Бета-ритм ээг - электроэнцефалограмма и функциональные состояния человека
Высокочастотные колебания ЭЭГ человека, получившие название &ldquo-бета(в)- ритма&rdquo-, также, как и альфа-ритм, впервые были описаны H.Berger, который предложил сам термин и отмечал, что этот ритм характерен для электрограмм передних областей коры в состоянии спокойного бодрствования, а в условиях активации, в частности, при предъявлении функциональных проб, регистрируется практически по всей ее поверхности.
Частотные характеристики
Частотный диапазон бета-ритма ЭЭГ человека достаточно широк. Он практически втрое шире, чем диапазон альфа-ритма. Как полагал R.Jung (1939), в него необходимо включить колебания потенциала с частотой от 14 до 30 Гц. Однако H.Davis (1938) относил к бета-ритму лишь колебания с частотой выше 20 Гц, И.С.Беритов (1969) - все колебания ЭЭГ с частотой, выше чем альфа (вплоть до 250 Гц), H.H.Jasper (1941) и С.Оке (1969) ограничивали этот диапазон частот 18 и 30-32 Гц, соответственно. Верхняя граница частот бета-ритма отодвигалась отдельными авторами до 35 (П.И.Гуляев, 1960- Ю.Г.Кратин, В.И.Гусельников, 1971), 36 (N.D.Nikolov, V.Kolev, 1986) и даже до 50 Гц (F.A. Gibbs, E.L. Gibbs, 1950), а нижняя поднималась до 15.5 Гц (N.D.Nikolov, V.Kolev, 1986). Однако, большинство исследователей сходится во мнении о том, что весь диапазон следует ограничить 14 Гц снизу и 30 Гц сверху (Н. Strauss е.а., 1952- В.А.Кожевников, P.M.Мещерский, 1963- В.И.Гусельников, 1976- Руководство по физиологии, 1983). Период бета-колебаний составляет, соответственно, 30-70 мс (В.А.Кожевников, М.Р.Мещерский, 1963- В.И.Гусельников, 1976). Международной федерацией обществ электроэнцефалографии и клинической нейрофизиологии к бета-ритму рекомендуется относить ЭЭГ-колебания с частотой выше 13 Гц.
Амплитудные характеристики
Бета-колебания представлены в электрограммах коры достаточно отчетливо лишь в том случае, если их амплитуда составляет несколько десятков мкВ. Во всех остальных случаях они проявляются в асимметрии альфа-колебаний, появлении специфических &ldquo-зазубринок&rdquo- на них или более медленных колебаниях потенциала коры.
Амплитуда бета-колебаний в норме значительно уступает альфа- и более низкочастотным компонентам ЭЭГ. Зачастую она находится на уровне собственных шумов некоторых моделей биоусилителей и электроэнцефалографов, составляя по некоторым данным менее 5 мкВ. В большинстве случаев она составляет от 5 -10 до 15 - 30 мкВ (В.А.Кожевников, М.Р.Мещерский- 1963, Руководство по физиологии,1983).
Региональные особенности
Как и альфа-, бета-ритм является неотъемлемой частью биоэлектрической активности мозга человека в бодрствовании. Большинство авторов (В.А.Кожевников, М.Р.Мещерский, 1963- В.И.Гусельников, 1976, М.Бреже, 1979- В.Н.Кирой, 1990) отмечают, что мощность бета-частот выше в ЭЭГ передних (лобных и височных) областей и значительно ниже - задних (теменных и затылочных), в которых они отчетливо регистрируются лишь на фоне десинхронизации частот альфа-ритма (ТАБЛИЦА 3).
Происхождение и функциональное значение
Предполагалось, что бета-волны являются результатом реверберации возбуждения по замкнутым нейронным цепям между корой и РФ ствола головного мозга (И.С.Беритов, 1948). Позднее (T.P.Bamett е.а., 1971) была высказана гипотеза о том, что бета-активность является второй гармоникой альфа-ритма. Она зависит от альфа-ритма и не может быть описана в терминах независимого генератора. Аналогичной точки зрения придерживаются и некоторые другие авторы (М.Бреже, 1979), указывая на то, что бета-частоты, по существу, являются гармоникой основной альфа-частоты. Бета-волны могут возникать потому, что ритм отдельных групп нейронов неокортекса образует вторую гармонику основной альфа-частоты. Если активность в таких группах нейронов выше, чем в группах, генерирующих альфа-ритм, то они будут доминировать, и в ЭЭГ будет регистрироваться бета-ритм. Наряду с этим определенная часть бета-активности может быть непосредственно связана с деятельностью восходящей ретикулярной системы, влияния которой экстраталамически прямо адресуются к коре.
