О  НОВОМ  ПОДХОДЕ  К  ИЗУЧЕНИЮ  ФЕНОМЕНА  «ДВИЖУЩАЯСЯ  ЭЭГВОЛНА»  У  ВЗРОСЛОГО  ЗДОРОВОГО  ЧЕЛОВЕКА  С  ПРИМЕНЕНИЕМ  ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАФИИ

Валов  Георгий  Георгиевич

врач  психиатр,  ГКУЗ  «Волгоградская  областная  психиатрическая  больница  №  1»,  РФ,  г.  Волгоград

E-mail: 

ON  THE  NEW  APPROACH  TOWARDS  THE  REVIEW  OF  THE  “MOVING”  EEG  WAVE  PHENOMENA  IN  ADULT  HEALTHY  PERSON  USING  ELECTROENCEPHALOGRAPHY

Valov  George

psychiatrist,  State  clinical  healthcare  institution  Volgograd  regional  psychiatric  hospital  №  1,  Russia,  Volgograd

АННОТАЦИЯ

Предлагается  на  протяжении  всего  изучаемого  ЭЭГотведения,  подряд,  в  каждой  ЭЭГволне  соединить  прямой  линией  все  гребни  и  дно  между  собой.  Измерить  построенные  углы  в  градусах.  Затем  вычислить  простую  среднюю  арифметическую  разницу  в  градусах  между  углами,  вписанными  вверху  в  фазу  и  внизу  в  противофазу. 

ABSTRACT

It  is  suggested  throughout  the  whole  EEG  study,  to  connect  in  succession  in  each  EEG  wave  all  edges  and  the  bottom  with  a  straight  line.  The  angles  are  to  be  measured  in  degrees.  Then  simple  average  difference  in  degrees  is  calculated,  between  the  angles,  inscribed  at  the  top  into  the  phase  and  at  the  bottom  into  the  antiphase. 

Ключевые  слова:  движущаяся  ЭЭГволна;  спиралевидная  ЭЭГ  волна.

Keyword :  EEG  wave  traveling;  EEG  wave  spirales. 

Впервые  возможность  регистрации  электрической  активности  мозга  была  показана  Д.  Реймоном  в  1849  г.  И.М.  Сеченов  в  1882  г.  установил  факт  наличия  ритмической  активности  мозга  у  лягушки.  В  1928  г.  Ганс  Бергер  произвёл  первую  запись  электрической  активности  мозга  у  человека  и  предложил  называть  её  электроэнцефалограммой.  В  последующие  годы  ЭЭГ  как  метод  изучения  функциональной  особенности  головного  мозга  из-за  своей  простоты,  безопасности,  не  требующий  серьёзного  вмешательства,  получил  широкое  распространение  во  всём  мире.  Прежде  всего  таких  областях,  как  медицина,  психология,  нейрофизиология  [6].  Но  несмотря  на  большие  достижения  в  области  технологий,  прогресс  в  понимании  и  оценке  генерируемых  сигналов  на  ЭЭГ  отведениях  незначителен.

Учёные  разных  стран  давно  знали  о  фазовых  сдвигах  происходящих  между  волнами  ЭЭГ  в  различных  отведениях  головного  мозгачеловека.  Даже  ввели  для  этого  феномену  специальное  название  —  «движущаяся  ЭЭГ  волна»  (traveling  waves).  Несмотря  на  большое  количество  проведённых  исследований  как  у  нас  в  стране,  так  и  за  рубежом,  причина  и  функциональное  значение  этого  явления  неизвестна.  Траектория  движения  ЭЭГ  волн  по  поверхности  головы  человека  непонятна.  Одни  полагают,  что  движение  происходит  от  затылочной  областидо  лобной.  Другие,  наоборот,  —  от  левых  передних  областей  коры  до  правых  затылочных.

Природа  данного  явлениянеясна.  Одни  полагают,  чтомозг  —  это  объёмный  проводник,  в  котором  движутся  и  взаимодействуют  между  собой  разные  генерируемые  частоты.  Другие  рассматривают  фазовые  взаимоотношения  и  рассогласования  наЭЭГ  между  различными  областями  мозга  как  отражение  физиологической  деятельности  нейронов.  Но  несмотря  на  применяемые  самые  современные  методы  исследования,  с  использованием  частотно-амплитудного  анализа  и  одновременным  прослеживанием  перемещения  по  поверхности  головы  альфа-ритма  и  волн  других  ритмов  ЭЭГ,  компьютерного  кросскорреляционного  анализа  [1,  с.  2;  2,  с.  3;  5,  с.  2],у  учёных  нет  единого  подхода  как  к  исследованию  данного  явления,  так  и  его  трактовке.  Остаётся  много  спорных  моментов.

