Расшифровка результатов электроэнцефалографии

Мозг, сон и гормоны

Человеческий организм – это удивительно! Если внимательно изучать наши жизненные процессы, которые происходят в организме, вы поразитесь тому, насколько все взаимосвязано и рационально устроено.

Почему некоторые люди в конце дня засыпают на ходу, а некоторые – бодры и веселы? Нашим сном управляют биологические часы, их центр находится в гипоталамусе (часть головного мозга). Именно он заставляет организм готовиться ко сну. Примерно после восьми вечера температура тела автоматически понижается, а нервная система успокаивается.

Известно, что в организме есть две системы – симпатическая и парасимпатическая. Симпатическая отвечает за бодрость и энергию, активность, парасимпатическая – за спокойствие, релаксация и торможение. В разное время суток одна из этих систем играет ведущую роль. Биологические часы есть у любого живого существа. Животным, например, биологические часы подсказывают время миграции или зимовки.

Наш организм реагирует на темное время суток. Ночью в организме человека вырабатывается гормон – мелатонин. Без него мы будем стареть в десять раз быстрее! И можем умереть от обычной простуды.… Когда человек спит, мозг наводит порядок – стирает лишнюю информацию, архивирует нужные данные. И пока мы спим и, соответственно, не мешаем мозгу, он «настраивает» все системы организма.

Также сон необходим для охлаждения самого мозга. Его температура понижается во время некоторых фаз сна (про них мы расскажем ниже). Если бы мы не спали, то голова просто «перегрелась» бы. Всем известно выражение – мозги кипят? Теперь вы знаете выход – нужно просто поспать. Хотя, пожалуй, в разгар рабочего дня, это будет трудновато.

Но если сон так важен, почему некоторые с наступлением темноты совсем не хотят спать (привет «совам»!)? Все зависит от индивидуальных особенностей каждого человека. Недаром некоторые делятся на «жаворонков» и «сов». Первые – рано встают и рано ложатся, а вторые, напротив, предпочитают ночной образ жизни.

И еще немного про гормоны. Если бы мы не спали, то все время бы объедались. Гормон лептин, снижающий аппетит, вырабатывается только во сне. У тех, кто недосыпает, преобладает другой гормон – грелин, который повышает аппетит. Чем меньше мы спим, тем больше хотим есть. Так что, делайте выводы, желающие похудеть.

Биологические часы большинства людей ближе к утру начинают готовить организм к пробуждению. Учащается пульс, повышается давление, начинается выработка гормонов активности – кортизола и адреналина. Важнейший фактор пробуждения – дневной свет. Кожа век очень тонкая, даже когда глаза закрыты, свет проникает через кожу на сетчатку и дает сигнал мозгу к выработке серотонина. Серотонин – это нейропередатчик активности и энергичности. После этого мозг активирует слуховые центры. Мы реагируем на звук будильника и просыпаемся.

Недосып может влиять на работу мозга самым негативным образом – снижается логическое восприятие, скорость реакции, скорость мыслительных реакций, ухудшается самочувствие.

Влияние сна на здоровье

Помните, мы писали о том, как работает мозг, пока мы спим? Удивительно, не правда ли? Все взаимосвязано, все четко и по полочкам. Гормон вырабатывается – мы спим, мозг работает. Мы не спим, гормон не вырабатывается, а мозг все равно продолжает работу. Но всему есть предел.… К чему приведет недостаток сна?

Набор веса. Привет от гормонов лептина и грелина! Меньше спим, больше едим.

Хроническая усталость. Мы же не выспались, вечно уставшие, опять идем на работу, выполняем задачи, а сами мечтаем о выходных, чтобы наконец-то поспать.

Плохо выглядим. Мешки под глазами, плохой цвет кожи, ее преждевременное старение.

Снижается иммунитет. Пока мы спим, в крови синтезируются белки – цитокины (это боевые ракеты нашей иммунной системы)

Соответственно, меньше спим – меньше цитокинов – слабее иммунитет.

