Методы исследования центральной нервной
системы
Исследование ЦНС
включает группу экспериментальных и
клинических методов. К экспериментальным
методам относят перерезку, экстирпацию,
разрушение мозговых структур, а также
электрическое раздражение и электрическую
коагуляцию. К клиническим методам относят
электроэнцефалографию, метод вызванных
потенциалов, томографию и т.д.
Экспериментальные методы
1. Метод перерезки
и выключения. Метод перерезки и выключения
различных участков ЦНС производится
различными способами. Используя этот
метод можно наблюдать за изменением условно-рефлекторного
поведения.
2. Методы холодового
выключения структур головного мозга
дают возможность визуализировать пространственно-временную
мозаику электрических процессов мозга
при образовании условного рефлекса в
разных функциональных состояниях.
3. Методы молекулярной
биологии направлены на изучение роли
молекул ДНК, РНК и других биологически
активных веществ в образовании условного
рефлекса.
4. Стереотаксический
метод заключается в том, что животному
вводят в подкорковые структуры электрод,
с помощью которого можно раздражать,
разрушать, или вводить химические вещества.
Тем самым животное готовят для хронического
эксперимента. После выздоровления животного
применяют метод условных рефлексов.
Клинические методы
Клинические методы
позволяют объективно оценить сенсорные
функции мозга, состояние проводящих путей,
способность мозга к восприятию и анализу
стимулов, а также выявить патологические
признаки нарушения высших функций коры
больших полушарий.
Электроэнцефалография
(ЭЭГ) — метод регистрации электрической
активности (биотоков) мозговой ткани
с целью объективной оценки функционального
состояния головного мозга
Она имеет большое значение для диагностики
травмы головного мозга, сосудистых и
воспалительных заболеваний мозга, а также
для контроля за функциональным состоянием
спортсмена, выявления ранних форм неврозов,
для лечения и при отборе в спортивные
секции (особенно в бокс, каратэ и другие
виды спорта, связанные с нанесением ударов
по голове).
При анализе данных ЭЭГ,
полученных как в состоянии покоя, так
и при функциональных нагрузках, различных
воздействиях извне в виде света, звука
и др., учитывается амплитуда волн, их частота
и ритм. У здорового человека преобладают
альфа-волны (частота колебаний 8—12 в 1
с), регистрируемые только при закрытых
глазах обследуемого. При наличии афферентной
световой импульсации (открытые глаза)
альфа-ритм полностью исчезает и вновь
восстанавливается, когда глаза закрываются.
Это явление называется реакцией активации
основного ритма. В норме она должна регистрироваться.
Бета-волны имеют частоту колебаний 15—32
в 1 с, а медленные волны представляют собой
тэта-волны (с диапазоном колебаний 4—7
с) и дельта-волны (с еще меньшей частотой
колебаний).
У 35—40% людей в правом полушарии амплитуда
альфа-волн несколько выше, чем в левом,
отмечается и некоторая разница в частоте
колебаний — на 0,5—1 колебание в секунду.
При травмах головы альфа-ритм отсутствует,
но появляются колебания большой частоты
и амплитуды и медленные волны.
Кроме того, методом ЭЭГ можно диагностировать
ранние признаки неврозов (переутомление,
перетренированность) у спортсменов.
Метод регистрации импульсной активности
нервных клеток
Импульсная активность
отдельных нейронов или группы нейронов
может оцениваться лишь у животных и в
отдельных случаях у людей во время оперативного
вмешательства на мозге. Для регистрации
нейронной импульсной активности головного
мозга человека используются микроэлектроды
с диаметром кончиков 0,5-10 мкм. Они могут
быть выполнены из нержавеющей стали,
вольфрама, платиноиридиевых сплавов
или золота. Электроды вводятся в мозг
с помощью специальных микроманипуляторов,
позволяющих точно подводить электрод
к нужному месту. Электрическая активность
отдельного нейрона имеет определенный
ритм, который закономерно изменяется
при различных функциональных состояниях.
Электрическая активность группы нейронов
обладает сложной структурой и на нейрограмме
выглядит как суммарная активность многих
нейронов, возбуждающихся в разное время,
различающихся по амплитуде, частоте и
фазе. Полученные данные обрабатываются
автоматически по специальным программам.
