Что такое нейрофизиология примеры
Нейрофизиология
Хирургическая нейрофизиология — это прикладная нейрофизиология. Хирург-нейрофизиолог во время операции занимается наблюдением за функционированием нервной системы пациента, для чего иногда необходимо электрофизиологическое исследование участков нервной системы пациента. Такое наблюдение входит в состав обширной клинической дисциплины, называемой нейромониторингом.
Нейрофизиологическое обследование
Предназначено для выявления степени поражения центральной нервной систем. В обследование входят:
Методы
Примечания
Полезное
Смотреть что такое «Нейрофизиология» в других словарях:
нейрофизиология — нейрофизиология … Орфографический словарь-справочник
нейрофизиология — раздел физиологии, посвященный изучению системы нервной посредством электрофизиологических методик. Словарь практического психолога. М.: АСТ, Харвест. С. Ю. Головин. 1998. нейрофизиология … Большая психологическая энциклопедия
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ — раздел физиологии животных и человека, изучающий функции нервной системы и ее основных структурных единиц нейронов … Большой Энциклопедический словарь
Нейрофизиология — раздел физиологии, посвященный изучению нервной системы на основе электрофизиологических методик … Психологический словарь
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ — раздел физиологии, изучающий функции нервной системы, процессы обработки информации в нервной ткани, а также механизмы, лежащие в основе поведения животных и человека. Представления о рефлекторном принципе работы нервной системы были выдвинуты… … Биологический энциклопедический словарь
нейрофизиология — сущ., кол во синонимов: 2 • медицина (189) • физиология (13) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
нейрофизиология — и; ж. Раздел физиологии, изучающий функции нервной системы путём исследования нейронов. * * * нейрофизиология раздел физиологии животных и человека, изучающий функции нервной системы и её основных структурных единиц нейронов. * * *… … Энциклопедический словарь
нейрофизиология — (нейро + физиология) раздел физиологии, изучающий механизмы деятельности нервной системы и процессы переработки в ней информации … Большой медицинский словарь
Нейрофизиология — раздел физиологии, изучающий функции нервной системы (См. Нервная система) (НС); наряду с нейроморфологическими дисциплинами Н. теоретическая основа неврологии (См. Неврология). Представления о рефлекторном принципе функционирования НС… … Большая советская энциклопедия
Нейрофизиология как наука центральной и периферической нервной систем
Нейрофизиология определяет изучение центральной нервной системы и ее функции, подключается к трансляционной науке, неврологии, нейробиологии, психологии, нейроанатомии, электрофизиология, когнитивным наукам.
Как наука нейрофизиология занимается изучением, диагностикой и лечением всех категорий заболеваний, сопровождающихся центральной, периферической и автономной нервной систем.
Глоссарий по нейрофизиологии
Основные отделы головного мозга человека
Нейрохирургия
Нейрохирургия — область медицины которая занимается вопросами профилактики, диагностики, лечения и реабилитации расстройств, влияющие на любую часть нервной структуры, включая работу мозга, спинной мозг, периферические нервы и экстракраниальные сосуды головы.
Неврологические расстройства
Черепно-мозговая травма
Черепно-мозговая травма (ЧМТ) — это комплекс травм с широким спектром симптомов и физических повреждений. Черепно-мозговая травма обычно является результатом сильного удара или толчка в голову или тело. Объект проникает в череп, как пуля или расколотый кусок черепа, которые также могут вызвать черепно-мозговую травму.
Лимбическая система
Лимбическая система — сложный набор структур, который лежит по обе стороны от таламуса мозга. Она включает гипоталамус, гиппокамп, миндалевидное тело, и несколько других близлежащих частей. Похоже, в первую очередь отвечает за нашу эмоциональную жизнь и имеет много общего с формированием воспоминаний.
Спинной мозг
Спинной мозг является наиболее важной структурой между телом и головой. Спинной мозг простирается от большого затылочного отверстия, где он как непрерывный продолговатый на уровне первого или второго поясничного позвонка. Это жизненно важная связь между головой и телом и от тела к главному органу центральной нервной системы.
Нейроэндокринология
Нейроэндокринология изучает взаимодействие нервной и эндокринной систем, в том числе биологических особенностей клеток, участвующих и обменивающихся информацией. Нервная и эндокринная системы часто действуют вместе в процессе, называемом нейроэндокринной интеграцией. Нейроэндокринология отслеживает регулирование физиологических процессов человеческого организма.
