मस्तिष्क का इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम - क्रिया का सिद्धांत और आवेदन के तरीके

यदि कोई व्यक्ति, जो मानसिक और शारीरिक आराम की स्थिति में है, सिर पर इलेक्ट्रोड लगाता है और एक एम्पलीफायर के माध्यम से उन्हें एक रिकॉर्डिंग डिवाइस से जोड़ता है, तो आप पकड़ सकते हैं विद्युत कंपन… ये कंपन सेरेब्रल कॉर्टेक्स में उत्पन्न होते हैं और विशेष तंत्रिका गतिविधि से जुड़े होते हैं। सर्जरी के दौरान खोपड़ी खोले जाने पर उन्हें सीधे मस्तिष्क से भी रिकॉर्ड किया जाता है।

मस्तिष्क में लयबद्ध, अनायास होने वाले विद्युत दोलनों की उपस्थिति 1875 में रूसी फिजियोलॉजिस्ट वी. वाई. डेनिलेव्स्की और अंग्रेजी वैज्ञानिक रिचर्ड काटो द्वारा एक-दूसरे से स्वतंत्र रूप से, खुली खोपड़ी वाले जानवरों पर प्रयोग करके स्थापित की गई थी।

बाद में यह दिखाया गया कि बरकरार खोपड़ी की त्वचा और हड्डियों के माध्यम से मस्तिष्क की विद्युत धाराओं को रिकॉर्ड करना संभव था। इसने मनुष्यों में इन घटनाओं के अध्ययन के लिए संक्रमण के आधार के रूप में कार्य किया।

मानव मस्तिष्क के विद्युत कंपन की सबसे दिलचस्प विशेषता उनकी विशेषता है, लगभग 10 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ लगभग नियमित लय - ये तथाकथित अल्फा तरंगें हैं।उनकी पृष्ठभूमि में, अधिक लगातार दोलन दिखाई देते हैं - 13-30 हर्ट्ज पर बीटा तरंगें और 60-150 हर्ट्ज और उससे अधिक पर गामा तरंगें। धीमे दोलन भी देखे जाते हैं - 1 - 3 - 7 हर्ट्ज की तरंगें।

मस्तिष्क के विद्युत तरंग रूप को इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम कहा जाता है, और इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी की शाखा जो मस्तिष्क में विद्युत गतिविधि के पैटर्न का अध्ययन करती है, इलेक्ट्रोएन्सेफ्लोग्राफी (ईईजी) कहलाती है। इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम खुद को फूरियर गणितीय विश्लेषण के लिए उधार देते हैं।

मस्तिष्क गतिविधि के सैद्धांतिक अध्ययन के साथ-साथ मस्तिष्क रोगों के निदान के व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए इलेक्ट्रोएन्सेफ्लोग्राफी का बहुत महत्व है।

वस्तु को बाहरी विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों से बचाने के लिए, इसे एक परिरक्षित कमरे में रखा जाता है। इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम अधिग्रहण में त्रुटियों के स्रोत: त्वचा और मांसपेशियों की क्षमता, इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम, धमनी स्पंदन, इलेक्ट्रोड आंदोलन, पलक और आंखों की गति, और प्रवर्धक शोर।

सबसे अच्छा इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम एक व्यक्ति से पूर्ण आराम पर प्राप्त किया जाता है: एक व्यक्ति स्क्रीन वाले ध्वनिरोधी अंधेरे कमरे में एक आरामदायक स्थिति में, बाहरी उत्तेजनाओं से अलग और पूर्ण आराम पर बैठा या झूठ बोल रहा है (लेकिन सो नहीं रहा है)।

यह परिस्थिति अत्यंत महत्वपूर्ण है। अक्सर उन लोगों में जो पहली बार अध्ययन के लिए आते हैं, उनकी सतर्कता और असामान्य वातावरण के डर के कारण इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम को पंजीकृत करना मुश्किल होता है।

लोग अपनी अंतर्निहित ईईजी विशेषताओं में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। कुछ में अल्फ़ा तरंगों की सही लय का पता लगाना बहुत आसान है, दूसरों में यह बिल्कुल भी रिकॉर्ड नहीं किया जाता है।

इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम आकार, आयाम, अवधि, अल्फा तरंगों की नियमितता के साथ-साथ स्थान, संख्या और अन्य तरंगों की तीव्रता - बीटा, डेल्टा और गामा में भी भिन्न होते हैं।

