1、腦電活動教案單個神經(jīng)元的電活動及大量神經(jīng)元電活動的總和。腦電記錄的是大腦皮層的綜合性腦電活動，有兩種不同形式的腦電活動：一種是無明顯刺激情況下，皮層自發(fā)產(chǎn)生的節(jié)律電位變化，稱為自發(fā)腦電活動；另一種是由于某種感覺傳入或受到刺激時，在皮層某一局限區(qū)域所引導(dǎo)出的形式較為固定的電位變化，稱為皮層誘發(fā)電位。自發(fā)腦電活動用引導(dǎo)電極在頭皮表面記錄下來，所描記的自發(fā)腦電活動曲線，稱為腦電圖。在顱骨打開時記錄到的皮層表面電位變化，則稱為皮層電圖。腦電研究的歷史回顧Caton是第一位研究腦電活動的人，1877年首次報道了兔和猴的暴露大腦半球的電現(xiàn)象，同時他還注意到“當(dāng)灰質(zhì)的任何一部分處于功能活動狀態(tài)時，其電流通常

2、會出現(xiàn)負的變化”。1890年，Book發(fā)表了對兔和狗腦自發(fā)電活動的研究，包括光誘發(fā)的節(jié)律振蕩。1912年，Pravdich-Neminsky用照相紙記錄了狗的EEG，并杜撰了腦電圖“electro-cerebrogram”一詞。Berger被認為是人類腦電圖的發(fā)現(xiàn)者。他于1924年開始人類EEG的研究，1929年的報告中，他指出了節(jié)律和阻斷現(xiàn)象。1934年，F(xiàn)isher和Lowenbach記錄了癲癇放電。20世紀30年代，Lindsley首先用EEG研究了“成熟度”問題。1935年，Gibbs、Davis和Lennox開始了EEG在癲癇臨床上的應(yīng)用研究；Foerster和Altenburger

3、采集了外科手術(shù)時的皮層電圖。1937年，Hoagland研究了新陳代謝對EEG的影響；Dawson用疊加法證實了誘發(fā)電位。1940年，Renshaw證明了神經(jīng)元的慢電位與EEG振蕩的可能聯(lián)系。1949年，Lindsley描繪了中腦損傷對EEG的影響。1953年，Aserinsky和Kleitmean描述了快速動眼睡眠。1958年，Jsper領(lǐng)導(dǎo)一個委員會制定了10-20電極標(biāo)準(zhǔn)位置。20世紀70年代，誘發(fā)電位技術(shù)取得進步和廣泛應(yīng)用。20世紀80年代，出現(xiàn)了數(shù)字化EEG并得到認可。20世紀90年代，EEG與神經(jīng)功能性成像技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用增加，使EEG在認知神經(jīng)科學(xué)中得到新的應(yīng)用。 腦 電 波一、腦

4、波的分類腦電圖中腦波頻率一般在0.530Hz，通常按照頻率進行分類以表示各種成分。一般將比波慢的波與波統(tǒng)稱為慢波；而將比波快的波和波統(tǒng)稱為快波。此外，對在特定條件下，可按其波形特征及其所代表的意義分別予以命名，如棘波、尖慢綜合波、頂尖波及三相波等。（一）基本波形 波在成人處于清醒、安靜、閉眼及正常血糖范圍的情況下，于兩半球后部，主要是枕部及顳葉和頂葉的后部。頻率為813Hz、幅度為20100V（通常在50V）。波隨腦發(fā)育成熟或年齡的變化而變化。波的頻率、振幅和空域分布等因素是反應(yīng)大腦機能狀態(tài)的重要指標(biāo)。 波在睜眼或大腦皮層處于緊張活動狀態(tài)時可記錄到，在額葉和頂葉比較顯著。頻率為1430Hz，波

