-биоуправлениеIII. Глубинная стимуляция мозгаIV Транскраниальная магнитная стимуляцияV Транскраниальная микрополяризация
• I. Общие принципы анализа ЭЭГ и нейротерапииII. Предметы дальнейших исследований
  • Частота
  • Амплитуда
  • Фаза
  • Волна
  • Спайк-волна
  • Острая волна-медленная волна
  • Острая волна
  • Вспышки 
  • Паттерн 
  • Эпоха 
  • Разряд 
  • Периодические комплексы

Как проходит электроэнцефалография

Электроэнцефалография – исследование неинвазивное, не сопряженное с воздействием на организм человека какого-либо облучения. Вреда здоровью оно не наносит, переносится обследуемыми обычно легко, поэтому может проводиться неоднократно. Единственный «минус» ЭЭГ – необходимость длительной неподвижности (минимум 20 минут). При обследовании маленького ребенка этот «минус» может стать серьезной проблемой, однако врачи обязательно предложат различные варианты ее решения. От мамы же требуется накормить малыша, сводить в туалет и поменять перед процедурой памперс.

Для проведения электроэнцефалографического исследования пациента укладывают на специальное кресло или кушетку (обычно в положении полулежа), на голову наносят специальный гель и прикрепляют шапочку с электродами, каждый из которых должен располагаться четко над своим участкам головного мозга. Когда прибор включается, обследуемый должен быть максимально спокойным и неподвижным. Если возникает необходимость поменять положение, регистрацию электроэнцефалограммы приостанавливают.

В ходе исследования врач обычно просит пациента делать некоторые манипуляции: открывать и закрывать глаза, глубоко и часто дышать, следить за мигающим светом и т.д. Это нагрузочные пробы, которые позволяют доктору оценить реакцию головного мозга на раздражители. С их помощью их можно выявить то, что остается скрытым, когда человек остается абсолютно спокойным.

Способы проведения электроэнцефалографии

Обследование головного мозга у детей проводят тремя способами: в состоянии покоя, рутинным методом, с полным или частичным лишением сна. Все варианты процедур проходят по такому сценарию:

Первый этап – подготовка. Детей от года укладывают на кушетку или усаживают на стул, дети грудного возраста остаются на руках у матери. На голову ребенка наносят электропроводной гель, надевают шлем-сетку или прикрепляют 12 электродов.

Второй этап – проведение исследования. Чтобы исключить излишнюю активность нервной системы, помещение затемняют – опускают шторы или выключают свет. Включают прибор. Синхронно с энцефалограммой ведут видеозапись для регистрации движений пациента.

Третий этап – расшифровка результатов. Врач изучает запись, сопоставляет ее данные с возрастной нормой. Дает заключение об активности мозга и работе центральной нервной системы.

Рутинный метод

Первое исследование, которое проводится после осмотра у педиатра или врача-невролога. Рутинная энцефалограмма помогает установить пароксизмальные состояния, правильно поставить диагноз. Процедура длится 10-15 минут и включает такие функциональные пробы:

• фотостимуляция – нагрузка на глаз ритмично мигающими электродами;
• гипервентиляция – ребенка просят сделать несколько глубоких вдохов и медленных выходов;
• аудиостимуляция – исследование проводят с громким фоновым звуком;
• с монотонным включением-выключением света.

ЭЭГ сна ребенку

Проводят во время «тихого часа». Методика помогает установить нарушения в работе мозговых центров, которые появляются после засыпания. При подозрении глубоких повреждений структур диагностику проводят в ночное время. Регистрировать данные начинают перед засыпанием и заканчивают после естественного пробуждения.

С лишением сна

Энцефалограмма с депривацией (уменьшением продолжительности сна) детям назначается только, если предыдущие варианты диагностики не дали развернутого ответа. Длительность бодрствования зависит от возраста ребенка:

• Детям дошкольного возраста дают 4-6 часов отдыха, затем проводят ЭЭГ.
• Ребенка 7-11 лет укладывают спать в 6-8 часов вечера, а будят в 12. Энцефалограмму назначают на 8-9 часов утра.
• Детям старше 12 лет ЭЭГ делают после лишения сна на 18 и более часов.

Для облегчения проведения электроэнцефалограммы прибегают к частичной депривации. Удлиняют вечерний период бодрствования на 2-3 часа и обеспечивают ранний подъем в 4-5 утра. После процедуры ребенка помещают в палату отдыха под наблюдение медперсонала.

Расшифровка показателей электроэнцефалограммы

Чтобы расшифровать ЭЭГ, и не упустить никаких мельчайших проявлений на записи, специалисту необходимо учесть все важные моменты, которые могут отразиться на исследуемых показателях. К ним относятся возраст, наличие определенных заболеваний, возможные противопоказания и другие факторы.

