Визуальная ЭЭГ

   

Главная>Статьи>Обзоры>Нейрофизиологические основы ЭЭГ

     
 

Нейрофизиологические основы ЭЭГ

 

Следующие электрические события присущи нейронам и могут вносить в вклад в суммарную биоэлектрическую активность мозга (ЭЭГ): постсинаптические возбуждающие и тормозные потенциалы (ВПСП, ТПСП), и распространяющиеся потенциалы действия (ПД). ВПСП и ТПСП возникают либо в дендритах, либо на теле нейрона. ПД генерируются в зоне аксонного «холмика» и далее распространяются по аксону (Рис.1).
Рис. 1 Нейрон. Возбуждающие и тормозные ПСП, потенциал действия.

Обычная спонтанная ЭЭГ, ее основные ритмы возникают в результате пространственной и временной суммации постсинаптических потенциалов (ПСП) большого количества корковых нейронов (Рис.2). Временные характеристики процесса суммации достаточны медленны по сравнению с длительностью ПД.

Рис. 2 Схема пространственной (А) и временной (В) суммации постсинаптических потенциалов. Нижние трасы отражают суммарную волну 3-х субпороговых ПСП.

Определенная степень синхронизации задается различными подкорковыми структурами, которые выполняют роль «водителя ритма» или пейсмекера. Среди них наиболее значимую роль в генерации ритмов ЭЭГ играет таламус.

Потенциалы действия корковых нейронов не играют существенной роли в генерации основных ритмов ЭЭГ, поскольку являются очень короткими. Определяющая роль ПД в формировании паттернов ЭЭГ возникает в ситуациях, когда значительное количество нейронов синхронизируется и одновременно выдает пачки или «вспышки» ПД. Такой режим характерен для пароксизмальных событий, например, для эпилептических приступов и тогда морфология волн ЭЭГ в существенной степени определяется потенциалами действия. При этом острые компоненты ЭЭГ (спайки, острые волны) отражают не отдельные ПД, а скорее всю «пачку» потенциалов действия (Рис.3). Именно таким образом формируются многие эпилептиформные паттерны ЭЭГ, наиболее известным из которых является комплекс спайк-волна. Следует отметить, что подобная модель применима также в объяснении генеза физиологических острых компонентов ЭЭГ.

Рис. 3. Схема генерации ЭЭГ (модель). Верхняя траса - скальповая ЭЭГ. Нижняя - интракортикальная регистрация пирамидного нейрона (ПН) коры. А - ритмика спонтанной ЭЭГ определяется градуальными субпороговыми изменениями постсинаптической активности коры (суммация). В - 3 Гц комплексы спайк волна. Спайкам в ЭЭГ соответствуют вспышки потенциалов действия нейронов. Волнам соответствуют периоды гиперполяризации - "молчания".

Таким образом, в генерации ЭЭГ принимают участие и постсинаптические потенциалы и потенциалы действия. Основная ритмика ЭЭГ определяется градуальными изменениями постсинаптических потенциалов благодаря пространственной и временной суммации отдельных ПСП в больших популяциях нейронов, которые относительно синхронизированы и находятся под воздействием подкоркового водителя ритма. Пароксизмальные же события, синхронизирующие значительное количество нейронов, которые продуцируют вспышки потенциалов действия, отвечают за формирование многих эпилептиформных феноменов ЭЭГ, в частности комплексов спайк-волна.

Подготовил А.Г.Брутян

 

 

 www.eeg-online.ru