Стабільність і реактивність спектрів потужності і когерентності еег - електрична активність мозку при ураженні діенцефальних і лимбических структур

Для виявлення особливостей стабільності спектрів ЕЕГ при наявності вогнища в гіпофізарної області була проаналізована їх динаміка протягом часу дослідження (40 хв) в повторних 15-секундних реалізаціях ЕЕГ (від 2 до 4) з інтервалами 5 - 20 хв. Зіставлення стійкості в часі малюнка спектрів потужності ЕЕГ в нормі та патології виявило еледующее: СГ ЕЕГ потиличної області при ураженні гіпофіза характеризуються зниженням стабільності всіх частотних діапазонів, крім тета-ритму, який в патології виявився більш стійким, ніж в нормі.
На противагу потиличної області, ЕЕГ центральної зони у хворих характеризується більшою стабільністю малюнка спектра в порівнянні з нормою практично у всіх аналізованих діапазонах частот.
Відмінності в аналізованих групах виявлялися і при зіставленні стабільності СГ потиличних і центральних відділів мозку між собою. Було виявлено, що на відміну від норми, у якому підкреслюється велика стабільність малюнка спектра у всіх, крім тета, діапазонах в задніх відділах півкуль, у випадках ураження гіпофізарної області стабільність всіх діапазонів ритмів в центральній області більше, ніж в потиличній. Найбільш чітко ця тенденція проявляється для дельтадіапазона.
Зіставлення стабільності межцентральних відносин показало, що середній рівень КОГ (Г) ЕЕГ потиличних і центральних відділів мозку, які в нормі характеризуються високою стабільністю, в патології відрізняються варіабельністю, відображаючи нестійкість рівня статистичних зв`язків в ЕЕГ. На противагу цьому малюнок спектра КОГ в разі патології відрізняється стійким збереженням у часі високою КОГ в діапазоні тета.
Як приклад розглянемо результати спектрального аналізу повторних відрізків ЕЕГ потиличної і центральної областей правої півкулі мозку хворого М-ва з пухлиною гіпофіза (рис. 2.2.3). ЕЕГ характеризується чергуванням груп уповільнених альфа-коливань з періодами тета-активності. СГ аналізованих відділів представлені піками в діапазонах дельта і тета. Видно, що СГ повторних відрізків ЕЕГ варіюють в різній мірі. СГ потиличної області більш варіабельні за рахунок зміни співвідношень потужності піків в дельта- і тета-діапазонах. На відміну від потиличної області на СГ центральної зони кори співвідношення потужності домінуючих спектральних компонент протягом дослідження не змінюється. На графіках когерентності повторних відрізків ЕЕГ потиличної і центральної областей звертає на себе увагу збереження стійко високого рівня зв`язку з тета-ритму (відзначено точкою).

