Теоретические основы электроэнцефалографического сигнала

1.1 Общие сведения об электроэнцефалографии

Мозг человека, механизмы его деятельности привлекают внимание исследователей самых разных специальностей. Объективному изучению функций мозга человека положил начало И. М. Сеченов, опубликовавший в 1863 году книгу «Рефлексы головного мозга», где впервые был поставлен вопрос о закономерности объективного физиологического подхода к механизмам психической деятельности. Электроэнцефалография как метод исследования головного мозга, основанный на регистрации его электрических потенциалов, зародилась в начале XX века. Начало эры электроэнцефалографии связывают с именем австрийского психиатра Ганса Бергера, который впервые осуществил в 1928 году регистрацию электрических потенциалов головного мозга у человека, используя скальповые игольчатые электроды. В его же работах было приведено описание основных ритмов электроэнцефалограммы (ЭЭГ) человека и их изменения при различных функциональных пробах и патологических проявлениях в мозге. Дальнейшие успехи электроэнцефалографии были связаны с разработкой многоканальных высокочувствительных чернильнопишущих электронных приборов, позволявших производить стандартные исследования у пациентов. А в наше время большой успех приобрели компьютерные системы, позволившие сделать качественно новый шаг в диагностике, и использующие для этого сложные математические методы [Виноградов, 2011, с. 407].

Между двумя точками мозга, а также между точками мозга и удаленными от него тканями организма возникают переменные разности потенциалов, регистрация и анализ которых и составляют задачу электроэнцефалографии. Возбуждение нервных элементов, согласно современным представлениям, возникает в результате процесса их поляризации и деполяризации. Благодаря избирательной проницаемости оболочки нервной клетки по отношению к возникающим потенциалам в состоянии покоя на наружной стороне оболочки нервной клетки устанавливается положительный заряд, а на внутренней — отрицательный. Возникающие при непрерывно происходящей поляризации и деполяризации различных нервных элементов головного мозга биоэлектрические токи взаимодействуют между собой и дают сложную интерференционную кривую ЭЭГ. Пример ЭЭГ приведен на рис. 1.

Основной задачей специалиста, проводящего электроэнцефалографическое обследование, является выделение на ЭЭГ значимых признаков, идентификация их параметров и, далее, составление на их основании заключения. Одним словом этот процесс называется анализом ЭЭГ.