Суммарная ЭЭГ: концепция множественности механизмов генерации

Предложена концепция формирования суммарной электроэнцефалограммы, опирающаяся на гипотезу о существовании трёх различных, но взаимосвязанных механизмов генерации биоэлектрической активности: процессов дендритной интеграции, процессов изменения уровня постоянного потенциала, импульсной активности кортикальных нейронов. Взаимодействие источников различной природы лежит в основе активности, регистрируемой на суммарной ЭЭГ. При доминировании таламокортикальной системы регистрируется ритмизированная активность, частота которой зависит от функционального состояния ЦНС. Разрядные формы активности на ЭЭГ отражают гиперсинхронную импульсную активность большого пула корковых нейронов. В основе медленноволновой активности дельта-диапазона лежат дисметаболические процессы, с одной стороны, подавляющие таламо-кортикальный механизм, с другой, вызывающие выраженные изменения постоянного потенциала. Предложенная концепция направлена не только на объяснение разнообразия ЭЭГ феноменологии, но и открывает возможности для поиска новых методов анализа ЭЭГ, опирающихся на понимание физиологических механизмов.

1. Александров М.В., Александров А.М.. Электроэнцефалография: начало. К столетию первой регистрации Гансом Бергером электроэнцефалограммы. Медицинский алфавит. 2024;(22):48–53. https://doi.org/10.33667/2078-5631-2024-22-48-53.

2. Александров М.В., Иванов Л.Б., Лытаев С.А,, Черный В.С. и др. Электроэнцефалография. 3-е изд., переработанное и дополненное. Под ред. М.В. Александрова. СПб: СпецЛит, 2020. 224 с.

3. Зенков Л.Р. Клиническая электроэнцефалография с элементами эпилептологии. М.: Медпресс, 2018.

4. Функциональная диагностика: национальное руководство / С.Н. Авдеев, А.С. Аксельрод, М.В. Александров, Н.Ф. Берестень, и др. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2019; 784 с.

5. Schomer D.L., Lopes da Silva F.H. (eds.) Niedermeyer’s electroencephalography: basic principles, clinical applications, and related fields. Oxford University Press, 2018.

6. Mecarelli O. Clinical Electroencephalography. Springer, 2019.

7. Ebersole J.S. Current Practice of Clinical Electroencephalography. Wolters Kluwer, 2014.

8. Жадин М.Н. Биофизические основы формирования электроэнцефалограммы. М.: Наука, 1984.

9. Русинов В.С. Доминанта: Электрофизиологические исследования. М. Медицина, 1969.

10. Уолтер Г. Живой мозг. Пер с англ. М.: Мир, 1966. 300 с.

11. Гнездицкий В.В. Обратная задача ЭЭГ и клиническая электроэнцефалография. М.: Медпресс-инфор, 2004.

12. Hughes S.W., Crunelli V . Thalamic mechanisms of EEG alpha rhythms and their pathological implications. Neuroscientist. 2005 Aug;11(4):357-72.

13. Dassios G., Fokas A.S. Electroencephalography and Magnetoencephalography: An Analytical-Numerical Approach. Berlin: de Gruyter, 2020.

14. Jatoi M.A. Kamel N. Brain Source Localization Using EEG Signal Analysis. Boca Raton: CTC Press, 2018.

15. Köhling R, Höhling J-M, Straub H, et al. Optical monitoring of neuronal activity during spontaneous sharp waves in chronically epileptic human neocortical tissue. J Neurophysiol. 2000;84: 2161–2165.

16. Köhling R, Reinel J, Vahrenhold J, et al. Spatio-temporal patterns of neuronal activity: analysis of optical imaging data using geometric shape matching. J Neurosci Methods. 2002;114:17–23

17. Gorji A, Straub H, Speckmann E-J. Epilepsy surgery: perioperative investigations of intractable epilepsy. Anat Embryol (Berlin). 2005;210:525–537.

18. Speckmann E.J., Elger C.E., Gorji A. Neurophysiologic Basis of EEG and DC Potentials // Niedermeyer’s electroencephalography: basic principles, clinical applications, and related fields/ [edited by] Donald L. Schomer, Fernando H. Lopes da Silva. – 6th ed. P. 17–31.

19. Ливанов М.Н. Биотоки в зрительном анализаторе. В сб. Проблемы физиологической оптики. М.: Изд-во АН СССР. 1944.

