Что такое электроэнцефалография или "голова предмет темный и науке не подлежит"

«... а голова - предмет темный и исследованию не подлежит»
Г. Горин «Формула любви»

Эти слова автор (врач по образованию) вложил в уста другого врача из XVIII века, отличавшегося скептическим складом ума. Честно говоря, значительная доля грустной правды в этой сентенции сохраняется до сих пор. Несмотря на усилия многотысячной армии нейрофизиологов, неврологов, нейрохимиков, нейроанатомов и прочих нейро-ученых мужей и дам, голова все еще остается очень темным предметом.

Сейчас, наверное, уже никому не надо объяснять, что мозг, управляющий всей нашей жизнедеятельностью, состоит из нервных клеток (строго говоря, не только из них, но это уже детали). Сколько же их? Головной мозг каждого из нас содержит нервных клеток во много раз больше, чем людей на земном шаре. Лет 20 назад в учебниках сообщалось, что у человека 14 миллиардов нейронов. Сейчас оценки сильно изменились в сторону увеличения - называют и 30, и 40 млрд. И вся эта невообразимая армада непрерывно работает, и работает слаженно, как высококлассный симфонический оркестр. Фальшь в какой-либо группе этого «оркестра» неизбежно ведет к расстройству управления той или иной функцией, а следовательно, и к заболеваниям. Выяснить, в какой именно части «оркестра» начали фальшивить исполнители, было сложно.

«Влезть» в голову? Страшно... И тем не менее, не все так пессимистично. По сравнению со всей историей медицины, успехи нейронаук за последние полтора столетия фантастичны - не в том смысле, что они неправдоподобны, а в том, что они поражают воображение. Прежде всего, стало понятным, что информация в нервной системе передается электрическими импульсами (природа этих импульсов, правда, иная, чем в созданных человеком технических устройствах, в т. ч. ЭВМ). А это значит, что такие импульсы можно зарегистрировать и измерить, и эта задача уже решена. В научных исследованиях регистрируют электрические потенциалы даже отдельной клетки, т. е. «слушают», что эта клетка говорит другой нервной клетке, мышце или железе. Для таких исследований используются настолько тонкие электроды, что их кончики можно увидеть только в электронный микроскоп. Но подобные исследования требуют непосредственного вторжения в мозг и поэтому проводятся в основном в экспериментах на животных. В медицинской же практике желательно использовать неповреждающую методику. Как раз таким видом исследований и является электроэнцефалография (от греч. электро-, enkephalos - мозг, graphein - записывать)..

Что же такое ЭЭГ? Для медицинских целей первостепенный интерес представляет работа не отдельной нервной клетки, а их больших (многотысячных и многомиллионных) объединений, поскольку именно такие объединения отвечают за те или иные функции. И уж тем более важна для врача информация, насколько слаженно и качественно работает мозг в целом. Понятно, что при этом крайне нежелательны какие-либо, даже минимальные, оперативные вмешательства. Кроме того, хотелось бы, чтобы исследование было технически простым и доступным.

Несмотря на то, что мозг защищен несколькими оболочками, в т. ч. костями черепа и кожей, электрическая активность его клеток в очень ослабленном виде выносится на поверхность головы. Потенциалы здесь измеряются миллионными долями вольта. Но, используя соответствующую аппаратуру, эти электрические колебания можно увидеть, записать и измерить. Практически это и осуществляется в виде отведения электроэнцефалограммы – ЭЭГ.

Метод регистрации ЭЭГ сейчас активно и широко используется в клинической и исследовательской работе и продолжает развиваться, поскольку именно с его помощью можно исследовать работу человеческого мозга, не травмируя его. А для изучения ряда состояний мозга этому методу замены просто нет. Электроэнцефалография наряду с электрокардиографией и другими «графиями» относится к неинвазивным, т. е. «невторгающимся» методикам медицинского исследования. Наложение нескольких электродов на кожу головы никакого вреда здоровью в принципе нанести не может.
Что же можно узнать при помощи электроэнцефалографии? Пожалуй, и много, и мало...

Аналогии, вообще-то, вещь опасная, но все-таки...

