Современные методы изучения головного мозга

Лекция 5. Современные методы изучения головного мозга. Рис. 1. Принцип работы рентгеновского томографа. Компьютерная томография (КТ) головного мозга. КТ головного мозга позволяет получить на экране монитора с помощью компьютера серийные срезы (томограммы) головного мозга в различных плоскостях: горизонтальной, сагиттальной и фронтальной. Для получения изображения анатомических срезов различной толщины используется информация, получаемая от облучения ткани головного мозга на многих уровнях. Специфичность и достоверность исследования повышаются с увеличением степени разрешения, которая зависит от рассчитываемой на компьютере плотности облучения нервной ткани. Несмотря на то что, магниторезонансная томография (МРТ) превосходит КТ по качеству визуализации структур головного мозга в норме и при патологии, КТ нашла более широкое применение, особенно в острых случаях, и экономически более выгодна. Магнитно-резонансная томография головного мозга (МРТ). Рис. 2. Сравнение фотографий макропрепарата трупа и МРТ живого человека. МРТ позволяет получить изображения срезов головного мозга и позвоночника с высокой степенью разрешения в различных плоскостях. Основным достоинством МРТ является возможность «увидеть» через кость ткани, содержащие воду, и четко разглядеть их границы. МРТ эффективна в диагностике инфаркта, опухолей, абсцесса, отека головного мозга, а также кровоизлияния в мозг, демиелинизирующих поражений (рассеянный склероз) и других заболеваний и состояний головного мозга, для которых характерно повышение содержания воды в пораженной ткани мозга. С помощью МРТ удается также визуализировать изменения спинного мозга с такой степенью разрешения, которая недостижима при других методах сканирования. Кроме того, МРТ позволяет получить изображения сосудов и органов, находящихся в движении. МРТ основана на применении магнитного поля и радиочастотных волн, которые не воспринимаются пациентом. Какого-либо вредного влияния МРТ на человека не отмечено. Сейчас ведутся поиски оптимальных параметров магнитных полей и частот радиоволн для различных тканей. Другим методом визуализации головного мозга является позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) и однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ). Подобно КТ и МРТ, позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) и однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ) позволяют получить изображение головного мозга на основе сложного компьютерного алгоритма реконструкции. Однако, в отличие от них, при ПЭТ и ОФЭКТ удается получить более детальную информацию, как о структуре головного мозга, так и о его функции. ПЭТ и ОФЭКТ сочетают в себе элементы, как КТ, так и обычного радиоизотопного исследования. Так, они позволяют измерить излучение введенного пациенту радиоизотопа и преобразовать его в томографическое изображение мозга. При ОФЭКТ используется гамма излучение радиоизотопа, находящегося в мозге, при ПЭТ позитроны, испускаемые радиоизотопами биологически важных элементов - кислорода, азота, углерода, фтора. При ПЭТ и ОФЭКТ сканеры улавливают испускаемое мозгом излучение и преобразуют его с помощью компьютера в изображение срезов. При ОФЭКТ используются вещества, меченные изотопом йода, или гексаметил-пропиленаминоксим для исследования кровотока. ПЭТ-сканеры улавливают позитроны, которые химически связаны с биологически активными молекулами, такими как оксид углерода, нейромедиаторы, гормоны и метаболиты и особенно глюкоза, и позволяют изучить захват этих веществ тканью мозга и их распределение в ней. Так, пометив кровь 11СО, можно исследовать гемодинамику головного мозга, а используя меченые нейромедиаторы, гормоны и препараты - выяснить характер распределения рецепторов. Меченая радиоизотопом глюкоза (которая легко проникает через гематоэнцефалический барьер) позволяет исследовать функциональное состояние головного мозга в динамике, так как ПЭТ-сканер точно локализует места метаболических превращений глюкозы в мозге в различных условиях. Ученые надеются, что ОФЭКТ и ПЭТ найдут применение в диагностике психических болезней, нарушений мозгового кровообращения, бокового амиотрофического склероза, болезни