Снижается внимание и скорость реакции. Вы же не дали мозгу отдохнуть! Откуда будет внимание? Увы, страдают еще и другие когнитивные функции – память, мышление

Все помнят, как от недосыпа начинают «тупить»?

Как проводится электроэнцефалограмма

Оценка электрической активности мозговых клеток проводится с помощью энцефалографа. Он состоит из датчиков (электродов), которые напоминают шапочку для бассейна, блока и монитора, куда передаются результаты мониторинга. Исследование проводится в небольшой комнате, которая изолирована от света и звука.

Метод ЭЭГ занимает немного времени и включает несколько этапов:

Подготовка. Пациент принимает удобную позу – усаживается на стул или ложиться на кушетку. Затем происходит наложение электродов. На голову человека специалист надевает «шапочку» с датчиками, проводки которых подключаются к аппарату, что фиксирует биоэлектрические импульсы мозга.
Исследование. После включения энцефалографа, аппарат начинает считывать информацию, передавая её на монитор в виде графика. В это время может фиксироваться мощность электрических полей и её распределение разными участками мозга.
Использование функциональных проб. Это выполнение несложных упражнений – поморгать, глянуть на световые вспышки, редко или глубоко подышать, послушать резкие звуки.
Завершение процедуры. Специалист снимает электроды и распечатывает полученные результаты.

Особенности проведения ЭЭГ у детей

Мониторинг мозговой деятельности у детей имеет свои нюансы. Если ребёнок до года, то исследование проводится в состоянии сна. Для этого малыша следует покормить, а затем укачать. После года детей обследуют в состоянии бодрствования.

Чтобы процедура прошла успешно, важно ребёнка подготовить:

Накануне обследования с ребёнком рекомендуется поговорить, рассказать о предстоящей процедуре. Можно придумать игру, чтобы малыш быстрее адаптировался, назвав его супергероем или космонавтом.
Взять с собой любимые игрушки. Это поможет отвлечь непоседу и успокоить его в нужный момент.
Накормить ребёнка перед началом исследования.
Оговорить с врачом время манипуляции и подобрать удобные часы, когда ребёнок бодрствует и его не клонит в сон.
Накануне обследования хорошо вымыть голову малышу. Если это девочка, волосы расплести, убрать все украшения (непосредственно перед мониторингом).

В каких случаях поставить диагноз помогает ЭЭГ

Электроэнцефалография, раскрывая функциональные возможности и резервы ЦНС, стала эталоном исследования головного мозга, ее проведение врачи считают целесообразным во многих случаях и при различных состояниях:

Чтобы оценить степень функциональной незрелости головного мозга у маленьких пациентов (у ребенка до года исследование всегда проводят во время сна, у детей постарше – по ситуации);
При различных нарушениях сна (бессонница, сонливость, частые ночные пробуждения и т. п.);
При наличии судорог и эпилептических приступов;
Для подтверждения или исключения осложнений воспалительных процессов, обусловленных нейроинфекцией;
При сосудистых поражениях головного мозга;
После ЧМТ (ушиб мозга, сотрясение) – ЭЭГ показывает глубину страдания ГМ;
Для оценки серьезности последствий воздействия нейротоксических ядов;
В случае развития онкологического процесса, затрагивающего центральную нервную систему;
При расстройствах психики разного рода;
Проводят ЭЭГ мониторинг при оценке эффективности противосудорожной терапии и подборе оптимальных дозировок лечебных средств;
Поводом сделать ЭЭГ могут стать признаки дисфункции мозговых структур у детей и подозрение на дегенеративные изменения в нервной ткани ГМ у людей пожилого возраста (деменция, болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера);
Нуждаются в оценке состояния мозга пациенты, пребывающие в коме;
В отдельных случаях проведения исследования требуют хирургические операции (определение глубины наркоза);
Как далеко зашли нервно-психические расстройства при печеночно-клеточной недостаточности (печеночная энцефалопатия), а также при других формах метаболических энцефалопатий (почечной, гипоксической) поможет распознать энцефалография;
Всем водителям (будущим и действующим) при прохождении медицинского освидетельствования для получения/замены прав предлагают пройти ЭЭГ для справки, предоставляемой в ГИБДД. Обследование доступно в применении и легко выявляет полностью негодных к управлению транспортными средствами, поэтому было взято на вооружение;
Назначают электроэнцефалогафию призывникам, имеющим судорожный синдром в анамнезе (на основании данных медицинской карточки) или в случае предъявления жалоб на приступы с потерей сознания в сопровождении судорог;
В отдельных случаях используют такое исследование, как ЭЭГ, для констатации гибели значительной части нервных клеток, то есть, смерти головного мозга (речь идет о ситуациях, когда говорят, что «человек, скорее всего, превратился в растение»).

