Регистрация электрокардиограммы

Для электрокардиографии качество электродов и точное место их расположения значит меньше, чем для регистрации любого другого из наиболее обычных электрофизиологических пока­зателей. Так как сигнал здесь имеет большую величину (порядка 1 мВ) и легко отличимую форму и так как большин­ство исследователей интересуется просто числом зубцов R (т. е. частотой сердечного ритма), а не тонкими особенностями волн, регистрировать ЭКГ очень легко. Электродами служат обычно большие серебряные диски, прикрепленные к ногам и рукам. Поверхность кожи сначала очищают спиртом или ацетоном, а затем протирают слабым абразивом.

При психофизиологических исследованиях (в отличие от кардиологической диагностики) используется обычно лишь одно из трех возможных сочетаний пар электродов, образую­щих треугольник Эйнтховена (рис. В. 1). Отведение I — это запись от правой и левой рук, отведение II — от правой руки и левой ноги, а отведение III —от левой руки и левой ноги. Форма ЭКГ при этих трех отведениях различна. Обычно предпо­читают отведение II, так как у здоровых испытуемых при этом регистрируется наиболее, мощный сигнал с максимально выраженным зубцом R (по которому определяют ритм сердца). При отведении I относительно большую амплитуду имеет Т-зубец, тогда как отведение III дает наиболее слабый сигнал.

Рис. В.1.

Приложение В. Сердечно-сосудистая система

Приложение В. Сердечно-сосудистая система

Можно в достаточно широких пределах изменять усиление и фильтрацию. Необходимо в какой-то степени отфильтровы­вать медленные волны, чтобы избежать «дрейфа». Другие приемы фильтрации подбирают таким образом, чтобы сделать большей относительную высоту зубцов R.

Измерение артериального давления (АД)

Давление крови — один из тех показателей, которые труднее всего измерять при современных технических возможностях. Многие исследователи используют простую систему, описанную в гл. 5: конечность пережимают надувной манжетой, в которой постепенно снижают давление воздуха до появления первого К-тона (тон Короткова), указывающего, что достигнут уровень систолического давления, а затем продолжают снижать до момента исчезновения К-тонов, когда давление в манжете становится равным диастолическому (т. е. когда току крови ничего больше не препятствует).

Однако по ряду причин эта система не вполне удовлетво­рительна. Психофизиолога часто интересуют фазические (т. е. относительно быстрые) реакции на внешний стимул. Клиничес­кий метод позволяет делать только одно измерение в минуту. При этом игнорируется такой важный момент, как изменение давления от одного сокращения сердца к другому. Описанный выше метод основан на том, что определяют наличие или отсутствие К-тона при одном сокращении сердца. Это все равно, что мы определяли бы ритм сердца (PC), точно измеряя интервал времени между двумя сокращениями, с тем чтобы экстраполировать эту величину на более длительный период. При этом величины PC и АД будут зависеть от двух выбранных нами сокращений и не будут достаточно точны для более длительных отрезков времени.

Для непрерывного измерения АД предложено несколько методов. Наиболее старый из них (до сих пор используемый при детекции лжи) заключается в накачивании манжеты до уровня, промежуточного между величинами систолического и диастолического давления. С каждым сокращением сердца объем руки увеличивается и уменьшается, по мере того как поступает и отливает кровь; при этом регистрируется давле­ние, оказываемое на манжету. Из текста гл. 5 должно быть ясно, что при этом фактически измеряется не давление, а объем крови. Не ясно также, в какой степени влияет на АД само длительное присутствие манжеты на руке. Таким образом, в настоящее время невозможно установить закономерность, связывающую измеряемый показатель с истинной вели­чиной АД.

Недавно исследователи, занимающиеся обратной связью,, разработали несколько более сложных методов непрерывного измерения АД. Мы рассмотрим метод, предложенный Турски и сотр. (Tursky et al., 1972). Дальнейшие подробности об этом и других методах можно найти у Турски (Tursky, 1974a). В области локтя прикрепляют микрофон для электрической регистрации К-тонов. Одновременно записывают ЭКГ. Затем манжету накачивают до уровня, примерно равного среднему систолическому давлению. При каждом сокращении сердца электронное устройство фиксирует, был ли К-тон. Если он был, то систолическое давление при данном сокращении было выше, чем давление воздуха в манжете, поскольку наличие К-тонов означает, что кровь с силой проходит через участок, сдавленный манжетой. Если же К-тона не было, это значит, что артерия пережата и систолическое давление должно быть ниже давления воздуха в манжете. С помощью этого устройства мы можем узнать, выше или ниже уровня давления воздуха в манжете было систолическое АД, но остается неизвестным, насколько оно было выше или ниже.