Паркинсона, рассеянного склероза, эпилепсии, заболеваний сосудов головного мозга и болезни Альцгеймера. Эти надежды основываются на том, что при перечисленных заболеваниях происходят пространственные, а также качественные и количественные изменения метаболизма глюкозы. Факторы, влияющие на результат исследования. • Движения головой (плохое качество изображения). • Оставление на пациенте металлических предметов, находящихся в сканируемой зоне (плохое качество изображения) • Кровотечение (возможен ложноотрицательный результат) Экономические факторы. ПЭТ - дорогостоящий метод исследования, так как необходимые для него радиоизотопы имеют короткий период полураспада и поэтому должны быть получены на местном циклотроне и быстро включены в качестве метки в молекулы используемых веществ. Оптическая визуализация. В основе метода оптической визуализации головного мозга лежит получение изображения его поверхности с помощью камеры, воспринимающей отраженный свет, который направляют на поверхность мозга посредством волоконно-оптического световода. Оптические изображения поверхности головного мозга отражают ее изменения в ответ на стимуляцию мозга. Метод характеризуется большей разрешающей способностью, чем МРТ и ПЭТ. Ученые полагают, что он получит применение в нейрохирургии и позволит свести до минимума риск повреждения функционально важных зон головного мозга, ведающих речевой, двигательной и другими видами активности. Поскольку сканируется только поверхность головного мозга, оптическую визуализацию целесообразно комбинировать с другими методами диагностики. Электростимуляция в диагностике повреждений периферической нервной системы. Стимуляционная миография. Электронейромиография (ЭНМГ) - метод, основанный на регистрации и анализе электрической активности мышечных и периферических нервных волокон. Термин электронейромиография был впервые предложен в 1969 году (Cohen, Brumlik) для обозначения методики регистрации и анализа вызванных потенциалов мышц - электромиография (ЭМГ) и нервов - электронейрография (ЭНГ). Спонтанная ЭНМГ отражает состояние мышц и периферических нервов в покое и при мышечном напряжении. Вызванная ЭНМГ обусловлена стимуляцией нерва или мышцы электрическим током различной частоты и интенсивности. Современные аппараты позволяют регистрировать потенциал действия (ПД) нерва, а также мышечные потенциалы. Стимуляция нерва в двух различных точках, находящихся на определенном расстоянии друг от друга, позволяет вычислять скорость проведения импульса (СПИ) по этому волокну. Стимуляция некоторых нервов (например, срединного и локтевого) конечностей возможна в нескольких точках от проксимального до дистального отдела. Это позволяет определить СПИ в 2-3-х сегментах данного нерва. Параметры ВП мышц и нервов имеют значение при определении латентных периодов и СПИ, а изменения формы и амплитуды ответов в ряде случаев являются критериями для распознавания заболеваний нервной и нервно-мышечной систем. Наиболее простым методом оценки функционального состояния периферических нервов является стимуляционная миография (СМГ), позволяющая характеризовать двигательные нарушения. С этой целью стимулируют отдельные периферические нервы и получают ответы (М-ответы) с соответствующей мышцы. М - ответ это суммарный потенциал мышечных волокон, регистрируемый с мышцы при стимуляции иннервирующего ее нерва одиночным стимулом. Кроме этого важнейшими показателями состояния нервно-мышечного аппарата являются Н - рефлекс и F-волна. Н-рефлекс (или Н - волна) - суммарный потенциал действия в ответ на раздражение идущих от мышц афферентных волокон. Лучше всего этот рефлекс вызывается при раздражении большеберцового нерва, регистрируясь с камбаловидной или икроножной мышцы. Чтобы вызвать данный потенциал, раздражение начинают с минимальной силы тока, постепенно увеличивая ее до появления пороговых потенциалов действия с латентным периодом 26-30 мс. При дальнейшем увеличении силы тока возникает М - ответ, после чего Н-рефлекс снижается по амплитуде и постепенно исчезает. Эти две волны принято отличать друг от друга по латентному периоду. О рефлекторной возбудимости спинальных мотонейронов судят по отношению максимальных амплитуд Н-рефлекса и М-ответа (Н/М %), например, для камбаловидной мышцы в норме оно составляет 45 - 75%, для икроножной - 13-18%. При раздражении супрамаксимальными стимулами двигательных нервных волокон в иннервируемых ими мышцах возникает негативно-позитивное отклонение потенциала с большим латентным периодом, так называемая F-волна. Данное колебание отличается высоким порогом, низкой амплитудой, вариабельностью формы и латентности, нерегулярностью возникновения. Согласно литературным данным, F - волна является результатом антидромного возбуждения спинальных мотонейронов. Магнитная стимуляция в диагностике поражений нервной системы. Изучение влияния электромагнитных полей на неорганические, органические вещества и живые организмы уходит своими корнями в глубокое прошлое. В течение последних двух столетий отмечаются периоды как чрезвычайного повышения, так и снижения интереса к данной проблеме. В 1820 году датский физик Ханс Кристиан Эрстед открыл действие электрического тока на магнитную стрелку и показал, что токи в проводах создают магнитное поле. Эксперименты французского физика и математика Андре Мари Ампера доказали, что магнитное поле действует на провода с током. Английский физик Майкл Фарадей открыл в 1831 году закон электромагнитной индукции, показывающий, что электрическое поле возникает при всяком изменении магнитного. Первоначально Фарадей обнаружил явление электромагнитной индукции («индукция» значит «наведение») с помощью двух изолированных друг от друга проволочных спиралей, намотанных на деревянную катушку. При замыкании и размыкании цепи первой спирали наблюдалось слабое отклонение стрелки гальванометра в цепи второй спирали. Через полгода Фарадей обнаружил индукционный ток в катушке в момент вдвигания и выдвигания магнита. Впервые магнитостимуляция на человеке была выполнена DArsonval в 1896 году, когда при стимуляции затылочной области испытуемые отмечали зрительные вспышки - фосфены. Позднее в 1910 году Thompson описывал, что при стимуляции глаза человека магнитным полем, пациенты также отмечали фосфены. В 1965 году Bickford и Fremming впервые смогли произвести стимуляцию лицевого нерва синусоидальным магнитным полем. В 1980 году была обнаружена возможность транскраниальной анодной электрической стимуляции коры головного мозга человека с регистрацией вызванных моторных ответов с верхних и нижних конечностей. Зарегистрировать моторные ответы с мышц при стимуляции магнитным полем периферических нервов удалось впервые в 1982 году Poison. Группа ученых Шеффилдского университета во главе с Barker в 1985 году создали магнитный стимулятор, способный возбуждать моторную кору человека через кости черепа и, в результате этого, вызывать движения в верхних и нижних конечностях. Данная методика стала называться "транскраниальная магнитная стимуляция" (ТМС), а дальнейшее использование ее для стимуляции периферических нервов и спинномозговых корешков привело к более общему названию "магнитная стимуляция" (МС). С появлением методики магнитной стимуляции, ее стали широко использовать для диагностики, лечения заболеваний центральной нервной системы и периферических нервов, а так же для многочисленных научных исследований. Биологический эффект электромагнитных полей в настоящее время признан медиками, но четкие представления о механизмах биологического действия отсутствуют. Рис. 3. А - Схема проведения МС. Б - Расположение катушек при МС. При диагностических исследованиях состояния нижних конечностей магнитная стимуляция на поясничном уровне возбуждает моторные корешки в составе конского хвоста в спинномозговом канале. Проводят несколько регистраций вызванных моторных ответов (ВМО) и для анализа выбирают ответ с наименьшим латентным периодом и далее определяют его амплитуду, длительность, площадь. Амплитуду и латентность ВМО, регистрируемых при стимуляции коры, спинномозговых корешков или периферических нервов, определяют аналогично методу стимуляционной миографии и вызванных потенциалов. Амплитуду оценивают от базовой (нулевой) линии, либо от пика до пика, а латентный период от начала магнитного импульса до возникновения М-ответа. Эхоэнцефалография. Эхоэнцефалография (ЭхоЭГ) - метод неинвазивной ультразвуковой диагностики, основанный на регистрации