Виды активности, патологические для взрослого бодрствующего человека

Тета-активность: частота 4-7 Гц, амплитуда патологической тета-активности>40 мкВ и чаще всего превышает амплитуду нормальных ритмов мозга, достигая при некоторых патологических состояниях 300 мкВ и более.
Дельта-активность: частота 0,5-3 Гц, амплитуда такая же, как у тета-активности.

Тета- и дельта-колебания могут в небольшом количестве присутствовать на ЭЭГ взрослого бодрствующего человека и в норме, но их амплитуда при этом не превышает таковую а-ритма. Патологической считают ЭЭГ, содержащую тета- и дельта-колебания амплитудой >40 мкВ и занимающие более 15% общего времени регистрации.

Эпилептиформная активность — феномены, типично наблюдаемые на ЭЭГ больных эпилепсией. Они возникают в результате высокосинхронизованных пароксизмальных деполяризационных сдвигов в больших популяциях нейронов, сопровождающихся генерацией потенциалов действия. В результате этого возникают высокоамплитудные острой формы потенциалы, имеющие соответствующие названия.

Спайк (англ. spike — остриё, пик) — негативный потенциал острой формы, длительностью менее 70 мс, амплитудой >50 мкВ (иногда до сотен или даже тысяч мкВ).
Острая волна отличается от спайка растянутостью во времени: её длительность 70-200 мс.
Острые волны и спайки могут комбинироваться с медленными волнами, образуя стереотипные комплексы. Спайк-медленная волна — комплекс из спайка и медленной волны. Частота комплексов спайк-медленная волна составляет 2,5-6 Гц, а период, соответственно, — 160-250 мс. Острая-медленная волна — комплекс из острой волны и следующей за ней медленной волны, период комплекса 500-1300 мс.

Важная характеристика спайков и острых волн — их внезапное появление и исчезновение и чёткое отличие от фоновой активности, которую они превышают по амплитуде. Острые феномены с соответствующими параметрами, нечётко отличающиеся от фоновой активности, не обозначаются как острые волны или спайки.

Комбинации описанных феноменов обозначаются некоторыми дополнительными терминами.