Головной мозг человека можно сравнить с огромным многоэтажным зданием, которое занимает крупнейшая управленческая организация. В ней множество отделов с различными функциями. Есть отделы сбора информации, аналитиков, разработчиков, непосредственных управленцев, отделы, обслуживающие другие отделы, и многие другие. Все они соединены линиями связи. Причем эта организация работает днем и ночью, хотя и в разных режимах. Можно ли, не заходя непосредственно в это здание, узнать, как работает эта организация? Понятно, что, наблюдая за какими-то конкретными сотрудниками, мы вряд ли сможем разобраться в работе всей организации в целом. Поставив ряд датчиков (микрофонов, телекамер) на окнах крупных отделов и имея более или менее точную схему расположения подразделений, мы вряд ли узнаем, что говорят отдельные сотрудники, но сможем попытаться составить общую картину работы этого «монстра».

Прежде всего, выясним, работают ли сейчас вообще сотрудники упомянутого «монстра». Если они молчат и не двигаются, а передача информации не осуществляется, дело плохо - фирма прекратила свою деятельность.

Мозг мертв. Это бывает после сильной черепно-мозговой травмы или остановки кровообращения, длившейся более 5-6 минут (клинической смерти). Если после такой ситуации кровообращение восстановить, большинство органов будут продолжать жить и функционировать, но мозг восстановиться не сможет. В этом случае «нулевая» ЭЭГ - признак того, что личность, к сожалению, погибла, и от человека осталось «растение». Но это крайний случай.

Вернемся в нашу работающую контору. Мы можем оценить общую интенсивность работы. Определить, находятся ли люди в отделах в нормальном, не совсем нормальном или совсем ненормальном состоянии. Допустим, один отдел «завелся», и его очень солидные сотрудники начали дружно скандировать какие-то лозунги. Нормальная работа отдела невозможна, информация выходит в совершенно искаженном виде.

Понятно, что правильно управлять, скажем, работой мышц такая «заведенная» группа не в состоянии. Мышцы начали сильно и неконтролируемо сокращаться – у человека развиваются судороги или истерический припадок.

А бывает, что в конторе все более или менее спокойно, но одна часть отделов выполняет работу с серьезным опозданием или по иной методике, чем другие отделы.

В этом случае у человека возникают проблемы со здоровьем, основанные на конфликте различных структур мозга, связанных между собой, или даже правого и левого полушарий в целом. Это, естественно, отражается на свойствах личности.

То есть, действительно мы можем узнать очень многое...

Методика отведения (записи) ЭЭГ

Сама процедура обычно занимает не более получаса. Кожу головы в соответствующих местах обезжиривают спиртовым раствором, для улучшения контакта смазывают специальной электропроводной пастой. Небольшие металлические (обычно серебряные) электроды с помощью эластичной ленты фиксируются на определенных точках головы. Их соединяют со специальной записывающей аппаратурой.

Записи ЭЭГ представляют собой непрерывные кривые неправильной формы, которые в результате анализа можно разложить на составляющие колебания разной частоты (альфа-, бета-, гамма- и тета-волны). Доля каждого из этих компонентов меняется в зависимости от состояния мозга и точек отведения. Для того чтобы разделить эти компоненты, нужен либо сложный комплекс аппаратуры, либо глаза высококлассного специалиста. А лучше и то, и другое!

Стандартная регистрация ЭЭГ производится при закрытых глазах испытуемого. Дело в том, что одним из важнейших компонентов ЭЭГ-активности является альфа-ритм, который хорошо выражен только при отсутствии зрительных раздражителей. ЭЭГ, типичная для состояния покоя (без предъявления испытуемому каких-либо сигналов), отводится 2-3 минуты.

Затем обычно проводятся так называемые функциональные пробы для определения типа ЭЭГ и выявления «слабых» мест мозга.

Гипервентиляция - испытуемого просят глубоко подышать в течение 2-3 минут, что снижает уровень углекислоты в крови и смещает ее кислотно-щелочной баланс. Это существенно меняет работу ряда отделов мозга.

Ритмическая фотостимуляция - предъявляются вспышки света с определенной частотой. Этот тест позволяет выявить склонность испытуемого к проявлениям эпилептической или сходной с ней активности даже при очень слабой ее выраженности.

Кроме того, возможны и дополнительные специализированные исследования, когда человеку предъявляются различные стимулы – слуховые или зрительные (звуковые щелчки или тоны, вспышки света, картинки на экране), а также электрические или механические раздражения участков кожи или мышц. Электрические ответы, которые возникают при использовании такой стимуляции называются вызванными ЭЭГ-потенциалами (ВП). Анализ этих изменений позволяет выявить нарушения в сенсорных системах организма, в различных звеньях передачи импульсов от соответствующих рецепторов к центрам их анализа, а следовательно, помочь в диагностике и лечении заболеваний органов слуха, зрения и т. п.