ультразвука, отражённого от границ внутричерепных образований и сред с различным акустическим сопротивлением (кости черепа, мозговое вещество, кровь, цереброспинальная жидкость). До настоящего времени на доклиническом этапе ЭхоЭГ остаётся неотъемлемой частью комплексного обследования больных с черепно-мозговой травмой, гипертензионными синдромами и объёмными поражениями головного мозга травматического, опухолевого, воспалительного или паразитарного происхождения для установления показаний к дальнейшему исследованию больных с помощью современных методов нейровизуализации (КТ, МРТ и др.). Использование эхоэнцефалографии не имеет противопоказаний и весьма информативно при экспресс - диагностике внутричерепных травматических гематом, в особенности при массовых поражениях, когда быстрота установления диагноза и хирургической тактики определяет результаты лечения. Метод ЭхоЭГ получил признание в нейрохирургической клинике после работ шведского учёного Lexell (1955), заложившего основные принципы ультразвуковой локации внутричерепных образований через неповреждённые покровы головы. В нейрохирургической практике ЭхоЭГ позволяет контролировать как непосредственные, так и отдалённые результаты оперативных вмешательств, наблюдать за динамикой развития отёка мозга и гипертензионно - гидроцефальных проявлений, выявлять развитие рецидивов. Простота и экономическая доступность методики, быстрота и безвредность обследования обосновывают целесообразность применения метода при решении достаточно большого объёма задач, стоящих перед практической медициной. Физические основы эхоэнцефалографии. Свойства ультразвуковых колебаний. Ультразвук представляет собой упругие акустические волны, возникающие в источнике механической вибрации и распространяющиеся в твёрдой, жидкой или газообразной средах при частоте выше верхнего диапазона восприятия звука (20 кГц). Обычно в медицинской диагностике применяется ультразвук с частотой от 1 до 15 МГц. Колебания частиц среды, сопровождающие процесс распространения ультразвуковой волны, приводят к чередованию зон сжатия и расширения. Расстояние между двумя соседними зонами сжатия и расширения называют длиной волны. В однородной среде скорость распространения ультразвука постоянна. Для тканей мозга эта скорость близка к скорости распространения ультразвука в воде и составляет 1500 м/с. Использование в диагностике свойств ультразвуковых колебаний основано на следующем: 1. Ультразвуковые колебания в различных средах организма распространяются с различной скоростью, зависящей от физических характеристик этих сред. 2. Проходя через исследуемый объект, ультразвуковая энергия частично отражается на границах сред с различными акустическими сопротивлениями. Коэффициент отражения тем больше, чем больше разность акустических сопротивлений. На границе с воздухом ультразвуковая энергия отражается почти полностью. Следовательно, наличие даже тончайшей прослойки воздуха между ультразвуковым зондом и головой приведёт к тому, что ультразвуковая энергия отразится этой прослойкой и не попадёт вглубь объекта. Поэтому при ЭхоЭГ исследованиях пользуются промежуточными средами в виде акустических гелей, вазелинового масла или воды. 3. Распространение ультразвукового луча происходит по законам геометрической оптики: угол падения равен углу отражения. 4. При распространении в различных средах ультразвуковые колебания поглощаются по-разному, причём в однородной среде поглощение тем больше, чем выше частота колебаний. При распространении ультразвука в структурах головного мозга происходит частичное поглощение и отражение ультразвука, обусловленное направлением ультразвукового луча, акустическим сопротивлением и отражательными характеристиками его сред. Помимо коэффициентов отражения на величину отражённого сигнала существенное влияние оказывает форма отражающей поверхности (выпуклая или вогнутая). Под акустическим сопротивлением или импедансом среды (Z) подразумевают её способность проводить ультразвуковую энергию. Акустический импеданс, выражаемый в г/см2, прямо пропорционален плотности ткани (р) и скорости (v) распространения ультразвука: Z = р х v В мягких тканях человека их акустическое сопротивление различается мало. Существенно отличается