Вспышка — термин, обозначающий группу волн с внезапным возникновением и исчезновением, чётко отличающихся от фоновой активности частотой, формой и/или амплитудой.
Разряд — вспышка эпилептиформной активности.
Паттерн эпилептического припадка — разряд эпилептиформной активности, типично совпадающей с клиническим эпилептическим приступом. Обнаружение таких феноменов, даже если не удаётся чётко оценить клинически состояние сознания пациента, также характеризуется как «паттерн эпилептического припадка».
Гипсаритмия (греч. «высокоамплитудный ритм») — непрерывная генерализованная высокоамплитудная (>150 мкВ) медленная гиперсинхронная активность с острыми волнами, спайками, комплексами спайк-медленная волна, полиспайк-медленная волна, синхронными и асинхронными. Важный диагностический признак синдромов Уэста и Леннокса-Гасто.
Периодические комплексы — высокоамплитудные вспышки активности, характеризующиеся постоянством формы для данного пациента. Наиболее важные критерии их распознавания: близкий к постоянному интервал между комплексами; непрерывное присутствие в течение всей записи, при условии постоянства уровня функциональной активности мозга; интра-индивидуальная стабильность формы (стереотипность). Чаще всего они представлены группой высокоамплитудных медленных волн, острых волн, сочетающихся с высокоамплитудными, заострёнными дельта- или тета-колебаниями, иногда напоминают эпилептиформные комплексы острая-медленная волна. Интервалы между комплексами составляют от 0,5-2 до десятков секунд. Генерализованные билатерально-синхронные периодические комплексы всегда сочетаются с глубокими нарушениями сознания и указывают на тяжёлое поражение мозга. Если они не обусловлены фармакологическими или токсическими факторами (алкогольная абстиненция, передозировка или внезапная отмена психотропных и гипноседативных препаратов, гепатопатия, отравление оксидом углерода), то, как правило, являются следствием тяжёлой метаболической, гипоксической, прионовой или вирусной энцефалопатии. Если интоксикации или метаболические нарушения исключены, то периодические комплексы с высокой достоверностью указывают на диагноз панэнцефалита или прионового заболевания.

Когнитивные нарушения у молодых людей − причины

Стереотип «когнитивные нарушения бывают только у пожилых» − ошибочен. Так, множество молодых людей сталкиваются с легкими нарушениями:

· Быстрая утомляемость

· Низкая концентрация внимания

· Рассеянность, забывчивость

· Общее снижение трудоспособности

Почему это происходит?

Наш мозг обладает довольно большим запасом прочности.

В науке для этого используется термин «когнитивный резерв» − это способность нашего мозга нормально функционировать даже в условиях сильного стресса, травм и возрастных дегенеративных изменений.

Но и этот резерв не вечен. Под воздействием ряда факторов объем белого вещества мозга уменьшается – бороды и извилины разглаживаются, а нейроны становятся меньше и тоньше, не могут активно связываться друг с другом.

Наиболее распространенные факторы риска:

Вредные привычки

Курение, прием алкоголя и других психотропных веществ негативно влияют на сосуды и нарушают здоровое кровообращение в головном мозге, приводят к кислородному голоданию и отмиранию нейронов мозга.

Из практики доктора:

Хроническое недосыпание

Сон – важнейший процесс для поддержания здоровья нервной системы и когнитивных функций. Во время сна происходит восстановление мозгового гомеостаза – активизируются процессы регенерации клеток, стимулируется обмен веществ. Кроме того, во время медленной фазы сна мозг обрабатывает и лучше запоминает полученную за день информацию, а быстрая фаза помогает восстановить эмоциональное равновесие и восстановить объем кратковременной памяти.

О том, как и сколько нужно спать для поддержания здоровья, мы писали.

Малоподвижный образ жизни

Постоянное нахождение в закрытых пространствах и пренебрежение физическими нагрузками приводит к недостатку кислорода и нарушениям клеточного метаболизма.

Недостаток умственных нагрузок

Без регулярной умеренной умственной нагрузки нашему мозгу становится все сложнее образовывать новые нейронные связи. Он становится менее «пластичным» и уже не может быстро адаптироваться к меняющимся условиям, активно воспринимать новую информацию.

Психические и соматические заболевания

Нарушение когнитивных функций также могут быть вызваны болезнями.

Так, наиболее распространенный пример разрушительных для когнитивной сферы ментальных нарушений – и.

А среди соматических (физиологических) заболеваний отдельно можно выделить патологии сердечно-сосудистой системы, легких, органов ЖКТ и эндокринной системы. Эти системы и органы играют важную роль в поддержании здорового обмена веществ в клетках мозга.

Почему важна концентрация внимания

Концентрация внимания — это свойство внимания, которое представляет собой удержание информации о каком-либо объекте в кратковременной памяти. Человека с нарушением этой функции называют рассеянным.