Все кажется достаточно простым. Но, то, что здесь описано - это лишь общая схема. Реальная ситуация неизмеримо сложнее...
 
Итак, в каких случаях назначается исследование ЭЭГ?

Узнать при помощи анализа ЭЭГ, как работает строго определенный «узкий» фрагмент мозга, нельзя. А вот выяснить, есть ли патология, скажем, в лобных долях - можно. Эта методика помогает выявить наличие нарушений кровотока в отдельных зонах мозга (инсульт), развитие в них патологических процессов (например, рост опухоли).

Вопрос о необходимости или желательности проведения ЭЭГ-исследования решает врач - невропатолог или психиатр (здесь мы не говорим о лечении в условиях стационара). А в каких же случаях Вы можете поинтересоваться - не стоит ли такое исследование провести? Безусловно, это желательно (а зачастую и необходимо) сделать после черепно-мозговой травмы, даже не очень серьезной. Потому что у такой «легкой» травмы часто бывают достаточно серьезные последствия. Внимательно нужно отнестись к случаям потери сознания, тем более, если они повторяются. Упорные нарушения сна, головные боли невыясненного происхождения, мигрени также могут явиться показаниями для проведения ЭЭГ-исследования. Еще более серьезным показанием является склонность к любым судорожным реакциям, даже слабо выраженным. Подобная «судорожная готовность» может, к сожалению, оказаться проявлением развивающейся эпилепсии. А точная диагностика этого грозного заболевания без ЭЭГ практически невозможна. Проведение ЭЭГ-анализа целесообразно также при задержке умственного развития или серьезных эмоциональных отклонениях у детей.

Анализ ЭЭГ включен в ряде случаев в обязательный перечень исследований здоровья при профессиональном отборе, особенно когда речь идет о длительной и дорогостоящей подготовке специалиста, для которого высока вероятность попадания в экстремальные ситуации (космонавтика, авиация, спецвойска и т. д.).

В европейских странах исследование ЭЭГ обязаны проходить все водители, занятые в пассажирских и «дальнобойных» большегрузных перевозках. Дело в том, что у некоторых здоровых в общежитейском смысле людей могут происходить кратковременные (несколько десятых секунды) потери сознания, которые самим человеком не ощущаются. В обычной обстановке они не замечаются и окружающими. Ну, замолчал человек в разговоре на мгновение... Но а если это произойдет в автомашине на скорости 150 км/час? Электроэнцефалография же выявляет эти вещи достаточно уверенно.

Поэтому проявить собственную инициативу иногда вполне благоразумно...

Необходимо учесть, что на картину ЭЭГ могут заметно повлиять огромнейшее количество факторов: принимаемые пациентом лекарства, даже небольшие сдвиги состояния его здоровья в момент исследования, наличие дефектов оборудования и записи, неопытность персонала, нередко путающего артефакты с проявлениями активности мозга. Существенно изменить «картинку» могут крепкий кофе, сигареты, алкоголь. Многие медицинские препараты (такие как психотропные агенты, анальгетики, снотворные, стимуляторы и т. д.) также оказывают определенное, иногда очень сильное, влияние. При падении уровня глюкозы в крови картина ЭЭГ может оказаться типичной для эпилепсии, даже при полном отсутствии этого заболевания.

Понимание того, что стоит за волнами ЭЭГ, все еще достаточно запутанно. Несмотря на то, что исследование ЭЭГ применяется в медицине уже несколько десятилетий, полной ясности в понимании механизма возникновения тех или иных компонентов электрической активности (волн) нет. Интенсивность этих волн различна в разных точках отведения (лоб, темя, затылок) у одного и того же человека, изменяется в зависимости от умственной и эмоциональной нагрузки.

Сложности в анализе ЭЭГ также объясняются тем, что иногда признаки, характерные для некоторых патологических состояний структур мозга, могут присутствовать у лиц, не жалующихся на свое здоровье и не страдающих этим заболеванием. Такие особенности ЭЭГ могут соответствовать некоторым личностным характеристикам (очень чувствительные, легкоранимые люди, лица с неординарным, хотя в целом нормальным, поведением, с яркой творческой индивидуальностью).