В  настоящей  работе  предлагается  исследовать  данный  феномен  «движущаяся  ЭЭГ  волна»  по-новому.  Во-первых,  в  каждую  отобранную  для  исследования  ЭЭГ  волну  необходимо  вписатьугол  исделать  это  следующим  образом.  Прямой  линией  соединить  дно  (А)  предыдущей  ЭЭГ  волны  с  гребнем  (В)  соседней.  Дальше  гребень(В)  соединить  прямой  линиейс  дном(С)  следующей  ЭЭГ  волны.  Затем  дно(С)соединитьс  последующим  гребнем(Д).  Получается  два  вписанных  в  ЭЭГ  волну  угла,  направленных  в  противоположную  сторону(х,у).  Один  угол(х),  вписанный  вверх,  в  фазу  волны  (АВС),  другой  угол(у),  вписанный  вниз,  в  противофазу  волны  (ВСД).  Такое  построение  углов  нужно  произвести  подряд  на  всём  протяжении  изучаемого  ЭЭГ  отведения.  Вписанные  углы  в  фазе  (х)  и  противофазе  (у)  измерить  в  градусах.Полученные  отдельно  градусы  фазных  и  противофазных  угловсложить  между  собой  на  всём  протяжении  исследуемого  ЭЭГ  отведения.Затем  полученную  сумму  углов  в  градусах  разделить  на  количество  измеренныхуглов.  Получитьпростую  среднюю  арифметическуювеличину  отдельно  фазных  и  противофазных  углов  в  градусах.Затем  от  простойсредней  арифметической  величины  в  градусах  фазных  углов,  отнять  простую  среднюю  арифметическую  величину  в  градусах  противофазных  углов.  То  есть  получить  простую  среднюю  арифметическую  разницу  в  градусах  между  фазными  и  противофазными  углами.

Предлагаемая  методика  изучения  движения  ЭЭГ  волны  по  поверхности  головы  человека  будет  предполагать  три  варианта  расчётов.  Первый,  если  простые  средние  арифметические  величины  в  градусах  уфазных  (х)  и  противофазных(у)углов,  равны,  то,  соответственно,  и  расстояния,  противоположные  этим  углам,  будут  равны  (АС  =ВД).  Отсюда  следует  вывод  о  том,  что  в  данном  случае  изучаемая  ЭЭГ  волна  будет  двигаться  по  прямой  линии.  Если  простая  средняя  арифметическая  величина  угла(у)  в  градусахбольше  в  размерахпростой  средней  арифметической  величиныугла(х)  в  градусах,  то,  значит,  и  расстояние  напротив  него(ВД),  соответственно,  больше  расстояния(АС).  Значит,  ЭЭГ  волна  закручивается  в  спираль,  вниз,  по  часовой  стрелке.  Если  простая  средняя  арифметическая  величина  угла  (х)  в  градусах  больше  в  размерах  простой  средней  арифметической  величины  угла(у)  в  градусах,  соответственно,  и  расстояние  (АС)  больше(ВД).  То  ЭЭГ  волна  в  данном  отведении  закручивается  в  спираль  вверх,  против  часовой  стрелки  (рис.  1).

Рисунок  1.Углы,  вписанные  в  ЭЭГ  волны

Регистрация  электроэнцефалографических  волн  человека  осуществлялась  на  20-канальном  компьютерном  электроэнцефалографе  с  биполярным  отведением.  Калибровка  произведена  в  соответствии  с  международным  стандартом  10—20  %.  Статистическая  обработка  производилась  по  В.П.  Боровикову,  Д.  Сепетлиеву.  Вычислялась  простая  средняя  арифметическая  выбранных  величин  [3;  4;  7].  Измерения  производились  в  градусах.  Выборка  ЭЭГ  волн  для  исследованияосуществлялась  в  отведениях  Fp1-F7,  P7-O1,  Fp2-F8,  P8-O2.

  Исследуемые  были  разбиты  на  две  группы.  По  этическим  мотивам  со  всех  было  взято  согласие  на  проведение  исследований.  В  первой  группе  было  отобрано  10  мужчин  и  10  женщин,  в  возрасте  от  35  до  45  лет.  Без  каких-  либо  соматических,  неврологических  или  психических  расстройств.  На  ЭЭГ  в  данной  группе  доминировал  альфа-ритм  с  зональными  особенностями.  На  каждого  из  испытуемых  было  отобрано  подряд  по  400  ЭЭГ  волн,  по  100  ЭЭГ  волн  на  каждое  отведение.  Вначале  в  отобранные  подрядЭЭГ  волны  в  каждом  отведении  вписывался  угол.  Делалось  это  таким  образом.  Соединяли  прямой  линией  все  гребни  и  дноисследуемых  ЭЭГ  волн  между  собой  на  протяжении  всего  изучаемого  ЭЭГ  отведения.  Получалось  по  100  углов  сверху  и  100  углов  снизу.Затем  измерялиисследуемые  углы  в  градусах,  как  находящиеся  вверху  в  фазе(х),  так  и  внизу  в  противофазе  (у).  Полученные  результаты  суммировались.Отдельно  вычислялась  простаясредняя  арифметическая  разница  углов  в  градусах,  построенных  вфазе  и  в  противофазе.  Затем  от  простой  средней  арифметической  величины  фазных  углов  в  градусах  отнималась  простая  средняя  арифметическая  величина  противофазных  углов  в  градусах,  в  каждом  ЭЭГотведении. 