कई महीनों में बार-बार किए गए अध्ययनों से स्थापित मानव इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम की बुनियादी विशेषताओं की आश्चर्यजनक निरंतरता पर ध्यान देना दिलचस्प है।

आमतौर पर यह पहले से जानना संभव है कि एक अच्छी तरह से अध्ययन किए गए विषय में एक नियमित इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम कितनी जल्दी स्थापित होगा और इसकी विशिष्ट विशेषताएं क्या हैं। हालांकि, एक स्वस्थ व्यक्ति के व्यक्तिगत इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम की विशिष्ट विशेषताओं की महान स्थिरता के साथ-साथ, एक ही दिन के दौरान भी इसकी एक महान शारीरिक परिवर्तनशीलता भी होती है।

किसी व्यक्ति के नियमित इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम प्राप्त करने के लिए एक अनिवार्य शर्त जाग्रत मस्तिष्क का असाधारण आराम है। यह समझ में आता है कि मस्तिष्क गतिविधि को बंद करके ऊर्जावान स्थिति में इसे हासिल करना कितना मुश्किल हो सकता है।

घंटों तक, दिन-ब-दिन, किसी व्यक्ति के सेरेब्रल कॉर्टेक्स में होने वाले विद्युत कंपन को देखकर, कोई यह देख सकता है कि मस्तिष्क अक्सर एक दर्पण की तरह होता है, जो दर्शाता है कि वह इस समय क्या कर रहा है।

कभी-कभी मस्तिष्क की नियमित लय अचानक अपने आप गायब हो जाती है, या उच्च-आवृत्ति दोलन दिखाई देते हैं, या विशेष मांसपेशी धाराएँ दिखाई देती हैं। इसका अर्थ है कि व्यक्ति ने कुछ सोचा, कुछ आंदोलन किया, कुछ कल्पना की। इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम की परिवर्तनशीलता केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की उत्तेजना में उतार-चढ़ाव को दर्शाती है।

यदि आप किसी व्यक्ति से कुछ मानसिक कार्य करने के लिए कहते हैं, उदाहरण के लिए, किसी कठिन परिस्थिति का प्रतिनिधित्व करने वाली समस्या को हल करना, तो आप अल्फा तरंगों की नियमित लय के गायब होने और उच्च आवृत्ति दोलनों की उपस्थिति का निरीक्षण कर सकते हैं। तीव्र मानसिक कार्य के दौरान, अल्फा तरंगों को 500-1000 हर्ट्ज के उच्च-आवृत्ति वाले निर्वहन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, जो मानसिक गतिविधि की अवधि के दौरान जारी रहता है, जिसके समाप्त होने के बाद अल्फा तरंगें बहाल हो जाती हैं।

मानसिक गतिविधि से जुड़े उच्च-आवृत्ति दोलन लंबे समय तक रह सकते हैं। एक छात्र में जो आमतौर पर एक सामान्य मस्तिष्क ताल स्थापित करता है, ईईजी रिकॉर्ड करना मुश्किल हो जाता है - केवल उच्च आवृत्ति दोलन देखे जाते हैं। यह पता चला कि वह प्रयोगों से मुक्त अपने दिनों में परीक्षा की तैयारी में व्यस्त था।

एक अन्य विषय में, जिसमें सामान्य रूप से आश्चर्यजनक रूप से नियमित इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम था, केवल एक बार उच्च-आवृत्ति दोलन देखे गए थे। यह पता चला कि वह प्रयोग से दो घंटे पहले से चित्र बना रहा था।

सामान्य तौर पर, अल्फा तरंगों की एक सामान्य लय शांत अवस्था में मानव मस्तिष्क की विशेषता होती है, और उच्च आवृत्ति दोलन, बीटा और गामा तरंगें, इसकी गतिविधि से जुड़ी होती हैं।

मस्तिष्क की लयबद्ध गतिविधि, मोटर क्षेत्र के अलावा, एक व्यक्ति में जन्म के एक महीने बाद ही शुरू होती है; जैसे ही बच्चा वस्तुओं को पहचानना और पकड़ना शुरू करता है, यह स्पष्ट रूप से कॉर्टिकल गतिविधि के साथ-साथ विकसित होता है।

