3.2.3. Основные положения
3.2.3. Основные положения, используемые при решении ОЗЭЭГ.
Прежде чем приступить к подробному разбору конкретных работ, непосредст-
венно связанных с решением обратной задачи электроэнцефалографии, рассмот-
рим некоторые аспекты решения, используемые авторами по-разному:
— модель, положенную в основу решения для вычисления потенциалов и для их
сопоставления с измеренными величинами потенциалов-
— закон распространения потенциалов в мозге-
— учет неоднородности и геометрии головы-
— алгоритм локализации источников.
Модель. В большинстве работ как при решении прямой, так и обратной задачи
электроэнцефалографии, как уже говорилось, применялась дипольная модель. Ди-
польная модель использовалась вначале из соображений простоты вычислений, со-
кращения машинного времени и, отчасти, непосредственно из физических и физи-
ологических данных о характере регистрируемых процессов (Elul, 1962- Ilinas,
Nichoson, 1974- Hosek et al., 1978- Nunez, 1981). Диполь как физиологическая модель
локального возбуждения предлагалась и использовалась многими авторами. Выбор
дипольных источников, по мнению Хосека (Hosek et al., 1978), определяется не-
сколькими факторами. Во многих исследованиях показано, что потенциалы широ-
ко распространяются по поверхности головы- скальповые потенциалы обусловле-
ны, как правило, объемным проведением и являются функцией от расположения
источника. Дипольные источники легко моделируют большинство наблюдаемых
электрофизиологических явлений, кроме того, эта модель может быть легко адапти-
рована, расширена. Дипольная модель обеспечивает адекватное представление для
источников различных распределений скальповых потенциалов, включая альфа-
ритм и ритмы сна (Brazier, 1949), разряды от эпилептического фокуса (Zablow, 1969-
Schneider, 1974- Watanabe, Sakai, 1984), моторные потенциалы (Ryding, 1980- Okada et
al., 1983) и различные сенсорные вызванные потенциалы (Scherg, Von Cramon, 1986).
В то же время имеются работы, в которых скептически оценивается возмож-
ность применения дипольной модели к локализации источников даже при иссле-
довании вызванных потенциалов из-за сложности и неопределенности взаимосвя-
зей между электрическими колебаниями на поверхности головы, непосредственно
в коре и в глубинных структурах мозга (Жадин, 1984- Зенков, Мельничук, 1985-
Niedermeyer, Lopes da Silva, 1982).
Здесь следует отметить, что большинство из этих авторов используют чаще пред-
ставление не о диполе как таковом, а об «эквивалентном диполе». Так, Henderson et al.
(1975) пишет, что в любом случае источник мозговой активности охватывает большую
группу нейронов довольно большой области мозга, но, если считать, что эта область
мала по сравнению с расстоянием до отводящих электродов, ее можно представить как
«эквивалентный диполь». Большая же область может быть сведена к сумме векторов
отдельных диполей, и эквивалентный диполь будет уже иметь другой смысл. Таким об-
разом, по мнению этих авторов, а также Шнейдера (Schneider, 1970, 1972), определение
эквивалентного диполя мозговой электрической активности имеет только тогда прак-
тическую ценность, когда источники ЭЭГ являются достаточно «фокальными». К та-
ким формам активности, по их мнению, относятся реакции мозга на афферентные сти-
мулы, а также некоторые патологические волны (Kavanagh et al., 1978- Fender, 1987).
Закон распространения потенциалов в мозге. Обычно применяются два альтерна-
тивных подхода: распространение по путям и пассивное распространение в мозге
как в объемном проводнике (Childers, 1977). Возможный вклад суммационных под-
корковых потенциалов с помощью прямого проведения в объеме отмечался в ряде
исследований с использованием корковых и глубинных электродов у животных
и человека (Rush, Driscoll, 1968- Buser et al., 1973- Goff et al., 1977- Gerbrandt et al.,
1978- Gloor, 1979- Smith et al., 1983- Petsche et al., 1987- Ducati, Faru, 1988).
В работе Smith et al. (1983), посвященной поверхностным и глубинным регист-
рациям наведенных потенциалов от искусственного источника (стимуляция для
выключения определенных ядер), у 4 больных установлено:
1) потенциалы, возникающие в различных отделах мозга, могут легко распрост-
раняться в мозге как в объемном проводнике-
2) влияние костей тем меньше, чем ближе к центру источник-
3) потенциалы на поверхности в разных точках легко регистрируются от источни-
ка, расположенного в глубине, величина потенциала зависит от величины по-
тенциалов источников, которые были в физиологических границах — мВ, и их
величина сопоставима с обычно регистрируемыми потенциалами в ЭЭГ — мкВ.
Возможные механизмы пространственного распространения комплекса спайк-
медленная волна показаны в нескольких работах (Aird, Garoutte, 1960- Gloor, 1977-
Smith et al., 1983- Chauvel et al., 1987), в которых также отмечался большой вклад
пассивного распространения эпиразрядов в мозге как в объемном проводнике. Ав-
торами сделана попытка выяснить, какая составляющая связана с распространени-
ем по путям, а какая — в объеме, последняя, по мнению авторов, превышает 70%.
Косвенными факторами, свидетельствующими о значительной составляющей про-
ведения в объеме, являются и другие данные, приводимые в разных публикациях:
наличие дельта-волн в зоне с полностью удаленной мозговой тканью (Cobb, 1957-
Lopes da Silva, Van Rotter dar, 1982)- регистрация ВП и эпиразрядов на стороне уда-
ленного полушария, хотя и несколько сниженных по амплитуде (Aird, Garoutte,
1960- Ward, 1960- Gloor, 1976)- возможность регистрации ВП на вспышку света при
полном удалении затылочной доли (Chatrian et al., 1965- Stohr, Goldring, 1969-
Morrell, 1974)- регистрация в областях, удаленных от активной мозговой ткани (ухо,
подбородок и другие).
см.далее