મગજનો ઇલેક્ટ્રોએન્સફાલોગ્રામ - ક્રિયાના સિદ્ધાંત અને એપ્લિકેશનની પદ્ધતિઓ

જો કોઈ વ્યક્તિ, જે માનસિક અને શારીરિક આરામની સ્થિતિમાં હોય, તે માથા પર ઇલેક્ટ્રોડ લગાવે છે અને એમ્પ્લીફાયર દ્વારા તેને રેકોર્ડિંગ ઉપકરણ સાથે જોડે છે, તો તમે તેને પકડી શકો છો. વિદ્યુત સ્પંદનો… આ સ્પંદનો સેરેબ્રલ કોર્ટેક્સમાં ઉદ્દભવે છે અને ખાસ નર્વસ પ્રવૃત્તિ સાથે સંકળાયેલા છે. જ્યારે શસ્ત્રક્રિયા દરમિયાન ખોપરી ખોલવામાં આવે છે ત્યારે તેઓ મગજમાંથી સીધા રેકોર્ડ કરવામાં આવે છે.

મગજમાં લયબદ્ધ, સ્વયંસ્ફુરિત વિદ્યુત આવર્તનની હાજરી 1875 માં રશિયન ફિઝિયોલોજિસ્ટ વી. યા. ડેનિલેવસ્કી અને અંગ્રેજી વૈજ્ઞાનિક રિચાર્ડ કેટો દ્વારા એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે, ખુલ્લી ખોપરીવાળા પ્રાણીઓ પર પ્રયોગો કરીને સ્થાપિત કરવામાં આવી હતી.

તે પછીથી બતાવવામાં આવ્યું કે અખંડ ખોપરીની ચામડી અને હાડકાં દ્વારા મગજના વિદ્યુત પ્રવાહોને રેકોર્ડ કરવું શક્ય છે. આ માનવમાં આ ઘટનાઓના અભ્યાસમાં સંક્રમણ માટેના આધાર તરીકે સેવા આપી હતી.

માનવ મગજના વિદ્યુત સ્પંદનોની સૌથી રસપ્રદ સુવિધા એ તેમની લાક્ષણિકતા છે, લગભગ 10 હર્ટ્ઝની આવર્તન સાથે લગભગ નિયમિત લય - આ કહેવાતા આલ્ફા તરંગો છે.તેમની પૃષ્ઠભૂમિમાં, વધુ વારંવારના ઓસિલેશન્સ દેખાય છે - 13 - 30 Hz પર બીટા તરંગો અને 60 - 150 Hz અને તેથી વધુ પર ગામા તરંગો. ધીમા ઓસિલેશન પણ જોવા મળે છે - 1 - 3 - 7 હર્ટ્ઝના તરંગો.

મગજના વિદ્યુત તરંગોને ઇલેક્ટ્રોએન્સફાલોગ્રામ કહેવામાં આવે છે, અને ઇલેક્ટ્રોએન્સફાલોગ્રામ મગજમાં વિદ્યુત પ્રવૃત્તિના દાખલાઓનો અભ્યાસ કરતી ઇલેક્ટ્રોએન્સફાલોગ્રાફી (EEG) કહેવાય છે. ઇલેક્ટ્રોએન્સફાલોગ્રામ્સ પોતાને ફ્યુરિયર ગાણિતિક વિશ્લેષણ માટે ધિરાણ આપે છે.

મગજની પ્રવૃત્તિના સૈદ્ધાંતિક અભ્યાસો તેમજ મગજના રોગોના નિદાનના વ્યવહારિક હેતુઓ માટે ઇલેક્ટ્રોએન્સફાલોગ્રાફીનું ખૂબ મહત્વ છે.

ઑબ્જેક્ટને બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રોથી બચાવવા માટે, તેને ઢાલવાળા રૂમમાં મૂકવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રોએન્સફાલોગ્રામ એક્વિઝિશનમાં ભૂલોના સ્ત્રોતો: ત્વચા અને સ્નાયુની સંભવિતતા, ઇલેક્ટ્રોકાર્ડિયોગ્રામ, ધમનીય ધબકારા, ઇલેક્ટ્રોડ ચળવળ, પોપચાંની અને આંખની હિલચાલ અને એમ્પ્લીફાયર અવાજ.