चूँकि इस उम्र में यह वयस्कों से अलग होता है, इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम धीरे-धीरे बदलता है, केवल 11-12 साल की उम्र तक यह एक वयस्क के लिए आदर्श तक पहुँच जाता है।मस्तिष्क की लयबद्ध गतिविधि नींद में जारी रहती है, लेकिन बदलती है, अधिक सरल और चिकनी हो जाती है, धीमी कंपन दिखाई देती है।

यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि स्लीपर के मस्तिष्क की लय परेशान नहीं होती है, उदाहरण के लिए, अगले कमरे से कार के शोर से या सड़क से हॉर्न की आवाज़ से, लेकिन अगर कमरे में आवाज़ सुनाई देती है, तो उदाहरण के लिए, कागज की सरसराहट, इस तथ्य से जुड़ी है कि कमरे में कोई है। सोने वाले का दिमाग बदल जाता है। यह "मस्तिष्क के अवलोकन बिंदुओं" की उपस्थिति के कारण है, जो किसी व्यक्ति की नींद के दौरान जागते हैं।

इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफिक पद्धति की मदद से, एक निश्चित व्यक्तिपरक संवेदना से जुड़ी मस्तिष्क गतिविधि में इन जटिल परिवर्तनों को निष्पक्ष रूप से निरीक्षण और रिकॉर्ड करना संभव है।

मस्तिष्क रोग में एक विशेष आकार और अवधि की तरंगें प्रकट होती हैं। ब्रेन ट्यूमर में 1-3 हर्ट्ज की आवृत्ति वाली धीमी तरंगें दिखाई देती हैं, जिसे वह डेल्टा तरंगें कहते हैं। ट्यूमर के ठीक ऊपर खोपड़ी पर बिंदु से उठाए जाने पर डेल्टा तरंगें दर्ज की जाती हैं, जबकि जब मस्तिष्क के अन्य क्षेत्रों से ट्यूमर द्वारा नहीं उठाया जाता है, तो सामान्य तरंगें दर्ज की जाती हैं। ट्यूमर से प्रभावित मस्तिष्क के हिस्से में डेल्टा तरंगों की उपस्थिति इस जगह में प्रांतस्था के अपघटन से निर्धारित होती है।

इस तरह, इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम एक ट्यूमर की उपस्थिति और उसके सटीक स्थान को पहचानने में मदद करता है। इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम में डेल्टा तरंगें मस्तिष्क की अन्य रोग स्थितियों में भी पाई जाती हैं।

कुछ आघातों में: सिर की चोट के कई वर्षों बाद इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम में पैथोलॉजिकल डेल्टा तरंगें देखी जाती हैं।

विभिन्न कारणों से चेतना के नुकसान के साथ मानव मस्तिष्क की लय बदल जाती है या पूरी तरह से गायब हो जाती है, वे ऑक्सीजन की कमी के साथ बदलते हैं। इस प्रकार, ऑक्सीजन के कम प्रतिशत के साथ हवा के मिश्रण में श्वास के प्रभाव का अध्ययन करने वाले प्रयोगों में, जो चेतना के नुकसान के कारण, स्पाइक-जैसी तरंगों के समूह, वोल्टेज में असाधारण, रिकॉर्ड किए जाते हैं, जैसे कि मस्तिष्क ने किसी प्रकार का ब्रेक खो दिया हो।

सिर में चोट लगने के तुरंत बाद आघात से बेहोश हुए लोगों में भी स्पस्मोडिक धीमी तरंगें दर्ज की गई हैं। कुछ मस्तिष्क रोगों में, उच्च-आवृत्ति क्षमताएँ दर्ज की जाती हैं (उदाहरण के लिए, सिज़ोफ्रेनिया में) या धीमी तरंग और तरंग (मिर्गी में) के प्रत्यावर्तन में।

मस्तिष्क रोगों के निदान और अध्ययन के लिए इलेक्ट्रोएन्सेफ्लोग्राफी की विधि आवश्यक है। सैद्धांतिक महत्व के रूप में, इलेक्ट्रोएन्सेफ्लोग्राफी, सेरेब्रल कॉर्टेक्स की उत्तेजना की स्थिति को पंजीकृत करने की अनुमति देता है, मानव मस्तिष्क में उत्तेजना और निषेध की प्रक्रियाओं के प्रत्यक्ष अध्ययन तक पहुंच खोलता है, जिसके अनुपात को तंत्रिका गतिविधि का मुख्य तंत्र माना जाता है .