Программа спецпрактикума
Регистрация и анализ ЭЭГ и вызванных потенциалов человека

Введение. Электрофизиологические методы ЭЭГ и ВП (электроэнцефалограмма и вызванные потенциалы) являются наиболее информативными неинвазивными методами при изучении взаимосвязей психических процессов с биоэлектрической активностью мозга человека, поскольку они прямо отражают работу различных нейрональных механизмов и структур, участвующих в протекании тех или иных изучаемых процессов. Развитие компьютерных методов обработки и анализа ЭЭГ и ВП позволило избавиться от основных недостатков этих методов - излишней информативности и трудностей, связанных с рутинным анализом отдельных и локальных электрических событий. В настоящее время данные методы широко используются при диагностике различных мозговых патологий, функциональной ассиметрии мозга, в изучении локализации нейрональных механизмов различных психических процессов и т.д.

Цель работы: формирование практических навыков регистрации, обработки, анализа и интерпретации электрофизиологических данных.

Задачи:

1. Знакомство с теоретическими и практическими основами электроэнцефалографии.
2. Изучение основных методов обработки и анализа данных ЭЭГ и ВП.
3. Решение конкретной научной задачи с использованием данных методов.

1. Электроэнцефалограмма. Электрофизиологические методы и их вклад в изучение физиологических механизмов психических процессов.

Основы метода: временная и пространственная суммация электрических процессов. Общие принципы записи электроэнцефалограммы (ЭЭГ) и вызванных потенциалов (ВП).

Аппаратура для регистрации биоэлектрической активности мозга. Усилители. Фильтры. Методы записи ЭЭГ и ВП. Электроды и их расположение. Система 10/20. Технические стандарты и стратегия записи. Варианты отведения потенциалов: монополярное, биполярное.

Генераторы ЭЭГ. Паттерны ЭЭГ. Ритмические и аритмические волны. Основные характеристики ЭЭГ. Форма волны. Частота. Амплитуда. Распределение. Фаза. Артефакты.

Практические задания по регистрации ЭЭГ.

1. Запись ЭЭГ в состоянии покоя с закрытыми, открытыми глазами и при различных функциональных пробах. Блокада альфа-ритма (открывание глаз, ориентировочный рефлекс, сильная информационная нагрузка).
2. Запись ЭЭГ при ритмической стимуляции.
3. Визуальный анализ ЭЭГ. Артефакты.

2. Вызванные зрительные потенциалы.

1. Вызванные потенциалы. Типы классификаций ВП. Кортикальные и субкортикальные ВП. ВП на стимулы различных модальностей, их сходство и различия. Визуальные ВП. Слуховые ВП. Соматосенсорные ВП.

2. Основные принципы усреднения ВП. Основные характеристики ВП. Полярность. Латентный период. Амплитуда. Идентификация пиков. Вариабельность ВП.

3. Методы стимуляции. Интенсивность, тип, длительность, число стимулов.

Практические задания по регистрации ВП.

1. Запись ЗВП на вспышку.

2. Запись ЗВП на паттерн.

3. Запись ЗВП на замену цвета.

4. Усреднение ВП, сравнительный анализ.

3. Методы обработки и анализа ЭЭГ и ВП.

1. Спектральный анализ.

2. Корреляционный и автокорреляционный анализ.

3. Картирование.

4. Дипольные модели генераторов ЭЭГ и ВП.

Практические задания по методам обработки ЭЭГ И ВП.

1. Построение спектров фоновой ЭЭГ и ЭЭГ при различных способах стимуляции.

2. Анализ распределения градиента потенциала по скальпу. Картирование.

3. Построение и анализ дипольных моделей ЭЭГ в состоянии покоя и под влиянием различной стимуляции.

4. Построение и анализ дипольных моделей ЗВП на различные типы стимуляции.

Контрольные вопросы

1. Биоэлектрическая активность мозга. Методические основы энцефалографии.
2. Общие принципы записи электроэнцефалограммы.
3. Основные характеристики ЭЭГ.
4. Общая схема компьютерного энцефалографа. Основные блоки и их функции.
5. Стратегия записи и задачи исследования.
6. Визуальный и автоматический анализ артефактов. Их достоинства и недостатки.
7. Изменение паттерна ЭЭГ при основных функциональных пробах.
8. Ритмические и аритмические генераторы ЭЭГ.
9. Классификация ВП.
10. Основные принципы усреднения ВП.
11. Основные характеристики ВП.
12. Дифференциация ВП в зависимости от изменений параметров стимуляции.
13. Индивидуальная вариация ВП.
14. Сравнительный анализ ЗВП.
15. Спектральный анализ и его приложения к решению задач энцефалографии.
16. Основные понятия корреляционного анализа и его применение в энцефалографии.
17. Пространственное распределение ЭЭГ. Картирование.
18. Локализация генераторов ритмической и вызванной активности мозга с помощью дипольных моделей.
19. Дипольное моделирование. Основные принципы и допущения.
20. Сравнительный анализ дипольных моделей и их верификация.

Литература

• Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных. М.: Мир, 1989. С. 85-113, 115-149, 364-416.
• Гнездицкий В.В. Вызванные потенциалы мозга в клинической практике. Таганрог, 1997. С. 10-41, 44-58, 189-193.
• Зенков Л.Р. Клиническая электроэнцефалография с элементами эпилептологии. Таганрог, 1996. С. 10-106, 211-241.
• Рутман Э.М. Вызванные потенциалы в психологии и психофизиологии. М.: Мир, 1975. С. 3-85.
• Хэссет Д. Введение в психофизиологию. М.: Мир, 1981. С. 10-18, 36-48, 131-198.

Программу составил
С.А.Исайчев,
кандидат психологических наук