5、幅為520V?？赡芘c性別、心理、個性及年齡有關(guān)。一般女性較男性多見，老年人較成年人為多。情緒不穩(wěn)、應(yīng)用鎮(zhèn)靜催眠劑等藥物時增多，振幅增高。 波在少年或成人困倦時可記錄到，額葉和頂葉較多。頻率為47Hz，波幅為100150V。在老年期和病理狀態(tài)下是很常見的波形。 波成人在入睡后，或處于極度疲勞、麻醉狀態(tài)等情況出現(xiàn)，在顳葉和枕葉較顯著。頻率為0.53Hz，波幅為20100V。波只在皮質(zhì)內(nèi)發(fā)生，而不受腦的較低級部位的控制。（二）其他波形 節(jié)律在中央?yún)^(qū)出現(xiàn)的812Hz的梳形節(jié)律。可見于一側(cè)中央?yún)^(qū)，在兩側(cè)中央?yún)^(qū)出現(xiàn)時可以不同步、不對稱。節(jié)律在睜眼時不消失，但在精神活動及受到觸覺刺激時出現(xiàn)抑制而短暫消失?？?/p>

6、出現(xiàn)于健康人、神經(jīng)癥及腦外傷后等，其意義尚未明確。 頂尖波又稱為峰波，為淺睡初期在頂、中央?yún)^(qū)同步出現(xiàn)的陰性尖波，但在少兒期可以陽性波為主。成雙出現(xiàn)時稱為“雙頂駝峰”。頻率為35Hz，振幅100300V。 睡眠紡錘波 又稱為節(jié)律，為淺睡眠期的主要腦波標(biāo)志，主要見于頂/中央?yún)^(qū)，有時可呈廣泛性出現(xiàn)。頻率1214Hz，少兒可為1012Hz。在少兒期節(jié)律可左右不同步，60歲以后節(jié)律顯著減少或消失。 K復(fù)合波 為頂尖波與節(jié)律組成的復(fù)合波。在淺睡期可自發(fā)出現(xiàn)或由外部的知覺刺激尤其是聲響刺激所誘發(fā)，通常是兩側(cè)對稱同步出現(xiàn)。二、腦電波的形成機制大腦皮層內(nèi)的神經(jīng)細胞發(fā)生的電現(xiàn)象有三種：動作電位，大小恒定，并沿神經(jīng)

7、纖維傳導(dǎo)；興奮性突觸后電位，是局部電位，持續(xù)時間為1040ms；抑制性突觸后電位，也是一個局部電位，持續(xù)時間達70150ms。皮層神經(jīng)元電活動的特點：突觸后電位時間過程較長，可能是由于突觸前末梢釋放的遞質(zhì)作用所引起或由于中間神經(jīng)元的作用使其發(fā)生重復(fù)性興奮所致。膜電位不恒定，由于連續(xù)不斷的突觸傳入沖動引起節(jié)律性的神經(jīng)電活動，往往表現(xiàn)為1030Hz的頻率變化。（一）腦電波形的產(chǎn)生機制腦組織與機體其他組織一樣，是電解質(zhì)組成的容積導(dǎo)體。神經(jīng)元興奮時，電流發(fā)出的部位稱為電源，電流流入處稱為電穴或電匯。神經(jīng)沖動時，在動作電位所在處膜外電位為負，相當(dāng)于電穴，在它的前、后兩端，膜外電位為正，相當(dāng)于兩個電源，于

8、是兩端都有局部電流流向興奮區(qū)域，形成容積導(dǎo)體中的電場。一般認為，皮層表面電位的主要構(gòu)成成分是神經(jīng)元發(fā)生的比較緩慢的電現(xiàn)象，其大小與突觸后電位形成的電流大小相關(guān)?？拷颖砻娴纳窠?jīng)元，其EPSP與大腦皮層表面電位的負相相一致；位于較深部位神經(jīng)元的EPSP與大腦皮層表面電位的正相相一致；超極化的IPSP與皮層表面電位的關(guān)系與EPSP的情況相反。 由于突觸后電位屬于局部電位，呈電緊張擴布方式，因此大量同步活動的神經(jīng)元的突觸后電位可以在皮層表面發(fā)生總和。突觸后電位總和的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是錐體細胞在皮層排列整齊，其頂樹突相互平行，并垂直于皮層表面，因此其同步活動易于發(fā)生總和，形成強大的電場，從而產(chǎn)生皮層表面電位