Если обратную связь создают с целью научить больных снижать свое систолическое АД, то манжету накачивают возду­хом так, чтобы половина сокращений сердца сопровождалась К-тонами, а половина — нет. По определению, это должно происходить при средней величине (или, точнее, медиане) АД. Испытуемому дается подкрепление при ударах сердца, после которых нет К-тонов (т. е. в тех случаях, когда АД ниже сред­него). Если больной освоит этот навык, то среднее АД устанав­ливают на новом уровне, на 2 мм рт. ст. ниже, и все повто­ряется снова. Такую же процедуру можно использовать и для диастолического давления. В обоих случаях манжету можно оставлять накачанной воздухом лишь сравнительно короткое время, меньше, чем это может стать неприятным пациенту. В описываемых опытах длительность «пробы» соответствовала 50 ударам сердца, а затем манжету спускали для короткого отдыха.

Плетизмография

При плетизмографии измеряется объем какой-либо части тела. Он увеличивается при наполнении кровью после каждого сокращения сердца и уменьшается, когда кровь оттекает В гл. 3 мы говорили о методике объемной плетизмографии,, при которой соответствующую часть тела помещают в наглухо закрытый сосуд (например, в сосуд, заполненный водой) и регистрируют изменения давления. Можно не говорить, что это не особенно удобная процедура.

216.

Приложение В. Сердечно-сосудистая система

Гораздо легче применять фотоплетизмографию, при кото­рой используются оптические свойства крови. При «сквозной» плетизмографии миниатюрный источник света прикрепляют, например, к кончику пальца. С противоположной стороны пальца, у его основания, помещают светочувствительное устройство. Проходящий сквозь палец свет изменяет свою интенсивность в зависимости от количества крови в пальце. Такая система может применяться только для относительно тонких частей тела, таких, как палец или мочка уха. Другая система основана на отражении света. Здесь источник света и фотодетектор располагаются рядом и «нацелены» на один участок ткани.

Сейчас имеются в продаже плетизмографы разных типов. Поскольку объем крови изменяется при каждом сокращении сердца (при наполнении сосудов кровью и при оттоке ее из ткани), для регистрации сердечного ритма вместо ЭКГ можно использовать плетизмографию. Иногда такой.метод предпочи­тают из соображений удобства и безопасности.

Две точки зрения на регуляцию функции сердца

Две главные современные гипотезы относительно, функцио­нального значения сердечно-сосудистых реакций были сформу­лированы Дж. Лэйси и П. Обристом. Обе они упоминались в основном тексте в разделе «На ■что реагирует сердце?». Здесь мы рассмотрим их подробнее.

Работа Лэйсй связана с классическими экспериментами Честера Дарроу, проведенными еще в 1929 году. Дарроу счи­тал, что общий термин «эмоция» относится к нескольким фи­зиологически различным явлениям-. В частности, он показал, что «сенсорные» и «идеационные» стимулы вызывают разные физиологические реакции. В своих экспериментах он исполь­зовал «идеационные» стимулы, которые были либо индиффе­рентными, либо «вызывающими беспокойство». К первой группе относились, например, слова «яблоко», «стол», «бумага» и т. п., а ко второй — такие слова, как «туалет» или «мастурбация», а также картинки с изображением мужского и женского ниж­него белья. Сенсорными раздражителями были звук звонка, дергание за волосы, шлепки по лицу.