По окончании сбора всех данных исследования и их обработки, анализ идет к завершению и затем формируется итоговое заключение, которое и будет предоставлено для принятия дальнейшего решения по выбору метода терапии. Любое нарушение активностей может быть симптомом болезней, обусловленных определенными факторами.

Альфа-ритм

Норма для частоты определяется в диапазоне 8–13 Гц, и его амплитуда не выходит за отметку 100 мкВ. Такие характеристики свидетельствуют о здоровом состоянии человека и отсутствии каких-либо патологий. Нарушениями считается:

• постоянная фиксация альфа-ритма в лобной доле;
• превышение разницы между полушариями до 35%;
• постоянное нарушение волновой синусоидальности;
• присутствие частотного разброса;
• амплитуда ниже 25 мкВ и свыше 95 мкв.

Наличие нарушений данного показателя свидетельствует о возможной асимметричности полушарий, что может быть результатом возникновения онкологических новообразований или патологий кровообращения мозга, например, инсульта или кровоизлияния. Высокая частота указывает на повреждения мозга или на ЧМТ (черепно-мозговую травму).

Полное отсутствие альфа-ритма зачастую наблюдается при слабоумии, а у детей отклонения от нормы напрямую связаны с задержкой психического развития (ЗПР). О такой задержке у детей свидетельствует: неорганизованность альфа-волн, смещение фокуса с затылочной области, повышенная синхронность, короткая реакция активации, сверхреакция на интенсивное дыхание.

Данные проявления могут быть обусловлены тормозной психопатией, эпилептическими припадкам и, а короткая реакция считается одним из первичных признаков невротических расстройств.

Бета-ритм

В принятой норме эти волны ярко определяются в лобных долях мозга с симметричной амплитудой в интервале 3–5 мкВ, регистрирующейся в обоих полушариях. Высокая амплитуда наводит врачей на мысли о присутствии сотрясения мозга, а при появлении коротких веретен на возникновение энцефалита. Увеличение частоты и продолжительности веретен свидетельствует о развитии воспаления.

У детей, патологическими проявлениями бета-колебаний считается частота 15–16 Гц и присутствующая высокая амплитуда – 40–50 мкВ, и если ее локализация центральный или передний отдел мозга, то это должно насторожить врача. Такие характеристики говорят о высокой вероятности задержки развития малыша.

Дельта и тета-ритмы

Увеличение амплитуды данных показателей свыше 45 мкВ на постоянной основе характерно при функциональных расстройствах мозга. Если же показатели увеличены во всех мозговых отделах, то это может свидетельствовать о тяжелых нарушениях функций ЦНС.

При выявлении высокой амплитуды дельта-ритма выставляется подозрение на новообразование. Завышенные значения тета и дельта-ритма, регистрирующиеся в затылочной области свидетельствуют, о заторможенности ребенка и задержку в его развитии, а также о нарушении функции кровообращения.

Трактовка результатов

При проведении ЭЭГ выявляется несколько типов ритма биоэлектрической активности головного мозга. Их синхронность обеспечивается таламусом, структурой в подкорковой области центральной нервной системе. Выделяют четыре типа ритма: альфа, бета, дельта и тетра. Каждый из них имеет определенные свойства и возникает в определенных случаях.

Альфа активность

У взрослого человека альфа-ритм имеет частоту 8-14 Гц. У детей аналогичный параметр достигает к 9-10 годам. Альфа-ритм — основной тип активности головного мозга в состоянии бодрствования у здорового человека. Он возникает в спокойном состоянии с закрытыми глазами

Важное условие — отсутствие зрительной, звуковой стимуляции и активной мыслительной деятельности

О патологических изменениях альфа-ритма свидетельствуют следующие признаки:

• альфа-ритм выявляется в лобной коре больших полушарий для которой он не характерен;
• асимметричность ритма между полушариями превышает 40%;
• волны имеют различную длину и амплитуду;
• выраженный разброс в чистоте.

Указанные показатели свидетельствуют о патологии. Ею может быть инсульт ишемического или геморрагического характера, а также опухолевый очаг. Повышение частоты альфа-ритма характерно для черепно-мозговых травм.

Выявление низкочастотного альфа-ритма в детском возрасте свидетельствует о задержке психического развития или слабоумия. При исследовании биоэлектрической активности следует учитывать возрастные особенности поведения детей, так как их активная мыслительная деятельность может привести к изменениям в получаемых показателях.

Бета-ритм

Частота бета-ритма у здорового человека колеблется от 13 до 30 Гц. На фоне активной деятельности показатель ближе к верхней границы нормы. Амплитуда колебаний — 3-5 мкВ.