9、的變化，形成腦電圖的波形。（二）腦電波形節(jié)律的產(chǎn)生機制雖然隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對自發(fā)性腦電節(jié)律活動機制的認識有了很大的進展，但仍未完全闡明。 基本學(xué)說有下列幾種：神經(jīng)細胞的節(jié)律性放電學(xué)說 在20世紀40年代，許多學(xué)者就證實了神經(jīng)細胞具有固有節(jié)律性自發(fā)放電的假說，他們將動物的部分大腦皮層與其周圍的皮層及皮層下組織游離后，可記錄到節(jié)律性電位。但后來有學(xué)者將一群神經(jīng)細胞與其他神經(jīng)組織完全分離，發(fā)現(xiàn)皮層細胞停止放電，若給予刺激可引起持續(xù)一定時間的放電活動，表明腦組織的自發(fā)放電活動是由于受到某種刺激的結(jié)果，而非其固有的節(jié)律性活動。神經(jīng)細胞反饋學(xué)說 大腦皮層內(nèi)的錐體細胞排列十分一致，多數(shù)神經(jīng)細胞及中間

10、神經(jīng)元形成閉合回路，當(dāng)回路中某一神經(jīng)細胞發(fā)生興奮時，沖動通過回路中的中間神經(jīng)元的作用，反過來刺激該神經(jīng)細胞自身，從而產(chǎn)生周期性反復(fù)的神經(jīng)細胞放電。另外，當(dāng)一個神經(jīng)細胞回路放電時，通過電場效應(yīng)可影響到鄰近的神經(jīng)細胞回路，使皮層內(nèi)的大量神經(jīng)細胞活動同步化，即興奮活動同時發(fā)生，同時停止，而形成強大的電場變化。同步化的程度越高，腦電波的波幅越高而頻率越低。丘腦對腦電節(jié)律產(chǎn)生的影響 丘腦內(nèi)的非特異性核群接受全身感覺上行纖維的側(cè)支投射，并換元后廣泛地投射到大腦皮層的各區(qū)，對維持大腦皮層的覺醒狀態(tài)起著重要作用。大量實驗證明，給非特異性核以電刺激，在大腦皮層可產(chǎn)生廣泛的節(jié)律性電活動，呈周期性變化的興奮性和抑制

11、性突觸后電位，如切斷丘腦-皮層通路或切除丘腦后，大腦皮層的節(jié)律消失；相反，若切斷丘腦-皮層聯(lián)系或切除大腦皮層，丘腦的節(jié)律性活動仍可保持。由此可見，丘腦和皮層間的興奮和反饋作用，對腦電活動的發(fā)生產(chǎn)生重要影響，同時還決定著腦電的 節(jié)律性同步活動。腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對腦電活動的影響 腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的沖動通過上行投射系統(tǒng)可干擾丘腦內(nèi)起步結(jié)構(gòu)活動的同步化，使腦電活動中的節(jié)律性活動消失，表現(xiàn)為去同步化，如阻斷的產(chǎn)生。在腦橋水平切斷網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，腦電圖表現(xiàn)去同步化；切斷延髓和脊髓的相連，同步化又復(fù)出現(xiàn)。因此，腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可通過上行投射系統(tǒng)影響丘腦的某些部位，改變腦電的起步和同步活動。三、誘發(fā)電位凡是外加一種特定的刺激，

12、作用于外周感受器、感覺神經(jīng)、感覺通路或感覺系統(tǒng)的任何有關(guān)結(jié)構(gòu)或腦的某一部位，在給予刺激或撤除刺激時引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生有鎖時關(guān)系的電位變化，都可稱為誘發(fā)電位。誘發(fā)電位的波幅很小，被淹沒在自發(fā)電活動的背景中，但其與刺激有固定的時間關(guān)系，可以用計算機疊加平均技術(shù)，使其從背景活動中分離和顯現(xiàn)出來，經(jīng)過這樣加工處理的誘發(fā)電位又稱為“平均誘發(fā)電位”。誘發(fā)電位和皮層表面電位一樣，主要是反應(yīng)大量神經(jīng)元突觸后電位的綜合變化。皮層誘發(fā)電位一般分為主反應(yīng)、次反應(yīng)和后發(fā)放三部分。 主反應(yīng)在刺激標(biāo)記后，經(jīng)一定的潛伏期在大腦皮層出現(xiàn)一個先正后負的電位變化。潛伏期的長短取決于刺激部位離皮層的距離、神經(jīng)的傳導(dǎo)速度及所經(jīng)過