лишь акустический импеданс костной ткани. При отёке головного мозга его акустическое сопротивление снижается, приближаясь к акустическому импедансу цереброспинальной жидкости. Принцип работы эхоэнцефалографа. Для излучения и приёма ультразвука при эхоэнцефалографии применяют керамические пьезоэлектрические элементы, преобразующие электрические колебания в ультразвуковые и обратно. Расстояние до отражающего объекта определяют по времени с момента посылки ультразвукового сигнала до момента его поступления в приёмник согласно формуле: L=ct/2, где L - расстояние до отражающего объекта, с - скорость, a t - время распространения ультразвука. Множитель 1/2 вводится в связи с тем, что ультразвук проходит одно и то же расстояние дважды: от излучателя до отражающего объекта и обратно в приёмник. На экране осциллоскопа представляются изменения скоростей распространения неподвижного однонаправленного ультразвукового луча в структурах головного мозга. Современные приборы для эхоэнцефалографии работают в импульсном режиме, что существенно уменьшает ультразвуковую нагрузку на мозговую ткань. Обычно используют импульсы длительностью 0,005 мс при частоте 5 - 20/с. Большая частота импульсов улучшает качество регистрации, но создаёт опасность интерференции излучаемых и воспринимаемых сигналов. Оптимальной частотой импульсов при использовании датчиков с частотами от 0,5 до 5 МГц является эмпирически найденная частота 200 - 250/с. Импульсный эхоэнцефалограф состоит из синхронизирующего триггерного генератора, импульсного генератора ультразвуковой частоты, пьезодатчика, приёмника и электронно-лучевой трубки с генератором горизонтальной развёртки. Существуют два основных метода ультразвуковой локации: эмиссионный и трансмиссионный. При эмиссионном (локационном) методе исследования ультразвуковой зонд одновременно используется в качестве источника и приёмника колебаний, отражённых от границ разделов тканей в исследуемом объекте. Сигналы, отражённые от структур исследуемого объекта, усиливаются, поступают на индикаторный блок и воспроизводятся в виде вертикальных импульсов. При трансмиссионном методе ультразвуковая энергия поступает в объект исследования через промежуточный слой излучающего зонда, а принимается другим зондом, который преобразует её в электрический сигнал, усиливающийся и воспроизводящийся на экране прибора. При измерении времени подачи сигнала на объект и его приёма прибор определяет размеры объекта при условии знания скорости распространения ультразвука, а также может решать и обратную задачу - определение скорости распространения ультразвука при известной протяжённости объекта. Рис. 4. Структуры мозга, определяемые при Эхо - ЭГ здорового человека. Справа от начального комплекса (НК) сигналы от латеральной (1) и медиальной (2) стенок тела бокового желудочка на стороне эхо – зонда. Сигнал от III желудочка (3), сигналы от медиальной (4) и латеральной (5) стенок тела противоположного бокового желудочка и от медиальной (6) и латеральной (7) стенок его нижнего рога, сигнал от субдурального пространства (8) и конечный комплекс - (9). Допплерография и её диагностические возможности Физические основы метода. Описанная в 1842 г. австрийским математиком К.А. Допплером зависимость между частотой любого волнового излучения, отражённого от движущихся объектов, и скоростью их движения, лишь по прошествии около 120 лет была с успехом использована в медицинской диагностике. В результате был создан весьма эффективный, неинвазивный метод исследования кровообращения, основанный на регистрации частотных сдвигов ультразвука (УЗ), отражённого от движущихся эритроцитов. Схематическое отображение принципа Допплера представлено на рис. 4.2-1. Частотный сдвиг (Fd) представляет собой разницу между отражённой (Fl) и транслируемой (Fo) частотами: Fd = Fo - Fl. Рис. 5. - 1. Принцип Допплера. Если отражатель движется к источнику ультразвука (А), звуковые волны "сжимаются" и отражённая частота увеличивается, при движении отражателя от источника (Б) происходит уменьшение отражённой частоты по отношению к исходной. Допплеровский частотный сдвиг прямо пропорционален скорости движения отражателя и исходной частоте и обратно пропорционален скорости распространения