Концентрация важна для успешного выполнения задач, особенно, если речь идет о новой деятельности

Если внимание или концентрация нарушены, то могут возникнуть следующие проблемы:

сложно запоминать информацию (в тот момент, когда внимание отвлекается, мозг «не подгружает» новые сведения);
трудно удерживать внимание при чтении (человек сразу забывает прочитанное);
сложно выполнять знакомые задачи (человек забывает, сколько ложек сахара он уже положил в чай);
невозможно сосредоточиться, если не созданы идеальные условия (люди вокруг говорят или смотрят телевизор);
невозможно довести начатое дело до конца (человек начинает мыть посуду, но отвлекается на звонок и забывает, что делал до этого).

Напротив, при хорошей концентрации:

человек выполняет задачи быстрее и более творчески, повышая общую производительность;
работает качественнее и с меньшим количеством ошибок;
более стрессоустойчив, лучше понимает, какие обязанности следует делегировать или передать на аутсорсинг.

Какие бывают ритмы

Генерируемые мозгом ритмы различаются на пять видов в зависимости от амплитуды и частоты колебаний:

Альфа-ритм регистрируется у 95% здоровых пациентов в момент расслабления, когда те закрывают глаза. Лучше всего выражены в затылочных отделах. Частота α-волн 8-12 Гц. При зрительных раздражителях отмечается дефицит этого излучения. В то же время у людей с врожденной слепотой или атрофией зрительного нерва α-ритм отсутствует.
Бета-ритмы — наиболее быстрые колебания мозга диапазоном от 12-40 Гц. Они связаны с процессами обучения и концентрации внимания. Поэтому формируются у ребенка в период развития логического мышления. В норме этот процесс заканчивается к пяти годам. В состоянии бодрствования бета-волны генерируются естественным образом. При стрессе их уровень повышается, а вот дефицит наоборот связан с синдромом рассеянного внимания, депрессиями и эмоциональными расстройствами. Без β-активности невозможна никакая осмысленная деятельность человека.
Гамма-ритм хорошо прослеживается в момент решения сложных задач. Это самые высокочастотные ритмы, генерируемые в момент активного мыслительного процесса. Полностью исчезает в фазе глубокого сна.
Дельта-ритм характерен для восстановительного периода и естественного сна. Это самые медленные волны. Они формируются еще во внутриутробном периоде. Асинхронные дельта-волны появляются во время комы или наркотического опьянения.
Тета-активность проявляется у плода уже на 2-3 месяце и преобладает у детей до трех лет. Она представляют собой паттерны электрической активности в диапазоне 4-8 Гц. В норме тета-волны взрослого человека проявляются в сумеречном состоянии, во время перехода от сна к бодрствованию. Значительное количество их может отмечаться в спутанном состоянии, при психических расстройствах. Большое количество θ-ритм может сигнализировать о состоянии хронического стресса.

Как быстрее заснуть

Режим нормального сна соблюдается далеко не всегда. Большинство людей систематически не досыпают. Недаром говорят, что наш век — век бессонницы. При этом нарушение нормального сна объясняется не только недостатком свободного времени, а главным образом нервным перенапряжением.

Как обеспечить достаточный ночной сон? Эта важная социальная проблема, требующая участия не только врачей, но и архитекторов, градостроителей и представителей общественности (улучшение звуконепроницаемости жилых помещений, устранение промышленных и транспортных шумов за счет рационального планирования населенных пунктов, воспитание и проведение в жизнь принципов уважения спокойного быта по отношению к соседям и др.).

Ясно, что режим для работающих по сменам, в зависимости от графика работы будет разным. Лучше, конечно, днем работать, а ночью отдыхать. Но и против ночной работы нет возражений, если при этом установленный режим труда и отдыха соблюдается строго и длительно.