При сотрясении мозга частота колебаний увеличивается. При инфекционном поражении, например, энцефалите, воспалительный процесс приводит к появлению коротких веретен. Преобладание бета-ритма над другими типами активности может быть связано с приемом лекарственных препаратов.

В детском возрасте патологическая бета-активность имеет частоту 15-16 Гц при амплитуде 40-50 мкВ. Подобная картина наблюдается при отставании в психомоторном развитии, а также при функциональных нарушениях работы головного мозга.

Дельта- и тета-ритм

Дельта-активность фиксируется в период сна или при коматозном состоянии. При наличии опухолевых очагов в структурах центральной нервной системы, данный ритм характерен для нейронов, расположенных на границе с ними. В редких случаях дельта-активность выявляется у детей до 5 лет.

Тета-ритм имеет частоту 4-8 Гц и связан с активностью гиппокампа. В независимости от возраста, обнаруживается только в период сна. Выраженная тета-активность наблюдается у пациентов со злокачественными опухолями головного мозга или на фоне нарушений кровоснабжения.

При расшифровке заключения специалист может указать на появление пароксизмальной активности. Это изменения в биоэлектрической активности головного мозга в сторону увеличения амплитуды волн. Пароксизмы характерны для различных форм эпилепсии, а также для ряда других заболеваний: невроз, приобретенное слабоумие, опухолевые очаги и др. В детском возрасте пароксизмальная активность может фиксироваться у здоровых детей. При этом врачу необходимо исключить патологические процессы в ткани головного мозга.

Пароксизмальная активность возникает на фоне изменения альфа-ритма. На электроэнцефалограмме пароксизмы имеют вид заостренных вспышек, чередующихся с медленными волнами. Возможно появление череды остроконечных пиков, следующих друг за другом.

Выявлением пароксизмальной активности требует дополнительной консультации у невролога и терапевта. Возможно проведение электроэнцефалографии с видеомониторингом и других разновидностей процедуры.

Проведение электроэнцефалографии с компьютерной обработкой результатов позволяет оценить работу головного мозга и выявить патологические отклонения. Ни в коем случае не стоит самостоятельно расшифровывать полученные результаты. Это может стать причиной постановки неправильного диагноза и привести к неэффективному лечению.

Особенности проведения ЭЭГ у детей

Что говорить про малышей, если некоторые взрослые, получив направление на ЭЭГ, начинают выспрашивать что да как, потому что сомневаются в безопасности данной процедуры. Между тем, она на самом деле не может принести какой-либо вред ребенку, но вот сделать ЭЭГ маленькому пациенту действительно бывает сложно. Малышам до года биоэлектрическую активность мозга измеряют во время сна, перед этим моют голову, кормят малыша и, не отступая от обычного графика (сон/бодрствование), подстраивают проведение процедуры под сон ребенка.

Но если у детей до года достаточно дождаться засыпания, то ребенка от года до трех (а некоторых – и постарше) еще нужно уговорить, поэтому до 3 лет исследование проводят в состоянии бодрствования только спокойным и контактным детям, отдавая предпочтение в остальных случаях все же ЭЭГ сна.

Подготовку к посещению соответствующего кабинета нужно начинать за несколько дней, превращая будущий поход в игру. Малыша можно попробовать заинтересовать приятным путешествием, куда он может отправиться с мамой и любимой игрушкой, придумать еще какие-то варианты (обычно родители больше осведомлены, как убедить ребенка, чтобы он посидел тихо, не шевелился, не плакал и не разговаривал). К сожалению, такие ограничения маленьким детям очень трудно выдержать, ведь они еще не могут понять всю серьезность подобного мероприятия. Что ж, в таких случаях врач ищет альтернативу…

Показаниями к проведению у ребенка дневной энцефалографии в состоянии сна или ночной ЭЭГ являются:

• Выявление пароксизмальных состояний различного генеза – эпилептические припадки, судорожный синдром на фоне высокой температуры тела (фебрильные судороги), эпилептиформные припадки, не связанные с истинной эпилепсией и дифференцируемые от нее;
• Мониторинг эффективности противоэпилептической терапии при установленном диагнозе “эпилепсия”;
• Диагностика гипоксических и ишемических поражений ЦНС (наличие и степень тяжести);
• Определение степени тяжести поражений головного мозга в прогностических целях;
• Исследование биоэлектрической активности головного мозга у маленьких пациентов на предмет изучения этапов ее созревания и функционального состояния ЦНС.