સંપૂર્ણ આરામ કરતી વ્યક્તિ પાસેથી શ્રેષ્ઠ ઇલેક્ટ્રોએન્સફાલોગ્રામ મેળવવામાં આવે છે: એક વ્યક્તિ સ્ક્રીનવાળા સાઉન્ડપ્રૂફ ડાર્ક રૂમમાં આરામદાયક સ્થિતિમાં, બાહ્ય ઉત્તેજનાથી અલગ અને સંપૂર્ણ આરામ કરતી વખતે વધુ સારી રીતે બેઠી હોય અથવા સૂતી હોય (પરંતુ ઊંઘતી નથી).

આ પરિસ્થિતિ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. ઘણીવાર જે લોકો પ્રથમ વખત અભ્યાસ માટે આવે છે, તેમની તકેદારી અને અસામાન્ય વાતાવરણના ડરને કારણે ઇલેક્ટ્રોએન્સફાલોગ્રામની નોંધણી કરવી મુશ્કેલ છે.

લોકો તેમની અંતર્ગત EEG લાક્ષણિકતાઓમાં એકબીજાથી અલગ પડે છે. કેટલાકમાં આલ્ફા તરંગોની સાચી લય શોધવી ખૂબ જ સરળ છે, અન્યમાં તે બિલકુલ રેકોર્ડ નથી.

ઇલેક્ટ્રોએન્સફાલોગ્રામ્સ આકાર, કંપનવિસ્તાર, અવધિ, આલ્ફા તરંગોની નિયમિતતા તેમજ અન્ય તરંગોના સ્થાન, સંખ્યા અને તીવ્રતામાં પણ અલગ પડે છે - બીટા, ડેલ્ટા અને ગામા.

માનવીય ઇલેક્ટ્રોએન્સફાલોગ્રામની મૂળભૂત લાક્ષણિકતાઓની આશ્ચર્યજનક સ્થિરતાની નોંધ લેવી રસપ્રદ છે, જે ઘણા મહિનાઓથી પુનરાવર્તિત અભ્યાસ દ્વારા સ્થાપિત થાય છે.

સામાન્ય રીતે અગાઉથી જાણવું શક્ય છે કે સારી રીતે અભ્યાસ કરેલ વિષયમાં નિયમિત ઇલેક્ટ્રોએન્સફાલોગ્રામ કેટલી જલ્દી સ્થાપિત થશે અને તેની લાક્ષણિકતાઓ શું છે. જો કે, તંદુરસ્ત વ્યક્તિના વ્યક્તિગત ઇલેક્ટ્રોએન્સફાલોગ્રામના વિશિષ્ટ લક્ષણોની મહાન સ્થિરતા સાથે, તે જ દિવસ દરમિયાન પણ તેની એક મહાન શારીરિક પરિવર્તનશીલતા પણ છે.

વ્યક્તિના નિયમિત ઇલેક્ટ્રોએન્સફાલોગ્રામ મેળવવા માટેની અનિવાર્ય સ્થિતિ એ જાગૃત મગજનો અસાધારણ આરામ છે. મગજની પ્રવૃત્તિને બંધ કરીને, ઊર્જાસભર સ્થિતિમાં આ પ્રાપ્ત કરવું કેટલું મુશ્કેલ હોઈ શકે તે સમજી શકાય તેવું છે.

વ્યક્તિના સેરેબ્રલ કોર્ટેક્સમાં થતા વિદ્યુત સ્પંદનોને કલાકો સુધી અવલોકન કરીને, વ્યક્તિ જોઈ શકે છે કે મગજ ઘણીવાર અરીસા જેવું હોય છે, જે આ ક્ષણે વ્યક્તિ શું કરી રહ્યું છે તે પ્રતિબિંબિત કરે છે.

કેટલીકવાર મગજની નિયમિત લય અચાનક તેમના પોતાના પર અદૃશ્ય થઈ જાય છે, અથવા ઉચ્ચ-આવર્તન ઓસિલેશન દેખાય છે, અથવા ખાસ સ્નાયુ પ્રવાહો દેખાય છે. તેનો અર્થ એ છે કે વ્યક્તિએ કંઈક વિશે વિચાર્યું, કંઈક ચળવળ કરી, કંઈક કલ્પના કરી. ઇલેક્ટ્રોએન્સફાલોગ્રામની પરિવર્તનશીલતા સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમની ઉત્તેજનામાં વધઘટને પ્રતિબિંબિત કરે છે.

