大脑皮质在无外来刺激的情况下,经常具有持续的节律性电位改变,称为自发脑电活动。临床上用脑电图机在头皮用双极或单极记录法记录到的自发脑电波称为脑电图(electroencephalogram,EEG)(图10-21)。如果将动物颅骨打开,直接在皮质表面引导的电位变化,称为皮层电图。在感觉传入冲动的激发下,大脑皮质的某一区域可以产生较为局限的电位变化,称为皮质诱发电位。无关电极放置在耳郭(R),由额叶(A)电极导出的脑电波振幅低,由枕叶(B)导出的脑电波振幅高频率较慢。
图10-21 脑电图记录
(一)脑电图的正常波形
脑电图的波形不规则,主要是依据其频率的不同来分类,可分为4种基本波形(图10-22)。
图10-22 正常脑电波各种波形
1.α波 频率为8~13 Hz,波幅为20~100μV。人在清醒、安静并闭眼时即出现α波。α波出现时,在枕叶部较显著,波幅先由小逐渐变大,然后又由大变小,接着又由小变大,如此反复,形成α波的梭形,每一梭形持续1~2s。睁眼或接受其他刺激时,α波立即消失而呈现β波,这一现象称为α波阻断,如果被试者又安静闭眼时,则α波又重现。
2.β波 为快波,其频率为14~30Hz,波幅为5~20μV。人在觉醒睁眼、兴奋、激动、注意力集中时出现,在额叶与顶叶比较显著。
3.θ波 为慢波,其频率为4~7Hz,波幅为100~150μV。人在睡眠、困倦时出现,在颞叶和顶叶较显著。
4.δ波 为慢波,其频率为0.5~3Hz,波幅为20~200μV。人在睡眠、深度麻醉及婴儿期出现,额叶较显著。
(二)脑电波形成的机制
目前,脑电波的形成机制并不十分清楚,但有许多假说。大部分人认为,脑电波的电位变化主要是由大量神经元同时发出突触后电位所形成的。大量大脑皮质神经元的放电活动同步总和必须依赖皮质下结构的丘脑的活动。实验证明,用频率8~12 Hz节律性的电刺激丘脑内非特异投射系统的某些神经核,则大脑皮质上会出现同样频率的脑电波变化。其波形类似于α波。如果切断大脑皮质与丘脑间的纤维联系,上述类似α波的电活动就大大减小。如果用每频率60Hz的节律性电刺激丘脑非特异投射系统,则皮质上类似α波的自发脑电活动立即消失而转成快波。这可能是高频刺激对同步化活动的扰乱,脑电出现了去同步化现象,快波的出现就是去同步化的结果。由此认为,引起自发脑电形成的同步机制,就是皮质与丘脑非特异投射系统之间的交互作用;一定的同步节律的丘脑非特异投射系统的活动,促进了大脑皮质电活动的同步化。
(三)皮质诱发电位
大脑皮质诱发电位一般是指感觉传入系统受刺激时,在皮质上某一局限区域引出的电位变化。刺激感觉传入系统,在皮质相应的感觉区表面引起的诱发电位可分为两部分(图10-23),一为主反应,另一为后发放。主反应出现的潜伏期是稳定不变的,一般为5~12ms,为先正后负的电位变化。后发放是尾随主反应之后一系列正相的周期电位变化。诱发电位是在自发脑电的背景上产生的,其波形夹杂在自发脑电波之中,不易分辨。因此,目前运用电子计算机将电位变化叠加、平均起来,能够使诱发电位显示出来,这种方法记录到的电位称为平均诱发电位。平均诱发电位已成为研究人类的感觉功能、神经系统疾病、行为和心理活动的一种手段。为神经系统的某些疾病提供了一种无创伤定位的电生理检查方法。
图10-23 大脑皮质诱发电位的记录及波形
A.描记方法;B.记录波形,向下为正,向上为负
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