Гипофиз
Гипоталамус
Гипоталамус — это участок главного органа центральной нервной структуры, который отвечает за производство в организме важнейших гормонов, химических веществ, которые помогают контролировать различные клетки и органы. Гормоны гипоталамуса регулируют физиологические функции, такие как регулирование температуры, жажда, голод, сон, настроение, половое влечение и высвобождение других гормонов в организме.
Нейронная модель
Нейронные области моделируют математические основы машинного обучения, которые сочетают идеи нейронных сетей, логики и моделью распознавания. Это также упоминается как поле моделирования, теория поля моделирования, максимальное правдоподобие искусственных нейронных сетей.
Гиппокамп
Гиппокамп является частью главного органа центральной нервной системы, который участвует в формировании памяти, упорядочение и хранение. Это структура лимбической системы, что особенно важно в формировании новых воспоминаний и подключая эмоции и чувств, такие как запах и звук, воспоминания. Гиппокамп имеет форму подковы. Это парная структура, одна часть гиппокампа расположена в левом полушарии, а другая в правом полушарии.
Методы и задачи нейрофизиологии мозга человека
Нейрофизиология также играет роль в контроле людей, которые имеют заболевания головного мозга, вирусный энцефалит, менингит, инсульт или страдающих слабоумием. Эта наука проводит исследования в специальных средах или отделах.
Нейрофизиология — междисциплинарная область, которая охватывает исследования по молекулярной, клеточной и системной нейрофизиологии, функциональной морфологии, нейрофармакологии и нейрохимии. Нервно-мышечная физиология, нейронные механизмы высшей нервной деятельности и поведения, медицинские аспекты нейрофизиологии и моделирования нейронных функций, также изучаются этой наукой.
Наука по изучению работы головного мозга
Весом меньше полутора килограммов, человеческий вид мозга говорит, что это самый сложный орган любого живого примата.
Но также, как большинство человеческих генов практически идентичен среди млекопитающих и несет главное сходство в структуре, функции и работе мозга тех видов, которые наиболее тесно связаны с человеком на древе жизни. Однако, даже нервная система от простейших организмов предлагает подсказки о функции и работе человеческого мозга. Исследователи также изучают, чтобы определить ключевые различия главного органа центральной нервной системы, которые наделяют людей уникальными когнитивными способностями и абстракцией.
Нейрофизиологи изучают различные модели животных от рыбок до певчих птиц. Простота нервной системы нематод аскариды (круглый червь) позволила ученым проследить все его нервные соединения. Это понимание может привести к пониманию связей в работе человеческого мозга. Исследователи также изучают химические вещества в животном мире в надежде найти новые лекарственные средства.
Животные мозги имеют большое разнообразие форм и размеров, но размер является плохим показателем интеллекта.
Мозг жирафа почти такой же большой, как человеческий мозг, но интеллект жирафа находится, как известно, на низком уровне.
Очевидно, это объясняет человеческие улучшенные когнитивные способности. Ученые изучают других животных, чтобы определить как аналогичным образом плотные участки главного органа центральной структуры нейронов могут повлиять на функции и работу мозга.
Что такое нейрофизиология примеры
Выделение особого — нейрофизиологического уровня системы структурно-функциональных основ обеспечения психической деятельности имеет, естественно, условный характер, поскольку к нейрофизиологическому уровню следовало бы отнести и мембраны нервных клеток, и внутриклеточные и синаптические ионные процессы, лежащие в основе потенциалов покоя, действия и постсинаптических потенциалов, а также и нейроглиальные отношения. Кроме того, нейрофизиологический уровень не может рассматриваться без учета макро-, микро- и ультраструктур мозга, соответствующих нейроанатомических и нейрохимических проекций, не говоря уже о физиологических процессах, лежащих в основе поведенческих реакций в связи с воздействиями на соответствующие мозговые структуры и проводящие пути. Это обусловливает необходимость ограничиться описанием тех особенностей интегративной деятельности мозга, которые наиболее близки к уровню психической патологии, прежде всего процессов возбуждения и торможения в нервных сетях головного мозга, состояние которых дает возможность оценить ряд современных нейрофизиологических методов, применимых в условиях психиатрической клиники.
Основные сведения, которые могут иметь отношение к психиатрической феноменологии и патогенезу психических болезней, были получены в последние годы благодаря широкому внедрению современных компьютеризированных методов нейрофизиологии.