Перед сном, за час-полтора желательно прекратить умственную работу, иначе в силу инерционности процессов, связанных с мышлением, мозг будет продолжать интенсивно работать и тогда, когда вы ляжете в постель и засыпание нарушается.
Перед сном очень полезны медленные прогулки 20—25 мин.
Безусловно, вредит сну и нецелесообразна поздняя обильная еда.
Благотворно отражается на сне свежий воздух, который может обеспечить открытая на ночь форточка.

Расшифровка показателей электроэнцефалограммы

Чтобы расшифровать ЭЭГ, и не упустить никаких мельчайших проявлений на записи, специалисту необходимо учесть все важные моменты, которые могут отразиться на исследуемых показателях. К ним относятся возраст, наличие определенных заболеваний, возможные противопоказания и другие факторы.

По окончании сбора всех данных исследования и их обработки, анализ идет к завершению и затем формируется итоговое заключение, которое и будет предоставлено для принятия дальнейшего решения по выбору метода терапии. Любое нарушение активностей может быть симптомом болезней, обусловленных определенными факторами.

Альфа-ритм

Норма для частоты определяется в диапазоне 8–13 Гц, и его амплитуда не выходит за отметку 100 мкВ. Такие характеристики свидетельствуют о здоровом состоянии человека и отсутствии каких-либо патологий. Нарушениями считается:

постоянная фиксация альфа-ритма в лобной доле;
превышение разницы между полушариями до 35%;
постоянное нарушение волновой синусоидальности;
присутствие частотного разброса;
амплитуда ниже 25 мкВ и свыше 95 мкв.

Наличие нарушений данного показателя свидетельствует о возможной асимметричности полушарий, что может быть результатом возникновения онкологических новообразований или патологий кровообращения мозга, например, инсульта или кровоизлияния. Высокая частота указывает на повреждения мозга или на ЧМТ (черепно-мозговую травму).

Полное отсутствие альфа-ритма зачастую наблюдается при слабоумии, а у детей отклонения от нормы напрямую связаны с задержкой психического развития (ЗПР). О такой задержке у детей свидетельствует: неорганизованность альфа-волн, смещение фокуса с затылочной области, повышенная синхронность, короткая реакция активации, сверхреакция на интенсивное дыхание.

Данные проявления могут быть обусловлены тормозной психопатией, эпилептическими припадкам и, а короткая реакция считается одним из первичных признаков невротических расстройств.

Бета-ритм

В принятой норме эти волны ярко определяются в лобных долях мозга с симметричной амплитудой в интервале 3–5 мкВ, регистрирующейся в обоих полушариях. Высокая амплитуда наводит врачей на мысли о присутствии сотрясения мозга, а при появлении коротких веретен на возникновение энцефалита. Увеличение частоты и продолжительности веретен свидетельствует о развитии воспаления.

У детей, патологическими проявлениями бета-колебаний считается частота 15–16 Гц и присутствующая высокая амплитуда – 40–50 мкВ, и если ее локализация центральный или передний отдел мозга, то это должно насторожить врача. Такие характеристики говорят о высокой вероятности задержки развития малыша.

Дельта и тета-ритмы

Увеличение амплитуды данных показателей свыше 45 мкВ на постоянной основе характерно при функциональных расстройствах мозга. Если же показатели увеличены во всех мозговых отделах, то это может свидетельствовать о тяжелых нарушениях функций ЦНС.

При выявлении высокой амплитуды дельта-ритма выставляется подозрение на новообразование. Завышенные значения тета и дельта-ритма, регистрирующиеся в затылочной области свидетельствуют, о заторможенности ребенка и задержку в его развитии, а также о нарушении функции кровообращения.

Как быть, если бессонница беспокоит постоянно?

Когда проблемы возникают краткосрочно (1-2 дня) в этом нет ничего катастрофического.

Но если вы на постоянной основе считаете овечек по вечерам и доходите в своих подсчетах до сотни или вскакиваете раньше будильника с роем мыслей в голове, то ситуация является очень серьезной и требует вмешательства специалиста.

Какими же бывают нарушения сна (инсомния)?