13、的突觸的數(shù)目等。當(dāng)軀體感覺神經(jīng)的傳入沖動經(jīng)特異性投射系統(tǒng)投射到大腦皮層時，由于經(jīng)過的突觸較少，潛伏期較短，所以首先到達皮層并使錐體細胞產(chǎn)生EPSP，神經(jīng)元胞體的膜電位出現(xiàn)去極化，根據(jù)容積導(dǎo)體原理，這些深部的去極化會使皮層表面出現(xiàn)正電位變化，而當(dāng)去極化在皮層表面擴布時，皮層表面將變?yōu)樨撾娢唬瑥亩a(chǎn)生皮層誘發(fā)電位的主反應(yīng)。 次反應(yīng)跟隨主反應(yīng)之后的擴散性繼發(fā)反應(yīng)，可見于皮層的廣泛區(qū)域。次反應(yīng)的特點是潛伏期稍長，頻率慢，波幅大而不穩(wěn)定的負相電位波動?？赡苁欠翘禺愋詡魅氲竭_皮層，經(jīng)抑制性中間神經(jīng)元作用，使錐體細胞產(chǎn)生超極化，加強了皮層表面的負電位而產(chǎn)生。 后發(fā)放為一系列正相的周期性電位波動。其產(chǎn)生原因可

14、能是在次反應(yīng)以后錐體細胞的超極化擴布整個神經(jīng)元時，皮層又成為正電位，它與從非特異性傳入在頂樹突上的去極化交替起主導(dǎo)作用，致使皮層表面產(chǎn)生周期性的正、負電位波動。利用皮層誘發(fā)電位的記錄，有助于進行各種感覺投射在大腦皮層的定位研究，也是研究和診斷神經(jīng)系統(tǒng)疾病的一種手段。臨床上常用記錄軀體感覺誘發(fā)電位、聽覺誘發(fā)電位及視覺誘發(fā)電位的方法來確定神經(jīng)系統(tǒng)的損傷部位。腦電圖檢查技術(shù)與方法一、腦電圖儀與記錄電極臨床使用的腦電圖儀至少應(yīng)有8個導(dǎo)程，此外尚有12、16、32導(dǎo)程等多種規(guī)格型號。在認知研究中一般使用32、64、96、128或256導(dǎo)程的腦電圖儀。 常用電極頭皮電極：適用于大多數(shù)常規(guī)記錄。皮下電極：為

15、細的不銹鋼或鉑金電極夾式電極：為盤狀電極，常作為參考電極。鼻咽電極：用于顳下或額下發(fā)放檢測蝶骨電極：用于記錄顳葉前端發(fā)放。鼓膜電極：用于記錄顳葉內(nèi)側(cè)活動或腦干聽覺誘發(fā)電位。深部電極：插入大腦實質(zhì)內(nèi)記錄。硬膜下電極：用于皮質(zhì)記錄。頭皮電極的位置有許多放置方法，應(yīng)用最多的是10-20系統(tǒng)法，即國際腦電圖學(xué)會建議采用的標(biāo)準(zhǔn)電極安放法。前后位 從鼻根至枕外隆凸取一連線，然后在此連線上由前到后依次標(biāo)出5點，分別命名為額極點（Fp）、額點（Fz）、中央點（Cz）、頂點（Pz）及枕點（Oz）， 中橫位 從左耳點通過中央（Cz）點至右耳點取一連線，在此連線左右兩側(cè)對稱標(biāo)出左顳點（T3）、右顳點（T4）和左中央點（C3）、右中央點（C4）。側(cè)位 從Fp向后通過T3、T4點至Oz分別取左、右側(cè)連線，然后在此連線上由前向后對稱標(biāo)出左額極點（Fp1）、右額極點（Fp2）、左顳前點（F7）、右顳前點（F8）、左顳后點（T5）、右顳后點（T6）和左枕點（O1）、右枕點（O2）。 其余電極位置 包括左額點（F3）、右額點（F4）和左頂點（P3）、右頂點（P4），它們分別位于Fz 與F7、F8連線的中點，以及Pz與T5、T6連線的中點。左右兩側(cè)耳垂電極分別用A1、A2表示。電極安放的原則是在各區(qū)均勻分布。字母代表分布的區(qū)域，奇數(shù)代表左側(cè)，偶數(shù)代表右側(cè)。二、腦電的導(dǎo)聯(lián)EE