20. Andersen Per, Andersson Sven Anders. Physiological Basis of the Alpha Rhythm. Appleton Century Crofts, 1968.

21. Александров М.В., Чухловин А.А., Павловская М.Е., Архипова Н.Б. Альфа-тета континуум: нейрофизиологические механизмы генерации. Медицинский алфавит. Современная функциональная диагностика, 2017.1:46–50.

22. Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления. М.: Наука, 1989.

23. Сазонова О.Б., Огурцова А.А., Трошина Е.М., Машеров Е.Л. Возможности электроэнцефалографии в оценке коллатерального кровообращения мозга человека. В сб. Материалы конференции NT + M&Ec`2021.

24. Портнова Г.В., Канцерова А.О., Окнина Л.Б., Пицхелаури Д.И., Подлепич В.В., Вологдина Я.О., Машеров Е.Л. Увеличение пиковой частоты альфа-ритма ЭЭГ при предъявлении собственного имени во время глубокой анестезии. М.: Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова, 2023. Т. 75, № 5.

25. Приводнова Е.Ю., Вольф Н.В. Ассоциация полиморфизма val66met гена нейротрофического фактора головного мозга (BDNF) с индивидуальной пиковой частотой и мощностью альфа-ритма ЭЭГ у взрослых испытуемых. Физиология человека. 2023. Т. 49. № 4.

26. Gable P., Miller M., Bernat E. The Oxford Handbook of EEG Frequency. Oxford University Press, 2022.

27. Машеров Е.Л. Электрохимическая обратная связь, как один из возможных механизмов генерации низкочастотной составляющей биоэлектрической активности мозга. Биофизика, 2019, т. 64, № 3.

28. Пиковский А., Розенблюм М., Куртс Ю. Синхронизация: Фундаментальное нелинейное явление. М.: Техносфера, 2003.

29. Машеров Е.Л. Происхождение низкочастотной компоненты биопотенциалов мозга, в кн.: Иванов Л.Б. Прикладная компьютерная электроэнцефалография. М.: МБН, 2004, с. 232–242.

30. Köhling R, Höhling J-M, Straub H, et al. Optical monitoring of neuronal activity during spontaneous sharp waves in chronically epileptic human neocortical tissue. J Neurophysiol. 2000;84:2161–2165.

31. Gorji A, Straub H, Speckmann E-J. Epilepsy surgery: perioperative investigations of intractable epilepsy. Anat Embryol (Berlin). 2005;210:525–537.

32. Машеров Е.Л. Модель генерации активности в эпилептическом фокусе. Биофизика, 2021. т. 66, № 4.

33. Александров М.В. и др. Нейрофизиологический интраоперационной мониторинг в нейрохирургии. СПб.: Спецлит, 2019.

34. Архипова Н.Б., Александров М.В. Влияние севофлурана на высокочастотную биоэлектрическую активность головного мозга. Трансляционная медицина. 2019. Т. 6. № 6. С. 23–28.

35. Александров М.В., Архипова Н.Б., Улитин А.Ю. Анализ высокочастотной биоэлектрической активности мозга при фармакорезистентной эпилепсии. Вестник Российской Военно-Медицинской Академии. 2018;9(2):76–80.

36. Chae Jung Park, Seung Bong Hong, High Frequency Oscillations in Epilepsy: Detection Methods and Considerations in Clinical Application. J Epilepsy Res. 2019 Jun;9(1).

37. Пенфилд У., Джаспер Г. Эпилепсия и функциональная анатомия головного мозга человека. М.: Изд. иностр. лит-ры, 1958. 482 с.

38. Вартанов А.В. Новый подход к пространственной локализации электрической активности по данным ЭЭГ. Эпилепсия и пароксизмальные состояния. 2023, т. 15, № 4.

39. Русинов В.С., Гриндель О.М., Болдырева Г.Н., Вакар Е.М. Биопотенциалы мозга человека. М.: Медицина, 1987.

40. Иванов Л.Б. Прикладная компьютерная электроэнцефалография. М.: МБН, 2004. Ivanov L.B. Applied computer electroencephalography. Moscow: MBN, 2004

41. Сhang-Hwan Im (ed.) Computational EEG Analysis: Methods and Applications. Springer, 2018.

42. Majumdar K. A Brief Survey of Quantitative EEG. Taylor&Francis, 2018.