1.2 Основные параметры электроэнцефалографического сигнала

Как для любого колебательного процесса, основными понятиями, на которые опирается характеристика ЭЭГ, являются частота, амплитуда и фаза. Поскольку ЭЭГ представляет собой случайный процесс, на каждом участке записи встречаются волны различных частот, и смыслом анализа является выделение так называемых частотных ритмов из энцефалографического сигнала. Под понятием частотный ритм ЭЭГ подразумевается определенный тип электрической активности, соответствующий некоторому состоянию мозга, для которого определены границы диапазона частот. Наиболее часто для анализа используются четыре основных ритма. Который представлено на Рис. 2 Основные ритмы ЭЭГ

• 1. Дельта-ритм. Частота 0.5−3 Гц, амплитуда, как правило, превосходит 40мкВ, иногда при сильных патологиях может достигать 300мкВ.
• 2. Тета-ритм. Частота 4−6 Гц, амплитуда такая же, как и у дельта-ритма.
• 3. Альфа-ритм. Частота 8−13 Гц, амплитуда до 100мкВ. Является наиболее информативным и, в большинстве случаев, доминирующим при анализе ЭЭГ. Лучше всего выражен в затылочных отделах. По направлению к лобным отделам его амплитуда уменьшается. Наибольшую амплитуду альфа-ритм имеет в состоянии спокойного расслабленного бодрствования, особенно при закрытых глазах. В большинстве случаев достаточно регулярно наблюдаются спонтанные изменения амплитуды, так называемые модуляции альфа-ритма, выражающиеся в чередующемся нарастании и снижении амплитуды волн с образованием характерных «веретен» — амплитудно-модулированных колебаний ЭЭГ, длительность которых может быть от 2 до 8 секунд.
• 4. Бета-ритм. Частота 14−35 Гц, амплитуда в норме не более 15 мкВ.

Существуют еще так называемые Мю-ритм и Гамма-ритм, но они на данный момент не имеют диагностической ценности и в дальнейшем рассматриваться не будут.

Помимо понятия ритм в электроэнцефалографии используется термин феномен. Под ним подразумевается участок записи, отличающийся по своим параметрам от фоновой записи и имеющий диагностическую ценность при анализе. Наиболее известными и важными среди них являются эпилептическая активность, пики, или спайки, медленные волны, комплексы пик — волна и острая волна — медленная волна. Эпилептическая активность (иначе судорожная активность). Эти колебания подразумевают связь их с мышечными судорогами и судорожными приступами, возникающими при эпилепсии.

Одной из основных особенностей мозга при эпилепсии является свойство нейронов давать более активные реакции возбуждения и вступать в синхронизированную активность. Процесс синхронизации активности нейронов приводит к нарастанию амплитуды волн на ЭЭГ в результате суммации во времени амплитуд синфазных колебаний. В случае, если разряды отдельных нейронов очень плотно группируются во времени, помимо нарастания амплитуды наблюдается уменьшение длительности суммарного потенциала, что приведет к образованию высокоамплитудного, но короткого феномена — пика. Именно такого рода потенциалы и соответствуют эпилептической активности на ЭЭГ.

Пик, или спайк. Соответствуя названию, этот потенциал имеет пикоподобную форму. Длительность его 5−50 мс. Амплитуда, как правило, превосходит амплитуду фоновой активности и может достигать сотен и даже тысяч микровольт. Иногда пики группируются в короткие или более длинные пачки, образуя феномен, носящий название «множественные пики».

Близким по происхождению феноменом, свойственным эпилептическому синдрому, является острая волна. Внешне она напоминает пик и отличается от него только растянутостью во времени. Длительность острой волны более 50 мс. Амплитуда может достигать тех же значений, что и амплитуда пиков [Хомская, 2012, с. 382].