Мал. 2.2.3. Аналіз стабільності спектрів потужності і спектрів когерентності ЕЕГ потиличної і центральної областей правої півкулі мозку хворого М-ва з пухлиною гіпофіза
I - перша, II - друга реалізація ЕЕГ а - спектри потужності ЕЕГ потиличної області-б - центральной- в - спектри когерентності ЕЕГ потиличної і центральної областей. Інші позначення ті ж, що і на рис. 2.1.1
Таким чином, наявність вогнища в гіпофізарної області призводить до зміни стабільності спектрального складу ЕЕГ, що виявляється неоднозначно в аналізованих відділах півкуль. У потиличних областях відзначається зменшення стійкості малюнка спектра, в центральних зонах кори спостерігається тенденція до наростання стабільності спектральних характеристик ЕЕГ. Виняток становить тета-ритм, який як в задніх, так і в передніх відділах півкуль у хворих характеризується підвищеною, в порівнянні з нормою, стабільністю.
Різноспрямований характер змін стабільності ЕЕГ потиличних і центральних відділів приводив до порушення нормальних співвідношень ЕЕГ аналізованих зон кори за цим параметром, що виражається в тому, що при ураженні гіпофізарної області стабільність всіх діапазонів ритмів в ЕЕГ центральної області була більше, ніж потиличної.
Дослідження стабільності функції когерентності показало, що малюнок спектра КОГ в разі патології відрізняється більш стійким, в порівнянні з нормою, збереженням у часі тісному зв`язку в діапазоні тета. Це стабільна форма тета-ритму в ЕЕГ хворих з пухлиною гіпофіза відрізняється не тільки характером просторово-часової організації, а й особливостями, як це буде показано нижче, прояви реакцій на афферентную стимуляцію.
Оцінка реактивних зрушень, що наступають при аферентних впливах (світлова і звукова стимуляція), так само як і стабільності, проводилася за допомогою коефіцієнта подібності г спектрів фонових і активованих роздратуванням ЕЕГ. Зіставлення показників реактивності спектрів з показниками їх стабільності в тлі виявляє, що в переважній більшості випадків зміни, які наступають при афферентной стимуляції, були виражені менше спонтанних коливань спектральних характеристик ЕЕГ в тлі. Це свідчить про зниження реактивності мозку досліджених хворих.
Коефіцієнти подібності СГ в тлі і при подразненнях, обчислені для всієї частотної смуги, так само як і в нормі, мають високі значення (r = 0,63 - 0,80), що свідчать про малу мінливості спектра в цілому. При цьому в межах окремих фізіологічних діапазонів ритмів під впливом аферентних подразнень відбувається перебудова співвідношень потужності різних частотних складових. Цікаві зміни у відповідь на звукове подразнення зазнає тета-діапазон ЕЕГ центральної області: коефіцієнти подібності СГ фонових і активованих роздратуванням в цьому діапазоні мають негативні значення. Ця особливість, що відображає складну перебудову ритмів по їх потужності в межах тета-діапазону характерна для хворих досліджуваної групи, тому що середні показники коефіцієнта подібності тета-ритму, отримані при оцінці реактивних зрушень у здорових людей, мають позитивне значення.
Звертає на себе увагу відсутність чіткої різниці в реагуванні ЕЕГ потиличної і центральної областей, в той час як у здорових випробовуваних виявляються статистично достовірні відмінності, що вказують на бдлиіую реактивність на світло ЕЕГ потиличних відділів мозку.
Крім того, характерно, що в ЕЕГ потиличних відділів альфа-діапазон змінюється в однаковій мірі при світловий і звуковий стимуляції (г = 0,46 і 0,48) на відміну від норми, де виявляється велика реактивність цього діапазону на світловий подразник (r = 0,21 і 0,43). Ці дані свідчать про порушення специфічності реагування ЕЕГ аналізованих зон кори на різну модальність стимуляції у випадках ураження гіпофіза.
Зіставлення показників реактивних зрушень СГ хворих і здорових випробовуваних виявляє статистично значуще зниження реактивності мозку хворих на світло: в потиличній області в діапазоні альфа, в центральній - в смузі тета-ритму. У відповідь на звукову стимуляцію показники реактивності статистично значимо відрізняються тільки для ЕЕГ центральних відділів мозку: в групі хворих відзначається зниження реактивності всієї частотної смуги, а також коливань альфа-діапазону, і збільшення реактивності тета-і бета-частот. Останнє виражається в наростанні цих форм активності під впливом звукового роздратування. Подібний характер реактивних зрушень в ЕЕГ здорових випробовуваних, як правило, не спостерігається.
Порушення специфічності реагування окремих зон кори найбільш чітко виявилося при дослідженні реакції засвоєння ритму світлових мигтіння. Фотостимуляція з частотою 4 -7 Гц викликала найбільш виразну реакцію перебудови в передніх відділах півкуль. У ЕЕГ цих хворих часто зазначалося явище трансформації ритму: при високочастотної стимуляції в центрально-лобових областях реєструвалися субгармонік. Виборче засвоєння ритму діапазону тета в ЕЕГ передніх відділів півкуль мозку хворих з роздратуванням діенцефальних утворень, мабуть, може вказувати на переважну роль у формуванні цієї реакції неспецифічної афферентной системи.
На рис. 2.2.4 представлені ЕЕГ і СГ потиличної і центральної областей мозку хворого К-ко. (Пухлина гіпофіза) в тлі і при функціональних навантаженнях. У стані відносного спокою на СГ відзначається найбільша потужність альфа-піку (10,5 Гц) в центральній області. Ритмічна фотостимуляція 6 і 17 Гц призводить до депресії альфа-ритму і появи частоти, що відповідає ритму мигтіння (відзначено стрілкою).

Мал. 2.2.4. Зміни спектрів потужності ЕЕГ потиличної і центральної областей мозку хворого К-ко (пухлина гіпофіза) при аферентних подразненнях
Наведено результати аналізу ЕЕГ в тлі, при дії ритмічного світла (6 і 17 Гц) і звукового роздратування, В рамках наводяться значення коефіцієнта подібності (г) спектрів потужності в тлі і при подразненнях для частотної смуги в цілому (X) і окремих діапазонів ритмів ( 8, 0, а, Р)
Звертає на себе увагу найкраща вираженість реакцій перебудови ритму і її виборче прояв в центральній зоні кори. Наведені в рамці значення коефіцієнта подібності СГ в тлі і при фотостимуляції свідчать про великі зміни малюнка спектра в цілому ЕЕГ центральної області в порівнянні з потиличної. Звукова стимуляція призводить до депресії альфа-ритму, більш чітко вираженою, на відміну від норми, в потиличній області-в центральній зоні кори при цьому з`являється відсутній в тлі пік в діапазоні тета. Показники схожості СГ фонової і активованою ЕЕГ в тета-діапазоні мають негативне значення, що вказує на перебудову ритмів по їх потужності в межах даного діапазону.
Дослідження динаміки межцентральних відносин в корі великих півкуль показало, що у досліджених хворих, так само, як і у здорових випробовуваних, ефект афферентной стимуляції більшою мірою виражається в перебудові ЕЕГ-картини межцентральних відносин, ніж у зміні малюнка спектра ЕЕГ кожної з областей окремо. Середні величини при дослідженні реактивності спектрів когерентності були значно менше (0,33 - 0,47), ніж спектрів потужності (0,63 - 0,80). Ці дані свідчать про те, що пред`явлення аферентних подразнень викликає перш за все перебудову взаємовідносин різних областей кори.
Зіставлення реактивності спектрів когерентності всієї частотної смуги в цілому ЕЕГ здорових випробовуваних і хворих показало статистично значуще зниження реактивних зрушень у випадках патології. Аналіз реактивності, проведений для окремих діапазонів ритмів, виявив, що у відповідь на звукове подразнення показник змін когерентності тета-діапазону ЕЕГ потиличної і центральної областей, на відміну від норми, мав негативне значення. це свідчило
про те, що звукова стимуляція, приводячи до максимальних змін тета-діапазону, викликає складну картину перебудови структури межцентральних відносин окремих складових цієї частотної смуги.
Як було зазначено раніше, у здорових випробовуваних при виражених змінах в малюнку КОГ, середній рівень когерентності (Г) при подразненнях підтримувався близьким до фонового. У патології ми спостерігали зворотну картину: зниження реактивності спектрів потужності і функції КОГ поєднувалося з вираженими змінами під впливом функціональних навантажень середніх рівнів когерентності (Г). Найбільш характерним було наростання Г на пред`явлення подразників всіх модальностей в діапазоні повільних ритмів і деяке зменшення Г в інших діапазонах частот.