Д-р Дарроу отмечает, что ему не всегда легко было за­ставить испытуемых пройти весь эксперимент полностью. Одна ко его результаты действительно показали, что «немедлен­ный рефлекторный ответ на сенсорное возбуждение» физиоло­гически отличен от реакций, «опосредуемых ассоциативными или идеационными процессами». А именно: при реакциях на

Приложение В. Сердечно-сосудистая система

идеационные стимулы, вызывающие беспокойство, чаще наблюдалось повышение АД и учащение сердечного ритма, чем в ответ на сенсорные стимулы. Сенсорные раздражители иногда вызывали даже снижение обоих показателей. Отмеча­лось также различие в электрических реакциях кожи: в первом случае они возникали гораздо чаще. Средний уровень реакции на индифферентные идеационные стимулы был промежуточным.

Этот результат явился еще одним фактом, не вполне объяснимым на основе теории активации, пока она не была пересмотрена и расширена профессорами Джоном и Беатрис Лэйси. Эти авторы привлекли внимание к феномену «направлен­ного дробления» реакций, т. е. к случаям, когда измерения в физиологических системах не варьируют содружественно по типу реакции активации. В своем главном примере они противопоставляли внимание, направленное на внешние собы­тия (например, на сенсорные стимулы в опытах Дарроу), при котором ритм сердца замедляется, «неприятию внешних стимулов» (вниманию, направленному вовнутрь, например на идеационные стимулы в опытах Дарроу), которое ведет обычно к ускорению сердечного ритма. Далее они высказали предположение о биологическом механизме такого феномена: ускорение ритма сердца или повышение АД через обратную связь тормозит активность коры.

Дуга аорты и каротидный синус обильно снабжены бароре-цепторами. При повышении давления крови эти рецепторы разряжаются значительно чаще и вызывают ряд гомеостати-ческих изменений, направленных на поддержание нормального уровня АД. Эксперименты на животных позволяют предпола­гать, что усиление разряда барорецепторов может также при­водить к деактивации коры.

Одна серия исследований была посвящена проверке этой гипотезы на уровне поведения. Работа была основана на том факте, что при каждом сокращении сердца АД поднимается до вершины (при систоле), а затем постепенно снижается до минимума (при диастоле), пока сердце вновь не сократится. Поэтому изменения давления в аорте, а значит, и активности барорецепторов должны в известной мере коррелировать с формой ЭКГ. Во время фаз S-T и Т сердечного цикла давление в аорте должно быть максимальным, активность барорецепторов — максимальной, и поэтому кора будет отно­сительно заторможена. Во время фаз Т-Р и Р давление должно быть низким, активность барорецепторов— пониженной, а ак­тивность коры — наивысшей. Если предположить, что такие поведенческие показатели, как время реакции и сенсорные пороги, отражают уровень «корковой активации», то можно ожидать, что в случае, если теория Лэйси верна, время реакции

9 Зап. 699

Приложение В. Сердечно-сосудистая система

Приложение В. Сердечно-сосудистая система

для стимулов, предъявленных в фазы Т-Р и Р, будет короче, а порог реакции — более низким. Для стимулов, предъявлен­ных в фазы S-T и Т, время реакции должно быть дольше, а сенсорные пороги выше.

В двух ранних работах, где изучалась зависимость времени реакции от фаз сердечного цикла (Birren et al., 1963; Callaway, Layne, 1964), были получены именно такие результаты. Однако в ряде попыток воспроизвести эти результаты (Thompson, Botwinick, 1970) никакой корреляции обнаружить не удалось. Точно так же в одном исследовании слуховых порогов у 4 испы­туемых (Saxon, 1970) результаты говорили в пользу гипотезы Лэйси, тогда как последующее более тщательное изучение (Delfini, Compas, 1972) не подтвердило этот вывод.

Был проведен ряд более прямых физиологических проверок барорецепторной гипотезы Лэйси. Бойл и сотр. (Boyle et al., 1965), используя пять различных методов анализа ЭЭГ (вклю­чая подсчет частот), пытались найти корковые корреляты спонтанных учащений сердечного ритма (определявшихся как ускорение на 6 ударов в минуту за 5-секундный период). Ни один из показателей ЭЭГ не обнаружил никакой корреляции с изменениями сердечного ритма у 30 испытуемых в возрасте 10 лет. Авторы, однако, пришли к выводу, что при большем числе отведений или более тонком анализе ЭЭГ, возможно, удастся подтвердить гипотезу Лэйси. По их мнению, даже если это не будет сделано, это будет просто означать, что ЭЭГ — слишком грубый показатель корковой активации.

