Lomonosov 1997

В данном исследовании предпринята попытка локализации нейрональных механизмов ритмической активности мозга в диапазоне альфа-ритма (7-15Гц.), отвечающих на внешнюю световую стимуляцию разной частоты.

Предложенный в работе экспериментальный подход основывался на использовании феномена “навязанного ритма”, заключающегося в том, что световая стимуляция с частотой близкой к частоте индивидуального альфа-ритма вызывает увеличение спектральной мощности ЭЭГ в этом диапазоне частот. Основная гипотеза исследования заключалась в предположении, что “навязанный ритм” активирует нейрональные структуры, ответственные за генерацию альфа-ритма и при соответствующем подборе частоты стимуляции можно определить основные рабочие частоты и количество генераторов альфа-активности. На втором этапе исследования предпринята попытка локализации выявленных генераторов альфа-ритма с помощью построения трехмерной дипольной модели.

Методика: Исследование проводилось на трех испытуемых в возрасте от 22 до 30 лет, студентах МГУ. Они располагались в полулежачем положении в экранированной камере. Инструкция для испытуемых заключалась в спокойном отслеживании вспышек с открытыми или закрытыми глазами при записи ЭЭГ во время стимуляции. Стимуляция осуществлялась газоразрядной лампой 16-канального энцефалографа фирмы "Нихон Кохден" (Япония) с вводом в компьютер типа IBM386 с последующей обработкой программным пакетом "Брайнсис". Запись проводилась по 50 сек. в полосе пропускания от 0.3-30 Гц. в 16 стандартных отведениях биполярно с ушными референтными электродами, расположенными по системе 10-20% при следующих условиях эксперимента:

1. Фон с закрытыми и открытыми глазами до стимуляции;
2. Стимуляция с частотой 7, 9, 10, 11, 12, 15 Гц.;
3. Фон с закрытыми и открытыми глазами после стимуляции.

Для анализа отбирали безартефактную ЭЭГ по каждому условию эксперимента и вычисляли средние спектры мощности 5-6 эпох, каждая длительностью 8 сек. На основе полученных данных для всех испытуемых строились диаграммы распределения мощности спектра по всем отведениям на наиболее значимых частотах стимуляции - 9, 10 и 11Гц. Затем отдельные “веретена” альфа ритма (“сырые” и отфильтрованные в определенных частотных диапазонах) обрабатывались программой "Брайнсис " и для каждого положительного и отрицательного максимума волны отыскивался эквивалентный дипольный источник генерации. Облако точек, образованное единичными диполями в трехмерном пространстве, интерпретировалось как структурное нейрональное образование генерирующее данный тип альфа-активности.

Результаты исследования.

Анализ полученных данных показал, что частота стимуляции близкая к частоте индивидуального альфа-ритма вызывает значимое увеличение мощности спектра ЭЭГ- активности в этой полосе. Наиболее информативными в этом отношении у всех испытуемых оказались отведения Р3, Р4 и Т6, Т5 - здесь мощность спектров оказалась максимальной. Вариационные распределения мощности спектра в этих отведениях характеризуются плосковершинностью и имеют отрицательный эксцесс, что можно интерпретировать как ответы по крайней мере двух генераторов альфа-активности работающих на близких частотах или наличие одного генератора с изменяющейся рабочей частотой.

Анализ локализации эквивалентных дипольных источников генерации альфа-активности на “навязанные ритмы” позволил выявить “облако” единичных источников располагающихся в трехмерной проекции, соответствующей ядрам таламуса. Дисперсия точек локализации диполей меняется в зависимости от индуцируемого ритма и от исходной ЭЭГ- при анализе “фильтрованной”, в определенной полосе, альфа-активности дисперсия точек значительно меньше.

Выводы:

1. Эффект “навязывания ритма” максимально выражен на частотах близких к индивидуальному “фоновому” альфа-ритму;
2. Вариационные кривые мощности спектра свидетельствуют о наличии нескольких генераторов альфа-активности работающих в разных частотных диапазонах;
3. Стимуляция в диапазоне 9-10Гц. и 10-11Гц. активизирует два независимых источника.