Анализ  полученных  данных  показал  значительное  увеличение  в  размерах  фазных  углов  над  противофазными.  В  Fp1-F7отведении  разница  в  градусах  угла,  вписанного  в  фазу,  над  углом,  вписанным  в  противофазу,  составила  6  градусов.  В  Fp2-F8,  составила  45  градусов.  В  P8-O2  превышение  фазных  углов  над  противофазными  было2,7  градуса.  В  P7-O1,  наоборот,  фазный  угол  был  меньше  противофазного  на1,0  градус.  Как  видно  из  полученных  результатов,  это  смещение  фазных  углов  в  градусах  над  противофазными  углами  в  градусах  в  простом  среднем  арифметическом  вальфа-ритме  составило52,7  градуса.  То  есть  самое  большее  отклонение  ЭЭГ  волны  вверх  в  спираль  наблюдалосьв  Fp2-F8  отведении.  Оно  в  основном  и  является  причиной  разворотаальфа-ритм  в  спираль  вверх,  против  часовой  стрелки.

  По  такой  же  методике  была  подсчитана  разница  углов  в  сонных  веретёнах.  Было  выбрано  10  женщин  и  10  мужчин,  средний  возраст  которых  составил  46  лет.  На  ЭЭГ  отведениях  фиксировалась  вторая  стадия  сна.  С  присутствием  К-комплекса  и  характерного  тэта-ритма.  На  каждого  из  испытуемых  в  сонных  веретёнах  было  отобрано  по  100  ЭЭГ  волн.  Количество  ЭЭГ  волн  в  сонных  веретёнах  колебалось  от  12  до  18  единиц.  Также  были  выстроены  углы  внутри  каждой  изучаемой  ЭЭГ  волны  в  отведениях.  Затем  измерены  углы  в  градусах.  Подсчитана  простая  средняя  арифметическая  разница  противофазных  и  фазных  углов  в  градусах.  Последующая  математическая  обработка  и  анализ  полученных  данныхпоказал  следующее.  В  Fp1-F7  отведении  каждая  противофазная  ЭЭГ  волна  сонного  веретена  была  смещена  вперед,  больше  по  отношению  кфазной,  на  3,9градуса.  В  Fp2-F8  противофазная  ЭЭГ  волна  была  больше  фазной  ЭЭГ  волной  на2,4  градуса.  В  T5-O1  разница  между  противофазной  и  фазной  ЭЭГ  волной  составляла  3,5  градусов.  В  T6-O2  противофазная  ЭЭГ  волна  превалировала  надфазной  на3,2  градуса.То  есть  в  среднем  каждая  противофазная  ЭЭГ  волна  в  сонных  веретёнах  оказалась  смещена  вперед  и  оказалась  больше  противофазной  на  3,3  градуса.  То  есть  закручивалась  в  спираль  вниз,  против  часовой  стрелки.

Предложенная  методика  отличается  простотой,  удобством,  строгой  математической  обоснованностью.Применение  её  в  медицине,  психологии,  нейрофизиологии  обогатитнаши  знания  о  работе  головного  мозга.  В  результате  проведённого  исследованияобнаружено  закручивание  ЭЭГ  волны  в  спираль  в  отведениях  сальфа-ритмом  и  в  сонных  веретёнах.  Отмечено,  что  сонные  веретёна  закручиваются  в  спираль  против  часовой  стрелки,  вниз.  Отличаются  схожестью,  однотипностью,  индивидуальностью.

Список  литературы :

1.Барк  О.В.  Исследование  альфа-ритма  как  распространяющегося  волнового  процесса:  автореф.  дис.…  канд.  биол.  наук.  М.,  2006.

2.Белов  Д.Р.  Движущаяся  волна  ЭЭГ  человека:  автореф.  дис.  …  д-ра  биол.  наук.  СПб.,  2014.

3.Боровиков  В.П.  STATISTIKA.  Искусство  анализа  данных  на  компьютере-2.  СПб.:  Питер,  2003.

4.Бронштейн  И.Н.,  Семендяев  К.А.  Справочник  по  математике.  М.,  2012.

5.Гетманенко  О.В.,  Белов  Д.Р.,  Канунников  И.Е.  и  др.  Отражение  узора  кортикальной  активации  в  фазовой  структуре  ЭЭГ  человека  //  Российский  физиологический  журнал  им.  Н.М.  Сеченова.  —  2006.  —  Т.  92,  —  №  8.  —  С.  930—948.

6.Зенков  Л.Р.  Клиническая  электроэнцефалография.  М.,2013.

7.Сепетлиев  Д.  Статистика  в  медицинских  научных  исследованиях.  М.:  Медицина,  1968.