С другой стороны, неопубликованные данные Лэйси и Кокери (см. Lacey, 1967) говорят в пользу существования бароре-цепторного механизма. Здесь был использован примитивный тип обратной связи, при которой альфа-ритм высокой ампли­туды включал свет. Свет выключался, когда в ответ на его включение происходила депрессия альфа-ритма. Испытуемые не знали о закономерности в даче подкрепления, и их не просили поддерживать свет включенным или выключенным; они должны были просто наблюдать за ним. У 20 из 24 испы­туемых при наличии альфа-волн был более частый ритм сердца, чем при их отсутствии. Как пишет Лэйси (Lacey, 1967), «различия в ритме сердца невелики, но очень закономерны». Для группы в целом эти результаты достоверны при уровне значимости 0,001.

Известно, однако, что ожидание света приводит к кратко­временному урежению сокращений сердца (Lacey, 1967), ₄а также к блокаде альфа-ритма (Lynch, Paskewitz, 1971). Совмещение этих событий во времени вполне могло обусловить наблюдавшийся эффект. Если бы можно было воспроизвести этот эксперимент в условиях, когда свет при появлении альфа-

ритма выключался, то результаты внушали бы значительно больше доверия.

Таким образом, в целом оказалось, что барорецепторную гипотезу подтвердить трудно. Затруднения связаны здесь также с использованием фазических изменений сердечного ритма для проверки гипотезы о фазических изменениях АД. Шварц (Schwartz, 1971) показал, что между этими двумя показателя­ми нет высокой корреляции. Более тонкая проверка гипотезы (Lacey, Lacey, 1974) дает некоторое ее подтверждение. Опираясь на результаты очень тонкого анализа, Лэйси и Лэйси (Lacey, Lacey, 1976) утверждают теперь, что согла­сованно с ритмом сердца могут варьировать и фазовые отно­шения между сердечным циклом и активностью барорецепто-ров.

Обрист и сотр. (Obrist et al^;., 1970a) подчеркивают, что в определении сердечного ритма важную роль играют мета­болические потребности, т. е. учащение этого ритма у человека обычно означает, что организм его становится более активным. Таким образом, ритм сердца — это скорее периферический по­казатель общей соматической активности, а не причина изменений в ЦНС.

Для прямой проверки этого представления (Obrist et al., 1970b) перед тестом на время реакции испытуемым давали атропин (который блокирует реакцию со стороны сердца). По мнению Лэйси, урежение ритма сердца подготавливает организм к реакции активации коры через посредство бароре-цепторов. Группа Обриста утверждала, что если такое кратко­временное урежение является причиной укорочения времени реакции, то фармакологическая блокада должна удлинить это время. Если же замедление сердечного ритма — это просто побочный результат общесоматической настройки на данную ситуацию, то тогда атропин не должен влиять на время реакции. Полученные данные четко свидетельствовали в пользу представления Обриста о том, что изменения сердечного ритма — скорее следствие, чем причина.

Эти соображения тотчас же возвращают нас к вопросу о механизмах регуляции работы сердца со стороны ЦНС. В го­ловном мозгу не существует «центра сердечного ритма». Среди отделов мозга, электрическая стимуляция которых может ускорять сокращения сердца, Ганн и сотр. (Gunn et al., 1972) упоминают сенсомоторную кору, некоторые участки поясной извилины, перегородку, миндалевидные ядра, боковые и задние области гипоталамуса, ретикулярную формацию среднего мозга и продолговатого мозга.

В обзоре этих центральных механизмов, регулирующих функции сердца, Рашмер и Смит (Rushmer, Smith, 1959) при-

9*

Приложение В. Сердечно-сосудистая система

Приложение В. Сердечно-сосудистая система

ходят к выводу, сильно подкрепляющему точку зрения Обриста:

«Фактически все отделы ЦНС, при раздражении которых возникает сердечно-сосудистая реакция, в то же время контролируют такие изменения в поведении, которые и в обычных условиях должны сопровождаться сердечно­сосудистой адаптацией... Как правило, те части мозга, электрическое раздра­жение которых не вызывает сердечно-сосудистых реакций, не осуществляют и поведенческих реакций, для которых могли бы требоваться циркуляторные сдвиги».