Естественно, что только по данным анализа ЭЭГ диагноз не ставится. Если же результаты такого исследования заставляют обратить внимание на отклонения в состоянии мозга, целесообразно дополнить отведение ЭЭГ другими тестами – обследованием у окулиста, допплерографией (позволяющей выявить состояние мозгового кровотока), компьютерной томографией (которая может оказаться незаменимой, если появилось подозрение на опухоль). Если улучшения состояния здоровья не происходит, ЭЭГ-исследование стоит назначить еще раз. В этом случае сравнительный анализ двух записей часто позволяет получить очень важную информация (поэтому желательно подольше сохранять ЭЭГ-записи, даже в течение многих лет).

Если по результатам ЭЭГ вам, вашему ребенку или другому близкому человеку собираются поставить диагноз, который вас пугает или может повлиять на дальнейшую жизнь, настаивайте на повторной пробе; по возможности получите на руки оригинал ЭЭГ и проконсультируйтесь у другого специалиста в этой области.

Что нужно учитывать испытуемому и врачу. В первую очередь необходимо предупредить врача о наличии заболеваний сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Особо обратить внимание на непереносимость яркого света и его вспышек. Почему же подобное безопасное исследование требует учитывать такие факторы? Ответ достаточно прост. При функциональных пробах организм может отреагировать слишком резко. Гипервентиляция обычно противопоказана астматикам, гипер- и гипотоникам, людям с заболеваниями сердца. У людей с головными болями ритмическая фотостимуляция и гипервентиляция могут спровоцировать серьезный приступ, сходный с эпилептическим.

Функциональные пробы не являются чем-то из ряда вон выходящим, у них существует достаточно много аналогов в обычной жизни.

При поездке в транспорте потерю сознания у некоторых людей может спровоцировать мелькающий из-за деревьев свет солнца. Телевизор или экран компьютера может также спровоцировать и потерю сознания, и судороги, и психические изменения. Достаточно печальную известность получили японские мультфильмы, где изменение синего и красного изображения происходило с частотой, вызывающей соответствующую реакцию мозга («раскачку» некоторых мозговых структур). При этом у детей отмечались серьезные изменения психического состояния и развивались проявления эпилепсии.

Светомузыка на дискотеках также может влиять на работу мозга. Помните «дрожку» (А. и Б. Стругацкие, «Хищные вещи века»)? Состояние публики на «заведенных» дискотеках и концертах нельзя назвать нормальным – патологическая «раскачка» мозга налицо.

Сейчас проводятся исследования, направленные на поиск показателей ЭЭГ, которые коррелируют с личностными особенностями человека, свойствами его памяти, внимания, эмоционального состояния. Существуют определенные различия ЭЭГ у мужчин и женщин. Также имеются свидетельства даже о межэтнических различиях, отражающихся в ЭЭГ. В этом, пожалуй, ничего странного нет, так как существуют же определенные «стандарты» психического строения и некоторые анатомические отличия у разных народов.

Отведение ЭЭГ является одним из основных компонентов исследования на «детекторе лжи», поскольку изменения эмоционального состояния, хотя и тщательно скрываемые, на ней отражаются. В настоящее время проводятся исследования по поиску информативных показателей ЭЭГ для диагностики целого ряда нервно-психических заболеваний (болезней Паркинсона, Альцгеймера и др.).

Идем снимать ЭЭГ - памятка
1.   Желательно, чтобы голова была чисто вымыта, на волосах отсутствовали косметические средства (лаки, гели).
2.   Предупредить врача о принимаемых лекарствах и/или отменить их прием хотя бы за 12-24 часа.
3.   Также за 24 часа не принимать «горячительные» напитки (такие как кофе, алкоголь) и не курить.
4.   Если не оговорено специально, то перед ЭЭГ-исследованием желательно не очень плотно, но поесть (чтобы не упал уровень сахара в крови).
5.   Предупредить врача о плохой переносимости световых вспышек, яркого света.
6.   При наличии сложностей со стороны сердечно-сосудистой и дыхательной системы предупредить врача, а в периоды обострений желательно вообще отказаться от проведения функциональных проб.

Ирина Василенко
Автор благодарит за любезно оказанную помощь в подготовке материала сотрудников Института физиологии им. А. А. Богомольца НАНУ