Их разделяют на раннюю, среднюю и позднюю инсомнию — когда человек не может заснуть, спит поверхностным сном в течение ночи и мучается от ранних пробуждений, соответственно.

Нередко бессонница маскирует более существенные проблемы, а точнее, является их следствием.

Очень часто люди, обращающиеся за помощью, рассказывают о том, что перед сном в голову лезут навязчивые мысли — о жизненных проблемах, а иногда и просто какая-то бессвязная ерунда, сердце бешено стучит в груди и учащается дыхание. Это проявления тревоги, которая, в свою очередь, не позволяет уснуть.

Нередко клиенты говорят, что просыпаясь утром намного раньше запланированного, они ощущают «камень на сердце», “ком в горле” и “будто бы кошки скребут на душе”. Обычно подобные симптомы также сопровождаются плаксивостью, фиксацией на тяжелых, грустных мыслях, ощущением, что жизнь кончена, а возникшие проблемы неразрешимы. Все эти признаки указывают на депрессию.

Симптомы тревоги и депрессии являются частой проблемой человека, живущего в современном обществе, особенно если его профессия связана со стрессом и активным общением с другими людьми

Важно помнить о том, что любую проблему правильно решать в зачатке. Психологический дискомфорт, также как и любое заболевание, с течением времени только усугубляется, принимает хронические формы и намного сложнее поддается лечению

Тут уместна аналогия с больным зубом. Если вы регулярно посещаете стоматолога и вовремя решаете проблемы с дефектом эмали, то никогда не столкнетесь с воспалением нерва.

Только психика — это структура намного более хрупкая и тяжело поддающаяся восстановлению.

Нарушения сна и сопутствующие им проблемы требуют грамотного и своевременного лечения. Поэтому призываем вас внимательно отнестись к своему здоровью и при наличии проблем, пройти дигностику у специалиста.

Срок действия электроэнцефалографии

Результаты энцефалограммы действительны от 1 до 6 месяцев.

Сроки могут отличаться в зависимости от:

заболевания;
терапии (повторная ЭЭГ нужна при корректировки лечения или оценки эффективности назначенных препаратов);
информативности выбранного метода ЭЭГ.

Использование электроэнцефалографии для оценки состояния мозговой активности позволяет выявить ряд патологий на ранних стадиях. Метод ЭЭГ даёт возможность определить у детей задержку развития ещё до первых проявлений. К тому же процедура совершенно безвредна, её можно делать неограниченное количество раз, даже в раннем детстве. Энцефалограмму используют не только для выявления отклонений, но и в качестве инструмента для наблюдения за эффективностью лечения.

Почему это важно?

За день мозг человека перерабатывает большой объем информации, таким образом, в ЦНС формируются новые нейронные связи, что сопровождается активацией синаптической передачи между нейронами, а также серьезными затратами энергетических ресурсов. Суть в том, что большинство этих информационных каналов не являются важными, как и информация , запечатленная в них, поэтому в процессе ночного сна происходит восстановление клеточных стенок и инактивация синапсов, что сопровождается «стиранием» части информации, накопленной за день. Иными словами, нейроны освобождаются от лишней нагрузки с тем, чтобы утром мы могли вновь учиться и работать со «свежей головой».

Также во время сна активируются те нейроны, которые бездействовали днем, таким образом центральная нервная система настраивает саму себя, чтобы все нервные клетки были в тонусе и готовы приступить к работе в любой момент. Этот механизм также обеспечивает стабильность старых воспоминаний — информации о детстве, школьных и институтских знаниях и т.д.

В целом сон оказывает огромное положительной воздействие на память и нейропластичность — способность к формированию новых нейрональных связей.