Психиатры-клиницисты нередко обращаются к нейрофизиологическим исследованиям с целью уточнения диагноза болезни, исключения того или иного мозгового процесса или установления его локализации. При этом врач должен владеть определенными знаниями для понимания получаемых результатов, иметь возможность оценить их биологический смысл и клиническое значение. Именно эта цель преследуется в данном разделе руководства. Здесь раскрывается существо каждого из методов.
Мы рассмотрим электроэнцефалографию (в том числе приемы количественной, компьютеризированной обработки электроэнцефалограмм — ЭЭГ), электрофизиологические исследования сна (полисомнографию), вызванные потенциалы (ВП), магнитоэнцефалографию, реоэнцефалографию и ультразвуковые методы исследования. Эти методы позволяют прямо или косвенно оценивать функциональное состояние ЦНС.
Информативными параметрами для такой оценки как при визуальном, так и при компьютерном анализе ЭЭГ являются амплитудно-частотные и пространственные характеристики. При обычных условиях записи электроэнцефалограммы (состояние спокойного бодрствования с закрытыми глазами) ЭЭГ здорового человека в основном представляет собой совокупность ритмических компонентов, различающихся по частоте, амплитуде, корковой топографии и функциональной реактивности (рис. 12).
Основной задачей использования электроэнцефалографии в клинической психиатрии является дифференциальная диагностика и уточнение природы психических расстройств, прежде всего выявление или исключение признаков органического поражения ЦНС — эпилепсии, опухолей и травм мозга, нарушений мозгового кровообращения и метаболизма, нейродегенеративных процессов. В биологической психиатрии электроэнцефалография широко используется для исследования нейрофизиологических механизмов психических расстройств, для объективной оценки функционального состоя ния тех или иных структур и систем мозга, а также изучения механизма действия психотропных препаратов.
Отклонения на ЭЭГ от нормы, выявляемые при психических расстройствах, как правило, не обладают выраженной нозологической специфичностью (за исключением эпилепсии) и чаще всего сводятся к следующим типам:
Системы количественного анализа и топографического картирования ЭЭГ включают усилитель ЭЭГ с цифровыми фильтрами (чаще всего управляемые программными средствами), аналого-цифровой преобразователь для записи сигналов ЭЭГ на магнитные или иные носители информации в цифровой форме, центральный процессор (обычно серийный персональный компьютер), осуществляющий специальные виды анализа ЭЭГ (спектрально-когерентный, периодометрический, нелинейный) и средства отображения информации (видеомонитор, принтеры и т.п.). Программное обеспечение, кроме того, поддерживает базу данных, обеспечивает их статистическую обработку, а также содержит текстовой и графический редакторы для подготовки заключений и иллюстраций, которые выводятся в виде наглядных «карт» мозга, понятных даже неспециалисту в области электроэнцефалографии.
Количественная электроэнцефалография позволяет более точно, чем при визуальном анализе ЭЭГ, определять локализацию очагов патологической активности при эпилепсии и различных неврологических и сосудистых расстройствах, выявлять нарушения амплитудно-частотных характеристик и пространственной организации ЭЭГ при ряде психических расстройств, количественно оценивать влияние терапии (в том числе психофармакотерапии) на функциональное состояние мозга, а также осуществлять автоматическую диагностику некоторых расстройств и/или функциональных состояний здорового человека по ЭЭГ-параметрам.
Результаты количественного анализа ЭЭГ могут быть выданы не только в форме таблиц, но и в виде наглядной цветной «карты мозга» (поэтому метод и получил название «картирование мозга» — brain mapping ), понятной даже неспециалисту по электроэнцефалографии (рис. 13). Эти карты удобно сравнивать с результатами разных методов компьютерной томографии — рентгеновской, ядерно-магнитно-резонансной и позитронно-эмиссионной, а также с оценками локального мозгового кровотока и данными нейропсихологического тестирования. Тем самым создается возможность прямо сопоставлять структурные и функциональные нарушения деятельности мозга.
Важным шагом в развитии количественной электроэнцефалографии явилось создание программного обеспечения для определения внутримозговой локализации дипольных источников наиболее высокоамплитудных компонентов ЭЭГ. Последним достижением в этой области является разработка программы, совмещающей магнитно-резонансные и электроэнцефалографические карты мозга конкретного человека с учетом индивидуальной формы черепа и топографии мозговых структур.