УЗ в среде. Точное определение скорости кровотока при допплерографии возможно лишь при наличии точной информации о величине угла инсонации и поэтому в ряде устройств предусмотрено определение и коррекция этого угла. Современная допплеровская аппаратура обычно использует два режима работы: постоян-новолновый (CW) и импульсный (PW). При постоянноволновом режиме излучение УЗ с передающего кристалла и его приём на принимающий кристаллический детектор происходят постоянно; ввиду большей ширины луча идентификация сосуда осуществляется легко, но определение глубины его локализации невозможно. При импульсном режиме аппаратура излучает серии коротких УЗ импульсов, причём на излучение датчик работает менее 1% времени, благодаря чему удаётся существенно снизить ультразвуковую нагрузку на исследуемые структуры при возможности точной локализации глубины принимаемого сигнала. Глубину источника определяют по следующей формуле: S=Vt, где: S - глубина источника; V - скорость распространения УЗ в среде; t - время распространения УЗ до источника и обратно. Дуплексный метод ультразвукового исследования сосудистой системы. Диагностическая информативность ультразвуковых (УЗ) методов в ангиологических исследованиях постоянно растёт. Метод дуплексного сканирования, получивший широкое распространение за последние пять лет, позволяет получать качественную визуальную информацию о состоянии сосудистой стенки и просвета сосудов (В - режим), оценивать качественные и количественные характеристики скорости мозгового кровотока с использованием цветного допплеровского кодирования (ЦДК) и спектрального допплеровского режима. Метод дуплексного сканирования позволяет оценивать проходимость исследуемого сосуда, изменения сосудистой геометрии, наличие областей турбулентного кровотока. Первоначально метод получил развитие в ангиологических исследованиях периферических сосудов и магистральных сосудов шеи. Однако в дальнейшем, благодаря внедрению датчиков с фазированной решеткой с частотами 1,8-2,5 МГц и высокой плотностью сканирующих ультразвуковых кристаллов (128 - 256), метод распространился и на ранее недоступные для изучения в дуплексном режиме интракраниальные сосуды. Успехи транскраниального дуплексного сканирования, в основном, были обусловлены внедрением нового подхода к обработке допплеровских сигналов - энергетическому допплеровскому картированию, при котором анализировались интегральные характеристики допплеровской мощности. Методика не определяет направление потока, но отличается значительно большей чувствительностью, помехоустойчивостью и не зависит от угла наклона датчика по отношению к сосуду. Поэтому появилась возможность исследования низкоинтенсивного кровотока, оценки объёмного кровотока в исследуемом участке сосуда, а также трёхмерной визуализации сосудов ("ультразвуковая ангиография"). В отличие от допплеровской аппаратуры, для создания многомерных изображений применяются более сложные мультикристаллические датчики, содержащие значительное число пьезоэлементов. Механические датчики, обеспечивающие высокое качество изображения, в последнее время применяются реже из-за высокой цены и довольно частых поломок. Среди них различают ротационные датчики, оснащённые электромотором, вращающим мимо окна блок из нескольких пьезокристаллов, или осцилляционные датчики, обеспечивающие маятникообразные движения кристаллов мимо окна. Более практичными являются электронные типы датчиков. Линейные датчики включают 64 и более кристаллов, выстроенных в линию и посылающих параллельные лучи. В конвексных датчиках пьезокристаллы располагаются на кривой сканирующей поверхности. Фазированные датчики продуцируют луч клиновидной формы, распространяющийся по сектору. Применяются также аннулярные датчики с кольцевидным расположением элементов и специальные датчики для эндоскопии и внутрисосудистых исследований. Современные датчики могут работать на одной фиксированной частоте или быть многочастотными, а также иметь возможность автоматической подстройки частоты. Для исследования периферических артерий и артерий шеи обычно используют линейные датчики с частотой 4-7 МГц, в то время как при транскраниальном сканировании используют фазированные датчики с частотой 1 - 2,5 МГц. В связи с чувствительностью методики к углу инсонации все дуплексные приборы оснащены приспособлением для коррекции этого угла, что позволяет проводить максимально точные измерения скоростей. Зону интереса, т.