Кроме этого, нередко предлагают сделать ЭЭГ при вегето-сосудистой дистонии с частыми обморочными приступами и головокружением, при задержке приобретения речевых навыков и заикании. Не стоит пренебрегать данным методом и в других случаях, требующих изучения резервов функциональных возможностей головного мозга, ведь процедура и безвредная, и безболезненная, зато способна дать максимум информации для диагностики определенной патологии. Электроэнцефалография весьма полезна, если имеют место эпизоды расстройств сознания, но причина их не выяснена.

Методика выполнения и длительность процедуры

Пациент приходит в кабинет функциональной диагностики, удобно располагается в кресле. Помещение звуко- и светоизолировано, что является обязательным требованием. Иначе человек будет постоянно отвлекаться на внешние раздражители.

Врач надевает ему шапочку для исследования. В ней встроены электроды, которые фиксируются на кожу головы. Контакт между доктором и пациентом осуществляется через микрофон и камеру.

Различают следующие виды ЭЭГ:

1. Фоновая. Регистрация импульсов в максимальном спокойном состоянии. После получения первичных данных доктор просит пациента открыть и закрыть глаза. Артефакты, возникающие на пленки, потребуются для дальнейшей расшифровки. В дальнейшем пациент находится с закрытыми глазами. При проведении электроэнцефалографии исследователь дает задания пациенту – математические операции, чтение стихов, воспоминания.
2. С вызванными потенциалами. Применяется для активизации глубоких очагов с эпилептогенной активностью. Рассматривают несколько вариантов проб:
   • ритмичное мелькание света;
3. периодические яркие вспышки;
4. резкие звуки;
5. гипервентиляции – глубокие вдохи.

Если будут обнаружены патологические зоны, то они отразятся через активность мозговых волн на ленте.

По времени ЭЭГ длится – от 45 минут (день) до 8 часов (с периодом ночного сна). Выбранный метод и продолжительность процедуры зависит от диагноза.

Виды и нормы ритмов

Для расшифровки результатов особое значение имеют ритмы. Их всего четыре:

• альфа;
• бета:
• дельта;
• тета.

Каждый из этих ритмов имеет свои нормы и возможные колебания нормативных значений. Чтобы родители лучше ориентировались в полученной на руки энцефалограмме головного мозга, постараемся максимально просто рассказать о сложном.

Альфа-ритмом называют базовый, фоновый ритм, который регистрируется в состоянии покоя и отдыха. Наличие такого вида ритма свойственно всем здоровым людям. Если его нет, говорят об асимметричности полушарий, что легко диагностируется при помощи УЗИ или МРТ. Этот ритм доминирует тогда, когда ребенок находится в темноте, в тишине. Если в этот момент включить раздражитель, подать свет, звук, альфа-ритм может уменьшиться или исчезнуть. В состоянии покоя он снова возвращается. Таковы нормальные значения. При эпилепсии, к примеру, на ЭЭГ могут регистрироваться спонтанные эпизоды всплеска альфа-ритма.

Если в заключении указывается частота альфа 8-14 Гц (25-95 мкВ), можно не волноваться: ребенок здоров. Отклонения альфа-ритма могут наблюдаться в том случае, если они фиксируются в лобной доле, если есть существенный частотный разброс. Слишком высокая частота, превышающая 14 Гц, может быть признаком сосудистых нарушений в головном мозге, перенесенных травм черепа и мозга. Заниженные показатели могут говорить об отставании в психическом развитии. Если у малыша слабоумие, ритм может не регистрироваться вообще.

Ритм бета регистрируется и меняется в периоды активности мозга. У здорового малыша в заключении будут указаны значения амплитуды 2-5 мкВ, фиксироваться такой тип волн будет в лобной доле головного мозга. Если значения выше нормы, доктор может заподозрить сотрясение или ушиб головного мозга, а при патологическом снижении — воспалительный процесс мозговых оболочек или тканей, например, менингит или энцефалит. Бета-волны в амплитуде 40-50 мкВ в детском возрасте могут говорить о заметном отставании в развитии ребенка.

Ритм типа дельта дает о себе знать в период глубокого сна, а также у пациентов, которые находятся в коме. Обнаружение такого ритма в период бодрствования может говорить о факте развития опухоли.

Тета-ритм также свойственен спящим людям. Если он выявляется в амплитуде свыше 45 мкВ в разных долях мозга, речь идет о серьезных нарушениях работы центральной нервной системы. В определенных вариантах такой ритм может быть у малышей до 8 лет, но у детей более старшего возраста он зачастую является признаком неразвитости, слабоумия. Синхронное повышение дельты и теты могут говорить о нарушении мозгового кровообращения.

Все типы волн ложатся в основу фиксации биоэлектрической активности мозга. Если указывается, что БЭА ритмичная, то причин для волнений нет. Относительно ритмичная БЭА говорит о наличии частых головных болей.