જો તમે કોઈ વ્યક્તિને કેટલાક માનસિક કાર્ય કરવા માટે કહો, ઉદાહરણ તરીકે, મુશ્કેલ પરિસ્થિતિનું પ્રતિનિધિત્વ કરતી સમસ્યાનું નિરાકરણ, તો પછી તમે આલ્ફા તરંગોની નિયમિત લયના અદ્રશ્ય અને ઉચ્ચ-આવર્તન ઓસિલેશનના દેખાવનું અવલોકન કરી શકો છો. તીવ્ર માનસિક કાર્ય દરમિયાન, આલ્ફા તરંગોને 500-1000 હર્ટ્ઝના ઉચ્ચ-આવર્તન ડિસ્ચાર્જ દ્વારા બદલવામાં આવે છે, જે માનસિક પ્રવૃત્તિના સમગ્ર સમયગાળા દરમિયાન ચાલે છે, જે સમાપ્ત થયા પછી આલ્ફા તરંગો પુનઃસ્થાપિત થાય છે.

માનસિક પ્રવૃત્તિ સાથે સંકળાયેલ ઉચ્ચ-આવર્તન ઓસિલેશન લાંબા સમય સુધી ટકી શકે છે. જે વિદ્યાર્થી સામાન્ય રીતે સામાન્ય મગજની લય સ્થાપિત કરે છે, તેમાં EEG રેકોર્ડ કરવું મુશ્કેલ બની જાય છે - માત્ર ઉચ્ચ-આવર્તન ઓસિલેશન જોવા મળે છે. તે બહાર આવ્યું કે તે પ્રયોગોથી મુક્ત તેના દિવસોમાં પરીક્ષાની તૈયારીમાં વ્યસ્ત હતો.

આશ્ચર્યજનક સરળતા સાથે સામાન્ય રીતે નિયમિત ઇલેક્ટ્રોએન્સફાલોગ્રામ ધરાવતા અન્ય વિષયમાં, માત્ર એક જ વાર ઉચ્ચ-આવર્તન ઓસિલેશન જોવા મળ્યું હતું. તે બહાર આવ્યું છે કે તે પ્રયોગ પહેલા બે કલાક સુધી ચિત્રકામ કરતો હતો.

સામાન્ય રીતે, આલ્ફા તરંગોની સામાન્ય લય એ શાંત સ્થિતિમાં માનવ મગજની લાક્ષણિકતા છે, અને ઉચ્ચ-આવર્તન ઓસિલેશન, બીટા અને ગામા તરંગો તેની પ્રવૃત્તિ સાથે સંકળાયેલા છે.

મગજની લયબદ્ધ પ્રવૃત્તિ, મોટર વિસ્તાર ઉપરાંત, જન્મના એક મહિના પછી જ વ્યક્તિમાં શરૂ થાય છે; તે દેખીતી રીતે, કોર્ટિકલ પ્રવૃત્તિ સાથે એકસાથે વિકાસ પામે છે કારણ કે બાળક વસ્તુઓને ઓળખવાનું અને પકડવાનું શરૂ કરે છે.

આ ઉંમરે તે પુખ્ત વયના લોકો કરતા અલગ હોવાથી, ઇલેક્ટ્રોએન્સફાલોગ્રામ ધીમે ધીમે બદલાય છે, ફક્ત 11-12 વર્ષની ઉંમરે તે પુખ્ત વયના લોકો માટેના ધોરણ સુધી પહોંચે છે.મગજની લયબદ્ધ પ્રવૃત્તિ ઊંઘમાં ચાલુ રહે છે, પરંતુ બદલાય છે, વધુ સરળ અને સરળ બને છે, ધીમા સ્પંદનો દેખાય છે.

એ નોંધવું રસપ્રદ છે કે સ્લીપરના મગજની લય ખલેલ પહોંચાડતી નથી, ઉદાહરણ તરીકે, બાજુના ઓરડામાંથી કારના અવાજથી અથવા શેરીમાંથી હોર્નના અવાજથી, પરંતુ જો રૂમમાં અવાજ સંભળાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, કાગળનો ખડખડાટ, એ હકીકત સાથે સંકળાયેલ છે કે રૂમમાં કોઈ છે. સ્લીપરનું મગજ બદલાઈ જાય છે. આ "મગજના અવલોકન બિંદુઓ" ની હાજરીને કારણે છે, જે વ્યક્તિની ઊંઘ દરમિયાન જાગૃત હોય છે.