е. область, в которой производят ЦДК, выделяют рамкой. Эта ограниченная зона разделяется на множество (250 - 500) контрольных объёмов, каждый из которых при изображении кровотока становится точкой (пикселем). Таким образом, в зависимости от скорости и направления кровотока в каждом контрольном объёме происходит цветовое кодирование соответствующей точки изображения. Реография. Реография представляет собой метод исследования кровообращения путём расчёта объёмных колебаний кровенаполнения сосудов и графической регистрации, синхронных пульсу изменений сопротивления участков тела, расположенных между электродами, при пропускании слабого высокочастотного тока. С помощью реографии можно косвенно судить о тонусе и упруго-эластических свойствах сосудов, вязкости крови, скорости распространения пульсовой волны, скорости кровотока и других гемодинамических показателях. Физической основой метода является значительное преобладание электропроводности крови по сравнению с другими тканями человеческого тела. Пульсовые колебания кровенаполнения в исследуемом объекте вызывают синхронные колебания электропроводности. При пропускании через ткань тока высокой частоты мы имеем дело с двумя составляющими импеданса: постоянной, обусловленной относительно постоянным сопротивлением тканей человеческого тела, и переменной - за счёт пульсовых колебаний кровотока. Таким образом, реограмма представляет собой суммарную, интегральную кривую объёмных пульсовых изменений кровенаполнения на участке тела между электродами. Реография может применяться для изучения сосудов в любых участках человеческого тела. Для неврологической клиники наиболее актуальны реографические исследования сосудов головного мозга - реоэнцефалография (РЭГ). Реография является удобным неинвазивным методом, позволяющим проводить длительные и неутомительные для пациента динамические исследования кровообращения, оценивать латентные периоды, выраженность и время протекания сосудистых реакций, что имеет особенно важное значение для нейрофизиологии, фармакологии и анестезиологии. Запись реограмм может вестись на любом регистраторе (электрокардиографе, электроэнцефалографе и др.), имеющем постоянную времени 0,3 и выше, с помощью различных типов реографических приставок: биполярных, тетраполярных, монополярных и использующих фокусированные "ограждённые" электроды. В последнее время для записи реограмм широко используются различные программно - аппаратные комплексы, позволяющие повысить достоверность получаемой информации путём устранения взаимовлияния каналов и дающие возможность автоматизации расчётов. Основным требованием к реографу любой системы является достаточно высокая чувствительность, дающая возможность улавливать изменения сопротивления порядка 0,01 Ом при сведении до минимума (не более 2 - 2,5 мА) величины силы тока, пропускаемого через мозг. Общим элементом для реографа любого типа является высокочастотный генератор. Многочисленными исследованиями доказано, что для церебральной реографии особое значение имеет выбор частоты генерируемого тока с целью выявления преимущественно глубинных изменений гемодинамики при максимальном уменьшении влияния мягких покровов черепа. Оптимальной для этого является частота в пределах 100 - 200 Гц, которая позволяет практически исключить влияние ёмкостного и поляризационного сопротивлений. Необходимо также, чтобы реограф не создавал помех при одновременной регистрации РЭГ и ЭЭГ. Большое значение имеет выбор площади электродов и оптимальных расстояний между ними. Электрическая активность кожи. Методы регистрации. Измерение и изучение электрической активности кожи (ЭАК), или кожно-гальванической реакции (КГР), впервые началось в конце 19 в., когда почти одновременно французский врач Фере и российский физиолог Тарханов зарегистрировали: первый — изменение сопротивления кожи при пропускании через нее слабого тока, второй — разность потенциалов между разными участками кожи. Эти открытия легли в основу двух методов регистрации КГР: экзосоматического (измерение сопротивления кожи) и эндосоматического (измерение электрических потенциалов самой кожи). Следует помнить, что эти методы дают несовпадающие результаты. В настоящее время ЭАК объединяет целый ряд показателей: уровень потенциала кожи, реакция потенциала кожи, спонтанная реакция потенциала кожи, уровень сопротивления кожи, реакция сопротивления кожи, спонтанная реакция сопротивления кожи. В качестве индикаторов стали использоваться также характеристики проводимости кожи: уровень, реакция и спонтанная реакция. Во всех трех случаях "уровень" означает тоническую составляющую ЭАК, т.