Метод вызванных потенциалов
Специфическая активность,
связанная со стимулом, называется вызванным
потенциалом. У человека – это регистрация
колебания электрической активности,
возникающего на ЭЭГ при однократном раздражении
периферических рецепторов (зрительных,
слуховых, тактильных). У животных раздражают
также афферентные пути и центры переключения
афферентнойимпульсации. Амплитуда их
обычно невелика, поэтому для эффективного
выделения вызванных потенциалов применяют
прием компьютерного суммирования и усреднения
участков ЭЭГ, которое записалось при
повторном предъявлении стимула. Вызванный
потенциал состоит из последовательности
отрицательных и положительных отклонений
от основной линии и длится около 300 мс
после окончания действия стимула. У вызванного
потенциала определяют амплитуду и латентный
период. Часть компонентов вызванного
потенциала, которые отражают поступление
в кору афферентных возбуждений через
специфические ядра таламуса, и имеют
короткий латентный период, называются первичным
ответом. Они регистрируются в корковых
проекционных зонах тех или иных периферических
рецепторных зон. Более поздние компоненты,
которые поступают в кору через ретикулярную
формацию ствола, неспецифические ядра
таламуса и лимбической системы и имеют
более длительный латентный период, называютсявторичными
ответами. Вторичные ответы, в отличие
от первичных, регистрируются не только
в первичных проекционных зонах, но и в
других областях мозга, связанных между
собой горизонтальными и вертикальными
нервными путями. Один и тот же вызванный
потенциал может быть обусловлен многими
психологическими процессами, а одни и
те же психические процессы могут быть
связаны с разными вызванными потенциалами.
Томографические методы
Томография – основана на получении
отображения срезов мозга с помощью специальных
техник. Идея этого метода была предложена
Дж.Родоном в1927г, который показал, что
структуру объекта можно восстановить
по совокупности его проекций, а сам объект
может быть описан множеством своих проекций.
Компьютерная томография – это современный
метод, позволяющий визуализировать особенности
строения мозга человека с помощью компьютера
и рентгеновской установки. При компьютерной
томографии через мозг пропускается тонкий
пучок рентгеновских лучей, источник которого
вращается вокруг головы в заданной плоскости;
прошедшее через череп излучение измеряется
сцинтилляционным счетчиком. Таким образом,
получают рентгенографические изображения
каждого участка мозга с различных точек.
Затем с помощью компьютерной программы
по этим данным рассчитывают радиационную
плотность ткани в каждой точке исследуемой
плоскости. В результате получают высококонтрастное
изображение среза мозга в данной плоскости.
Позитронно-эмисионная томография
– метод, который позволяет оценить метаболическую
активность в различных участках мозга.
Испытуемый глотает радиоактивное соединение,
позволяющее проследить изменения кровотока
в том или ином отделе мозга, что косвенно
указывает на уровень метаболической
активности в нем. Суть метода заключается
в том, что каждый позитрон, испускаемый
радиоактивным соединением, сталкивается
с электроном; при этом обе частицы взаимоуничтожаются
с испусканием двух γ-лучей под углом 180°.
Эти улавливаются фотодетекторами, расположенными
вокруг головы, причем их регистрация
происходит лишь тогда, когда два детектора,
расположенные друг против друга возбуждаются
одновременно. На основании полученных
данных строится изображение в соответствующей
плоскости, которое отражает радиоактивности
разных участков исследуемого объема
ткани мозга.
Метод ядерно-магнитного резонанса (ЯМР-томография)
позволяет визуализировать строение мозга
без применения рентгеновских лучей и
радиоактивных соединений. Вокруг головы
испытуемого создается очень сильное
магнитное поле, которое воздействует
на ядра атомов водорода, имеющих внутреннее
вращение. В обычных условиях оси вращения
каждого ядра имеют случайное направление.
В магнитном поле они меняют ориентацию
в соответствии с силовыми линиями этого
поля. Выключение поля ведет к тому, что
атомы утрачивают единое направление
осей вращения и вследствие этого излучают
энергию. Эту энергию фиксирует датчик,
а информация передается на компьютер.
Цикл воздействия магнитного поля повторяется
много раз и в результате на компьютере
создается послойное изображение мозга
испытуемого.
Реоэнцефалография
Реоэнцефалография
представляет собой метод исследования
кровообращения головного мозга человека,
основанный на регистрации изменений
сопротивления ткани мозга переменному
току высокой частоты в зависимости от
кровенаполнения и позволяет косвенно
судить о величине общего кровенаполнения
мозга, тонусе, эластичности его сосудов
и состоянии венозного оттока.
Эхоэнцефалография
Метод основан на
свойстве ультразвука, по-разному отражаться
от структур мозга, цереброспинальной
жидкости, костей черепа, патологических
образований. Кроме определения размеров
локализации тех или иных образований
мозга этот метод позволяет оценить скорость
и направление кровотока.
Исследование функционального
состояния вегетативной нервной системы
человека
Исследование функционального
состояния ВНС имеет огромное диагностическое
значение в клинической практике. О тонусе
ВНС судят по состоянию рефлексов, а также
по результату ряда специальных функциональных
проб. Методы клинического исследования
ВНС условно разделены на следующие группы:
Исследование
дермографизма (белый, красный, возвышенный,
рефлекторный);
Исследование
болевых вегетативных точек;
Сердечно-сосудистые
пробы (капилляроскопия, адреналиновая
и гистаминовая кожные пробы, осциллография,
плетизмография, определение кожной температуры
и т.д.);
Электрофизиологические
пробы – исследование электро-кожного
сопротивления аппаратом постоянного
тока;
Определение
содержания БАВ, например катехоламинов
в моче и крови, определение активности
холинэстеразы крови.