Мощность головного мозга

Несмотря на то, что вес головного мозга взрослого человека в среднем составляет около 1,4 кг, то есть только 2% от общей массы тела, на него приходится 20% от общего уровня метаболизма в состоянии покоя (RMR, resting metabolic rate), то есть от общего количества энергии, которое наше тело расходует за один очень «ленивый» день без особой активности. RMR варьируется от человека к человеку и зависит от возраста, пола, физических параметров и состояния здоровья. Предположим, что в среднем RMR составляет 1300 килокалорий, тогда мозг потребляет 260 килокалорий только для того, чтобы содержать себя. Это 10,8 килокалорий в час или 0,18 килокалорий в минуту. (Для сравнения см. таблицу Гарвардской медицинской школы по потреблению калорий во время разных видов деятельности). Минимальные математические расчеты позволяют преобразовать это число в меру мощности:

Уровень метаболизма (RMR): 1300 килокалорий, или ккал, в виде питания
1300 ккал за 24 часа = 54,16 ккал в час = 15,04 кал в секунду
15,04 калорий в секунду = 69,23 Дж/сек = около 63 Ватт
20 процентов от 63 Ватт = 12,6 Ватт.

Таким образом, для работы типичного мозга взрослого человека требуется 12 Вт — это примерно пятая часть мощности, которая требуется для работы стандартной 60-ваттной лампочки. На фоне других органов мозг кажется прожорливым; но он удивительно эффективен по сравнению с созданными людьми электронными устройствами. IBM «Ватсон», суперкомпьютер, который выиграл телевикторину Jeopardy!, зависит от девяноста серверов IBM Power 750, каждый из которых потребляет около тысячи Вт.

Энергия подается в мозг по кровеносным сосудам в виде глюкозы, которая транспортируется через гематоэнцефалический барьер и используется для производства аденозинтрифосфата (АТФ), основной энергетической валюты внутри клеток, получаемой химическим путем. Эксперименты как на животных, так и на людях показали, что, когда активизируются нейроны в определенном участке головного мозга, местные капилляры расширяются, чтобы доставить туда больше, чем обычно, крови с дополнительной глюкозой и кислородом. Эта реакция делает возможной нейровизуализацию процесса: функциональная магнитно-резонансная томография (МРТ) основана на уникальных магнитных свойствах крови, текущей по сосудам по направлению к и от активированных нейронов. Исследования подтвердили, что расширившиеся кровеносные сосуды обеспечивают приток дополнительной глюкозы, которую жадно поглощают клетки мозга.

Следуя логике полученных выводов, ряд ученых выдвинул следующую теорию: если активизация нейронов требует дополнительного поступления глюкозы, то особенно сложные головоломки должны понижать уровень глюкозы в крови, а кроме того, продукты, богатые углеводами, должны повышать производительность решения таких задач. Однако, хотя немало исследований подтвердили данные предположения, в целом полученные результаты разнятся и в большинстве случаев изменения уровня глюкозы колеблются в диапазоне от незначительных до небольших. В исследовании Нортумбрийского университета, например, добровольцы, которые выполняли серию вербальных и числовых заданий показали большее падение уровня глюкозы в крови, чем люди, которые просто нажимали на клавиши. В том же исследовании сладкий напиток повышал производительность при выполнении одной из задач, но не влиял на остальные.

В Ливерпульском университете им. Джона Мурса добровольцы проходили два варианта теста Струпа (Stroop task), в котором требовалось определить цвет чернил отпечатанного на принтере слова, не читая само слово. В одном из вариантов цвет слова и его значение совпадали: «синий» было напечатано синими чернилами; в более сложном варианте предлагалось слово «синий», напечатанное зеленой или красной краской. У добровольцев, выполнявших более сложную задачу, уровень глюкозы в крови снижался сильнее, что было интерпретировано исследователями, в результате повышенных умственных усилий. Некоторые исследования показали, что люди, плохо решающие определенные задачи, прилагают больше умственных усилий и тратят больше глюкозы, а, с другой стороны, чем более вы профессиональны в данной области, тем более эффективен ваш мозг и тем меньше глюкозы ему требуется. Осложняет ситуацию то, что, по крайней мере, одно исследование утверждает, что, напротив, более «продвинутый» мозг требует больше энергии.