Далее те же авторы подчеркивают: «Тот факт, что глубокие сердечно-сосудистые изменения можно вызвать у наркотизи­рованных препаратов, показывает, что эти изменения находятся под прямым нервным контролем, а не являются результатом мышечных реакций».

Первенствующая роль команд ЦНС в контроле сердечно го ритма изящно продемонстрирована в опыте Гудвина и сотр (Goodwin et al., 1972). С помощью зрительной обратной связи испытуемые сначала обучались поддерживать постоянный уровень напряжения бицепса или трицепса. Затем во время такого напряжения экспериментаторы воздействовали на мыш­цу или на ее антагониста вибрацией. В обычных условиях это вызывало бы рефлекторное усиление напряжения мышцы при стимуляции ее самой и ослабление — при стимуляции мышцы-антагониста. Таким образом, для поддержания нужного уровня напряжения мышцы требовалась центральная команда, в пер­вом случае ослабляющая, а во втором — усиливающая напря­жение. Оказалось, что в этих условиях при неизменном уровне затраты энергии показатели сердечно-сосудистой и дыхатель­ной систем повышались и снижались в соответствии с команда­ми ЦНС. Это сходно с тем, что обнаружили Шварц и Хиггинс (Schwartz, Higgins, 1971): они показали, что мысль о нажатии на телеграфный ключ сопровождается такими же сердечно­сосудистыми реакциями, как и само осуществление этого действия.

Эту точку зрения подкрепляет и тот факт, что у испытуе­мых, пытавшихся напрягать мышцы, парализованные фарма­кологическим агентом (Freyschuss, 1970), отмечалось ускорение сердечного ритма, несмотря на очевидное отсутствие факти­ческих изменений в состоянии мускулатуры. Это служит вес­ким доводом в пользу представления о центральном кардиосо-матическом «сопряжении». Обрист и сотр. (Obrist et al., 1974) резюмируют свою точку зрения так: «По-видимому, актив-лость одной мышцы — сердечной — может служить показате­лем активности всей поперечнополосатой мускулатуры». Ко­нечно, это трудно подтвердить с полной достоверностью, так как' любое измерение ЭМГ ограничено определенной группой

мышц. Ритм сердца — это фактически единственный индикатор всей соматической активности в целом. Однако ряд экспери­ментов, в том числе опыты с регистрацией ЭМГ в области подбородка и с записью вздрагивания всего тела (с помощью чувствительных датчиков, помещенных под сиденьем стула), показывают, что этот вывод — достаточно хорошее приближе­ние к истине.

Однако, как указывает Эллиот (Elliot, 1974), если ритм сердца — всего лишь индикатор физической активности, то он представляет относительно мало интереса для психофизиоло­гии в целом. Это слишком грубый показатель общей актив­ности, чтобы из него можно было извлечь много пользы.

В таком случае для психофизиолога наиболее интересен вопрос: когда же сердце функционирует независимо от других мышц? Даже Лэйси и Лэйси (Lacey, Lacey, 1974) признают, что сердечный ритм отражает прежде всего потребности, связанные с метаболизмом. Но нам хотелось бы знать, о чем еще он нам говорит. И мы снова возвращаемся к вопросу о формировании комплексов (паттернов) реакций.

Обрист и сотр. (Obrist et al., 1974) показали, что в стрес-сирующих условиях, требующих активного решения какой-либо задачи, ритм сердца действительно может изменяться независимо от соматических показателей. Испытуемым предла­гали задачу на время реакции; при быстром реагировании они получали денежное вознаграждение, а при медленном — сильный удар тока. Угроза этого удара приводила к учащению сердечного ритма, тогда как соответственного повышения соматической активности не наблюдалось. Этот эффект можно приписать ускоряющему воздействию симпатической нервной системы. Судя по многим данным, при «пассивном» решении какой-либо задачи ритм сердца регулируется парасимпати­ческой системой через блуждающий нерв. При активном же поведении в условиях стресса обнаруживается также и симпа­тическая активация. Это видно из того, что, когда в таком же эксперименте испытуемым давали препарат, блокирующий симпатическую активность, ритм сердца уже не учащался. Симпатическую активность можно выявлять непосредственно и в отсутствие стресса. В то время как ритм сердца обычно регулируется парасимпатической системой, симпатическая система влияет на силу сердечных сокращений (Lawler, Obrist, 1974). Например, когда мы чувствуем, как сердце колотится в груди от страха,— это результат усиления сокра­щений под влиянием симпатической активации (а также ускоре­ния сердечного ритма).