ઇલેક્ટ્રોએન્સફાલોગ્રાફિક પદ્ધતિની મદદથી, ચોક્કસ વ્યક્તિલક્ષી સંવેદના સાથે સંકળાયેલ મગજની પ્રવૃત્તિમાં આ જટિલ ફેરફારોને ઉદ્દેશ્યપૂર્વક અવલોકન અને રેકોર્ડ કરવું શક્ય છે.

મગજના રોગમાં, ખાસ આકાર અને અવધિના તરંગો દેખાય છે. મગજની ગાંઠોમાં, 1-3 હર્ટ્ઝની આવર્તન સાથે ધીમા તરંગો દેખાય છે, જેને તે ડેલ્ટા તરંગો કહે છે. ડેલ્ટા તરંગો જ્યારે ગાંઠની ઉપરની ખોપરીના બિંદુ પરથી લેવામાં આવે ત્યારે રેકોર્ડ કરવામાં આવે છે, જ્યારે મગજના અન્ય વિસ્તારોમાંથી જ્યારે ગાંઠ દ્વારા લેવામાં ન આવે ત્યારે સામાન્ય તરંગો નોંધવામાં આવે છે. ગાંઠથી પ્રભાવિત મગજના ભાગમાં ડેલ્ટા તરંગોનો દેખાવ આ જગ્યાએ કોર્ટેક્સના અધોગતિ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

આ રીતે, ઇલેક્ટ્રોએન્સફાલોગ્રામ ગાંઠની હાજરી અને તેનું ચોક્કસ સ્થાન ઓળખવામાં મદદ કરે છે. ઇલેક્ટ્રોએન્સફાલોગ્રામમાં ડેલ્ટા તરંગો મગજની અન્ય પેથોલોજીકલ પરિસ્થિતિઓમાં પણ જોવા મળે છે.

કેટલાક આઘાતમાં: માથાની ઇજાના ઘણા વર્ષો પછી ઇલેક્ટ્રોએન્સફાલોગ્રામમાં પેથોલોજીકલ ડેલ્ટા તરંગો જોવા મળે છે.

વિવિધ કારણોસર ચેતનાના નુકશાન સાથે માનવ મગજની લય બદલાય છે અથવા સંપૂર્ણપણે અદૃશ્ય થઈ જાય છે, તે ઓક્સિજનની અછત સાથે બદલાય છે. આમ, ઓક્સિજનની ઓછી ટકાવારી સાથે હવાના મિશ્રણમાં શ્વાસ લેવાની અસરનો અભ્યાસ કરતા પ્રયોગોમાં, જે ચેતનાના નુકશાનને કારણે , સ્પાઇક જેવા તરંગોના જૂથો, વોલ્ટેજમાં અપવાદરૂપ, રેકોર્ડ કરવામાં આવે છે, જાણે મગજએ કોઈ પ્રકારનો બ્રેક ગુમાવ્યો હોય.

માથાની ઇજા પછી તરત જ ઉશ્કેરાટથી બેભાન લોકોમાં સમાન સ્પાસ્મોડિક ધીમી તરંગો નોંધવામાં આવી છે. મગજના કેટલાક રોગોમાં, ઉચ્ચ-આવર્તન સંભવિતતા નોંધવામાં આવે છે (ઉદાહરણ તરીકે, સ્કિઝોફ્રેનિઆમાં) અથવા ધીમી તરંગ અને તરંગના ફેરબદલ (વાઈમાં).

મગજના રોગોના નિદાન અને અભ્યાસ માટે ઇલેક્ટ્રોએન્સફાલોગ્રાફીની પદ્ધતિ જરૂરી છે. સૈદ્ધાંતિક મહત્વની વાત કરીએ તો, ઇલેક્ટ્રોએન્સફાલોગ્રાફી, સેરેબ્રલ કોર્ટેક્સની ઉત્તેજનાની સ્થિતિની નોંધણી કરવાની મંજૂરી આપે છે, માનવ મગજમાં ઉત્તેજના અને અવરોધની પ્રક્રિયાઓના સીધા અભ્યાસની ઍક્સેસ ખોલે છે, જેનો ગુણોત્તર નર્વસ પ્રવૃત્તિની મુખ્ય પદ્ધતિઓ માનવામાં આવે છે. .