В зависимости от конкретной клинической или исследовательской задачи можно рекомендовать использование нескольких основных вариантов компьютерного анализа ЭЭГ и построения ЭЭГ-карт мозга [Нюер М.Р., 1992].
Для локальной диагностики нарушений деятельности мозга при эпилепсии, различных нарушениях мозгового кровотока, опухолях, локальных воспалительных процессах головного мозга, черепно-мозговой травме, разных типах деменций позднего возраста наиболее целесообразно построение спектральных карт ЭЭГ, как перекрывающих весь частотный диапазон ЭЭГ (0,5—30 Гц), так и особенно множественных карт спектральной мощности ЭЭГ в узких частотных поддиапазонах (от 0,5 до 30 Гц, с шагом 1—1,5 Гц). Наличие локальных «пятен» на таких ЭЭГ-картах в одном (или тем более в нескольких) частотных поддиапазонах позволяет предполагать наличие очага в этой области коры мозга или в соответствующей подкорковой проекционной зоне.
При наличии на ЭЭГ фазических или пароксизмальных проявлений (эпилептических разрядов и комплексов, полиморфных вспышек и т.п.) целесообразно дополнительно к спектральным картам построить амплитудные карты ЭЭГ на моменты времени, соответствующие максимуму амплитуды пиков или волн в том или ином ЭЭГ-отведении, или, что еще лучше, «просканировать» фрагмент ЭЭГ, содержащий пароксизмальную активность (с шагом 5—10 мс). Для более точного определения локализации очага патологической активности эти амплитудные ЭЭГ-карты целесообразно сопоставить с картами усредненной спектральной мощности (спектральной плотности) ЭЭГ, а также использовать метод определения дипольного источника.
Наконец, для выявления и объективизации комплексных генерализованных изменений амплитудно-частотных параметров и пространственной организации ЭЭГ при некоторых психических расстройствах, при оценке влияния разных видов терапии (в том числе психофармакотерапии) на функциональное состояние мозга, а также с целью автоматической ЭЭГ-диагностики ряда расстройств и/или функциональных состояний ЦНС можно провести сравнение индивидуальных карт ЭЭГ-параметров данного пациента с соответствующими картами ЭЭГ, усредненными по группам здоровых лиц, находящихся в различных функциональных состояниях в пределах нормы, или больных с теми или иными расстройствами. При этом существенно, чтобы нормативные группы соответствовали данному пациенту (испытуемому) по полу и возрасту (последнее особенно важно при анализе ЭЭГ детей и подростков, а также лиц пожилого возраста).
Изменения общей картины ЭЭГ и ее отдельных визуально определяемых параметров, а также спектров мощности ЭЭГ и амплитудных и спектральных ЭЭГ-карт мозга, характерные (и/или специфичные) для ряда нервно-психических расстройств: эпилепсии, различных нарушений мозгового кровообращения, разных типов деменций позднего возраста, депрессивных состояний, шизофрении, кратко описаны в соответствующих разделах настоящего руководства.
Прежде всего наиболее часто применяющийся метод преобразования Фурье обладает относительно низкой помехоустойчивостью (по сравнению, например, с периодометрическим первичным анализом ЭЭГ). Это обстоятельство требует от исследователя еще более высокой квалификации, чем при рутинном ЭЭГ-обследовании: точного и стандартного расположения электродов, распознавания и устранения причин индустриальных помех и физиологических артефактов, соблюдения условий регистрации и применения функциональных проб, грамотной интерпретации данных ЭЭГ при различных способах отведения и анализа.
Выявление специфических вариантов волновых форм и фазически проявляющихся компонентов на ЭЭГ (прежде всего эпилептиформных) пока еще намного увереннее производится при ее визуальном анализе. Поэтому методы визуального и количественного анализа ЭЭГ следует рассматривать как взаимодополняющие.
Электрофизиологические исследования сна (полисомнография) является одной из областей количественной ЭЭГ. В число задач этого метода входят объективная оценка длительности и качества ночного сна, выявление нарушений структуры сна (в частности, длительности и латентного периода разных фаз сна, особенно фазы сна с быстрыми движениями глаз — REM ), наличия сердечно-сосудистых (тахикардия, брадикардия) и дыхательных (апноэ) расстройств во время сна.