Измерять силу сокращений сердца труднее, чем регистри­ровать все другие сердечно-сосудистые показатели. Согласно

,222

Приложение В. Сердечно-сосудистая система

Лоулеру и Обристу (Lawler, Obrist, 1974), наилучшим мето­дом оказывается анализ пульсовой волны, записанной с микро­фона, прикрепленного над сонной артерией (на шее). Вся процедура в целом достаточно трудна, и поэтому ее вряд ли можно будет использовать в обычных исследованиях. Тем не менее эта информация оказалась исключительно ценной для понимания механизмов, регулирующих ритм сердца.

Представления Обриста и сотр. (Obrist et al,, 1970a, b) о «кардиосоматическом сопряжении» получили широкое при­знание. Ритм сердца отражает в основном общий уровень мобилизации энергии в организме. Однако наиболее интерес­ных результатов можно ожидать при более тонком анализе сердечно-сосудистых показателей в таких ситуациях, в кото­рых изменения сердечного ритма говорят нам о чем-то боль­шем. В настоящее время самый очевидный пример этого — учащение ритма сердца при стрессе, происходящее под влия­нием симпатической нервной системы.

Приложение Г. Методические замечания к главе 7

Глаза

Фотографическая регистрация

Самый «простой» способ регистрации движений глаза или реакций зрачка — это киносъемка. Но вряд ли есть надобность говорить, что это просто лишь на словах. У скольких ас­систентов болела голова от считывания данных с отдельных кадров! Большое внимание приходилось также уделять непод­вижной фиксации головы и правильному освещению глаз. Неподвижность головы чаще всего обеспечивали с помощью «зубной доски» — закрепленного куска дерева, который испы­туемый зажимал зубами и держал так на протяжении всего эксперимента. Для освещения глаз применялись разного рода сложные технические системы. Например, на роговицу направляли луч света, который отражался и создавал на всех фотографиях заметное яркое пятно. Это пятно можно было сделать еще более четким, применив специальные отражатель­ные контактные линзы, которые накладывались на глаз (Tursky, 1974b).

Технический прогресс в области фотографии и телевидения открыл совершенно новые пути исследования с использова­нием методов роговичного отражения. Например, Мэкуорт и Мэкуорт (Mackworth, Mackworth, 1958) направляли одну телевизионную камеру на сцену, которую наблюдал испытуе­мый, а другая регистрировала движения глаз. Затем оба изображения накладывались друг на друга, так что можно было непосредственно видеть, на каких деталях останавливался взор испытуемого.

Как при этом, так и при многих других способах регист­рации движений глаз большое неудобство причиняла «зубная доска», используемая для фиксации головы. Поэтому позднее стали прикреплять камеру к голове испытуемого, чтобы камера «видела» то же, что видит он. Такая система позволяет ре­гистрировать движения глаз в более естественных условиях.

Возможности фотографического метода расширились и в ре­зультате ряда других усовершенствований. Фотоэлектрическая запись основана на прямом превращении видеоинформации в электрические потенциалы, которые можно затем преобразо­вать для регистрации с помощью полиграфа. Хэйт (Haith, 1969) разработал специальный метод регистрации движений глаз

Приложение Г. Глаза

у младенцев. Поскольку младенцы не могут сознательно участвовать в эксперименте и воздерживаться от действий, мешающих его проведению, они при ярком свете, необходи­мом для обычного фотографирования, слишком часто моргают. Хэйт создал сложную систему, основанную на отражении инфракрасных лучей, невидимых для человека.