Мал. 2.2.5. Особливості зміни спектрів потужності і когерентності ЕЕГ потиличної і центральної областей мозку хворого М-ну (пухлина гіпофіза) при аферентних подразненнях
Наведено результати аналізу спектрів потужності (а) і когерентності (б) ЕЕГ у фоновому режимі, при дії ритмічного світла (6 і 17 Гц) і звукового роздратування

Розгляд особливостей реактивності ЕЕГ досліджених хворих показало, що обчислення спектрів потужності не завжди дозволяло виявити реактивні зрушення ЕЕГ, так як через їх слабкої вираженості вони могли не проявлятися у вигляді дискретних піків на СГ. Обчислення спектрів когерентності при цьому дозволяло виявити з`явилися під впливом аферентних подразнень реактивні зміни (засвоєний ритм і його гармонійні складові, альфа- і тета-коливання, що відрізняються по частоті від фонових) і показати ступінь їх когерентності в просторово віддалених точках півкуль. На рис. 2.2.5 наводяться дані обчислення спектрів потужності і когерентності ЕЕГ потиличної і центральної областей мозку хворого М-ну (пухлина гіпофіза). У стані спокою на С Г потиличної області основна потужність сконцентрована в альфа-піку. У центральній області максимальної за потужністю є повільна складова, спостерігається невелике пік альфа. На графіку КОГ значуща зв`язок виявляється в дельта-діапазоні, а також в діапазоні тета по частотах, які на СГ не представлені у вигляді дискретних піків. Фотостимуляція 6 Гц призводить до появи на СГ аналізованих відділів невеликого піку на частоті, що відповідає ритму мельканій- в потиличній області відзначається виражений пік на частоті, удвічі перевищує ритм фотостимуляції. На графіку КОГ значуща зв`язок відзначається в широкій смузі частот повільних рітмов- когерентність частоти, відповідні ритму мигтіння, і їх гармонійна складова. Фотостимуляція 17 Гц викликає поява в потиличній області засвоєного ритму, когерентного в аналізованих відділах. Поряд з цим відзначається поява піку альфа, по частоті відмінного від фонового і на відміну від останнього когерентного в аналізованих відділах мозку. При звуковому подразненні зменшується потужність домінуючого в тлі альфа-ритму і з`являється тета-ритм, високо когерентний в аналізованих зонах кори.
Таким чином, аналіз реактивних зрушень малюнка спектрів потужності ЕЕГ хворих з пухлиною гіпофіза, проведений з урахуванням стабільності спектральних характеристик ЕЕГ у фоновому режимі, виявив зниження реактивності мозку і порушення специфічності реагування різних зонах кори на певну модальність подразника.
Дослідження динаміки межцентральних відносин показало, що під впливом аферентних подразнень зміни малюнка спектра КОГ всієї частотної смуги ЕЕГ в цілому у хворих були виражені статистично значимо менше, ніж у здорових людей. З іншого боку, середній рівень когерентності, який в ЕЕГ здорових випробовуваних відрізнявся значною стабільністю і при афферентной стимуляції був близький до фонового, у випадках патології гіпоталамуса під впливом функціональних навантажень змінювався, характеризуючи нестійкість тонусу кори.
На закінчення цього розділу необхідно підкреслити таку обставину. Описані зміни спектральнокогерентних параметрів ЕЕГ, її стабільності і реактивності були виявлені у хворих з негрубі поразкою гіпоталамо-гіпофізарної області, при відсутності або нерезкой вираженості патологічних зрушень ЕЕГ в умовах її візуальної оцінки. Це дає підставу вважати, що зазначені зміни в прояві електричних процесів мозку у даного контингенту хворих є найбільш ранніми ознаками дисфункції діенцефальних структур і обгрунтовують перспективність використання спектрально-когерентного аналізу ЕЕГ в ранній діагностиці патології цих відділів ЦНС людини.