Вызванные потенциалы (ВП). Это кратковременные изменения электрической активности головного мозга, возникающие в ответ на сенсорную стимуляцию. Амплитуда единичных ВП настолько мала, что они практически не выделяются из фоновой ЭЭГ. Поэтому для их выявления используется метод усреднения (когерентного накопления с синхронизацией от момента подачи стимула) ответов мозга на большое число (от десятков до сотен) стимулов с помощью специализированных лабораторных ЭВМ.
В зависимости от модальности сенсорных раздражителей различают зрительные ВП (ЗВП) на вспышку света или включение оформленного зрительного образа (в простейшем случае, «шахматной доски»), слуховые ВП (СВП) и «стволовые» ВП (СтВП) на звуковой щелчок и соматосенсорные ВП (ССВП) на электростимуляцию кожи или чрескожную стимуляцию нервов конечностей.
Обычные сенсорные ВП имеют ограниченное применение в клинике психических расстройств из-за неспецифического характера их изменений. Они позволяют осуществлять объективную сенсометрию, а также выявлять органические поражения разных отделов соответствующей сенсорной системы по изменениям амплитуды или латентности отдельных компонентов.
Амплитуда РЗОО снижается, а его пиковая латентность увеличивается при многих психических расстройствах (шизофрения, деменция, алкоголизм), отражая нарушения внимания. Его параметры могут возвращаться к норме при успешной терапии (рис. 15).
МЭГ является не только неинвазивным, но даже бесконтактным методом исследования функции мозга. Физическая сущность метода МЭГ заключается в регистрации сверхслабых магнитных полей, возникающих в результате протекания в головном мозгу электрических токов. Основой датчика является катушка, расположенная параллельно поверхности черепа на расстоянии до 1 см и помещенная в сосуд с жидким гелием для придания ей сверхпроводящих свойств. Только таким образом можно зарегистрировать слабые индукционные токи, возникающие в катушке под влиянием магнитных полей, силовые линии которых выходят радиально (перпендикулярно поверхности черепа), т.е. обусловленных протеканием внеклеточных токов в тангенциальном направлении (параллельно поверхности черепа).
Принципиальной особенностью магнитного поля по сравнению с электрическим полем является то, что череп и мозговые оболочки практически не оказывают влияния на его величину, будучи как бы «прозрачными» для магнитных силовых линий. Это позволяет регистрировать активность не только наиболее поверхностно расположенных корковых структур (как в случае ЭЭГ), но и глубоких отделов мозга с достаточно высоким отношением сигнал/шум.
Реоэнцефалография. Значительное место в расстройстве нормальной работы мозга занимают нарушения мозгового кровообращения. В психиатрии достаточно широко применяется простой метод оценки кровенаполнения в бассейнах основных снабжающих мозг артерий — реоэнцефалография (РЭГ). РЭГ представляет собой измерение сопротивления между электродами, особым образом расположенными на поверхности скальпа, которое, как считается, в основном (на 80—90 %) обусловлено внутричерепной гемодинамикой [Монахов К.К., 1983]. Для предотвращения поляризации и воздействия электрического тока на мозг измерение производится слабым переменным током (1—10 мА) высокой частоты.
В настоящее время разработаны компьютерные программы для автоматического многоканального анализа РЭГ и представления данных в наглядной графической форме.
Ультразвуковые методы исследования. Среди этих методов следует отметить эхоэнцефалографию (эхоЭГ, или М-эхо), ультразвуковую допплерографию (УЗДГ) магистральных сосудов головы и транскраниальную УЗДГ [Шахнович А.Р., 1998; Яруллин Х.Х., 1967].
Эхоэнцефалографическое исследование основано на принципах ультразвуковой эхолокации и позволяет определить грубые смещения срединных структур головного мозга, расширение мозговых желудочков, выявить признаки внутричерепной гипертензии. В связи с широким внедрением таких методов исследования, как рентгеновская компьютерная томография, магнитно-резонансная томография, диагностическое значение эхоЭГ уменьшилось, но простота исследования определяет его дальнейшее использование, особенно для массовых обследований.
При УЗДГ определяется скорость кровотока по магистральным сосудам головы, что позволяет выявить нарушения коронарного или вертебробазилярного кровоснабжения и асимметрии кровотока, чаще всего связанные с проблемами в шейно-грудном отделе позвоночника и вызывающие головные боли и диэнцефальные расстройства.
Комбинированное использование основных электрофизиологических и компьютерно-томографических методов исследования может значительно повысить качество психиатрической диагностики и помочь выяснить мозговые механизмы психической патологии.