Большинство авторов полагают, что есть достаточно убедительные основания для того, чтобы связать бета-активность с генерализованными влияниями на кору со стороны восходящей РФ (G.Moruzzi, H.Magoun, 1949- G.Moruzzi, 1964- И.С.Беритов, 1969-
А.И.Ройтбак, 1969). К такому выводу позволяют прийти данные о морфо-функциональной организации восходящих влияний из РФ в кору головного мозга. Показано, что большая часть (до 80 - 90 %) восходящих волокон прерывается в таламусе, однако отчетливо выявляются и экстраталамичес- кие пути, адресованные, в том числе, к коре головного мозга.
На основании экспериментальных исследований некоторые авторы приходят к выводу о том, что в центральной области коры выявляются локальные неокортикальные генераторы бета-активности, отдельно в пре- и постцентральной извилине (D.Papacastopoulos е.а., 1980). Наряду с ними существуют общие, таламо-кортикальные генераторы, которые, однако, активируются лишь в условиях стимуляции.
Относительно функционального значения бета-ритма какой-либо единой или разделяемой большинством исследователей точки зрения не существует. Его рассматривают как показатель активации мозга в связи с теми или иными воздействиями на образования РФ ствола. Генерализованную по коре низкоамплитудную бета-активность зачастую квалифицируют как показатель патологии. Отмечалось, в частности, что среди лиц с высокочастотным бета-ритмом (>30Гц) процент психовегетативных расстройств выше, чем в норме.
Функциональная неоднородность диапазона бета-частот
Исследуя изменения суммарной мощности частот различных ритмов ЭЭГ в группах европейцев и африканцев в условиях покоя и при решении мыслительных задач, C.Mundy-Castle (1957) подтвердил сделанный им ранее (A.C.Mundy- Castle, 1951, 1953) вывод о том, что диапазон бета-частот функционально неоднороден и отчетливо разделяется на два поддиапазона - бета-1 (14 - 18 Гц) и бета-2 (19-30 Гц). Первый часто связан с альфа-ритмом, тогда как второй относительно самостоятелен, а его мощность (в отличие от альфа) увеличивается при повышении уровня активации мозга. Основываясь на этом выводе, в многочисленных последующих исследованиях эти диапазоны анализировались раздельно и рассматривались как самостоятельные ритмы.
В работах К.К.Монахова с соавторами (1983), А. С.М Chen с соавторами (1983) и других авторов диапазон ритма бета-1 ограничивается частотами 14 - 20 Гц. В ряде других работ он несколько сужается сверху, как правило, на 1 - 2 Гц.
Как полагают N.D.Nikolov и V.Kolev (1986), частотный диапазон бета-1-ритма ЭЭГ человека включает в себя поддиапазоны с граничными частотами 15.5 - 18.5 и 19 - 23 Гц, а бета-2 - 23.5 - 27.5 и 28 - 36 Гц.
Некоторые результаты, отражающие региональные особенности распределения суммарной мощности частот ритма бета-1, представлены в ТАБЛИЦЕ 2.
В отличие от частот ритма бета-1, мощность которых выше в ЭЭГ затылочных областей, частоты ритма бета-2, по данным В.С.Русинова с соавторами (1987), равномерно распределены по коре.
Анализируя результаты собственных исследований, мы (1990) пришли к выводу о том, что частотный диапазон 14 -18 Гц нельзя рассматривать как самостоятельный ритм. Характер изменения мощности этих частот в различных условиях практически полностью зависит от ее распределения внутри диапазонов альфа- и бета-2-ритмов ЭЭГ. Вследствие этого частотный диапазон 13-18 Гц предложено рассматривать как область перекрытия двух соседних ритмов ЭЭГ - альфа и бета - с модальными частотами 10 и 21 - 22 Гц, соответственно.