е. длительные изменения показателей; "реакция" — фазическую составляющую ЭАК, т.е. быстрые, ситуативные изменения показателей ЭАК; спонтанные реакции — краткосрочные изменения, не имеющие видимой связи с внешними факторами. Происхождение и значение ЭАК. Возникновение электрической активности кожи обусловлено, главным образом, активностью потовых желез в коже человека, которые в свою очередь находятся под контролем симпатической нервной системы. Динамика кожно-гальванической реакции в процессе решения мыслительной (шахматной) задачи (по О.К.Тихомирову, 1984). В нижней части рисунка даны сопровождающие решение речевые рассуждения. Резкое падение сопротивления кожи является показателем эмоциональной активации в момент принятия решения У человека имеется 2-3 миллиона потовых желез, но количество их на разных участках теле сильно варьирует. Например, на ладонях и подошвах около 400 потовых желез на один квадратный сантиметр поверхности кожи, на лбу около 200, на спине около 60. Выделение железами пота происходит постоянно, даже когда на коже не появляется ни капли. В течении дня выделяется около полулитра жидкости. При исключительно сильной жаре потеря жидкости может достигать 3,5 литра в час и 14 литров в день. Существует два типа потовых желез: апокринные и эккринные. Апокринные, расположенные в подмышечных впадинах и в паху, определяют запах тела и реагируют на раздражители, вызывающие стресс. Они непосредственно не связаны с регуляцией температуры тела. Эккринные расположены по всей поверхности тела и выделяют обычный пот, главными компонентами которого являются вода и хлористый натрий. Их главная функция — терморегуляция, т.е. поддержание постоянной температуры тела. Однако те эккринные железы, которые расположены на ладонях и подошвах ног, а также на лбу и под мышками — реагируют в основном на внешние раздражители и стрессовые воздействия.          В психофизиологии электрическую активность кожи используют как показатель "эмоционального" потоотделения. Как правило, ее регистрируют с кончиков пальцев или ладони, хотя можно измерять и с подошв ног, и со лба. Следует сказать, однако, что природа КГР, или ЭАК, еще до сих пор не ясна. Детектор лжи — условное название прибора полиграфа, одновременно регистрирующего комплекс физиологических показателей (КГР, ЭЭГ, плетизмограмму и др.) с целью выявить динамику эмоционального напряжения. С человеком, проходящем обследование на полиграфе, проводят собеседование, в ходе которого наряду с нейтральными задают вопросы, составляющие предмет специальной заинтересованности. По характеру физиологических реакций, сопровождающих ответы на разные вопросы, можно судить об эмоциональной реактивности человека и в какой-то мере о степени его искренности в данной ситуации. Поскольку в большинстве случаев специально необученный человек не контролирует свои вегетативные реакции, детектор лжи дает по некоторым оценкам до 71% случаев обнаружения обмана. Следует иметь в виду, однако, что сама процедура собеседования (допроса) может быть настолько неприятна для человека, что возникающие по ходу физиологические сдвиги будут отражать эмоциональную реакцию человека на процедуру. Отличить спровоцированные процедурой тестирования эмоции от эмоций, вызванных целевыми вопросам, невозможно. В то же время человек, обладающий высокой эмоциональной стабильностью, сможет относительно спокойно чувствовать себя в этой ситуации, и его вегетативные реакции не дадут твердых основания для вынесения однозначного суждения. По этой причине к результатам, полученных с помощью детектора лжи, нужно относиться с должной мерой критичности.