Регистрация электроокулограммы (ЭОГ)

Записывать ЭОГ сравнительно легко. Как уже говорилось в гл. 7, это постоянный электрический потенциал. При записи с усилителем постоянного тока можно получить верную инфор­мацию о положении глаза, а запись с усилителем переменного тока отражает только быстрые движения. При калибровке записи постоянного тока испытуемого обычно просят смотреть прямо вперед, потом налево, вверх и т. д. и соответственно определяют диапазон сдвигов. Для электроокулографии исполь­зуются очень небольшие электроды. Поверхность кожи сначала очищают спиртом, а затем слегка протирают слабым абрази­вом, чтобы уменьшить электрическое сопротивление. Пожалуй, самый трудный момент в регистрации ЭОГ — это осторожное выполнение всех процедур, поскольку электроды располагают­ся очень близко к глазному яблоку. Обычно используют два основных расположения электродов (вертикальное и гори­зонтальное) :

Существует также метод, позволяющий регистрировать движения глазных яблок при закрытых глазах. Болдридж и сотр. (Baldridge et al., 1963) приклеивали к векам испы­туемых чувствительный датчик напряжения. Если вы закроете 'глаза и приложите к веку палец, то вы будете чувствовать движения глаза, так как поверхность его не точно сфери­ческая. Датчик изменяет свое сопротивление в соответствии с деформацией века над роговицей.

Приложение Д. Методические замечания к главе 8 Регистрация электромиограммы (ЭМГ)

Поверхность кожи подготавливают для регистрации ЭМГ примерно так же, как и для электроокулографии. Кожу сначала очищают спиртом или ацетоном, затем протирают слабым абразивом. Чтобы понизить до минимума сопротивление кожи, ее нужно тереть, пока она не станет слегка розовой. Затем к коже прикрепляют миниатюрные хлорсеребряные электро­ды. Расположение их зависит, конечно, от исследуемых мышц (см. рис. 8.3 и 8.4).

Электромиограмма — один из показателей, которые трудно регистрировать с помощью стандартных полиграфов, так как она содержит много высокочастотных компонентов. Обычный чернилопишущий прибор имеет чисто физические ограничения: его перо не может двигаться быстрее, чем 75 раз в секунду; 75 Гц — это наивысшая частота, которую он может зарегист­рировать. В психофизиологической литературе существуют некоторые разногласия относительно того, насколько су­щественно это ограничение. В лабораториях, специально за­нимающихся электромиографией, для выявления высоко­частотных компонентов используются электронно-лучевые осциллографы (Basmajian, 1963). Некоторые исследователи утверждают, что для неискаженной записи ЭМГ требуется большая полоса пропускания — от 2 до 10 000 Гц (Buchtal et al., 1954). Менее консервативные исследователи считают, что полоса 10—70 Гц может вполне отражать состояние более широкого частотного спектра (Friedman, 1951); этого, вероятно, достаточно для относительно грубой регистрации в психофизиологических экспериментах, когда исследователя интересует просто относительная активность разных мышечных групп. Для клинического изучения возможных поражений мышц, видимо, нужен осциллограф, позволяющий видеть высокочастотные компоненты.

Приложение Е. Головной мозг

Приложение Е. Методические замечания к главе 9

Головной мозг

Система 10—20

«Система 10—20» — это стандартная схема, которой руко­водствуются при размещении на голове электродов для элект­роэнцефалографии. Она позволяет учитывать индивидуальные различия в размерах черепа, так как вы предварительно из­меряете два расстояния — от лба до затылка и между боко­выми сторонами головы. Сначала вы можете найти точку «назион» на переносице. Для этого передвигайте кончик пальца вверх по спинке носа, пока не дойдете до углубления не­посредственно под бровями. Затем, передвигая палец вверх по задней стороне шеи, найдите точку «инион». Если ваш палец движется точно по средней линии, вы почувствуете с обеих его сторон кость. Идите дальше по черепу, пока не нащупаете костный выступ, нависающий над срединным углублением. Это и есть инион. Теперь измерьте расстояние между назионом и инионом. После этого приложите пальцы к боковой поверхности головы непосредственно перед ушами, где вы обнаружите небольшое углубление над самой мочкой уха. Снова измерьте сантиметровой лентой точное расстояние между правым и левым углублениями через макушку.

Обратимся теперь к рис. 9.3, где указаны точки расположе­ния электродов, определяемые на основе этих расстояний, Мы увидим, что точки, лежащие на основных линиях черепа, разделены интервалами, равными 10 или 20% измеренных расстояний. Дальнейшие подробности читатель найдет в статье Джаспера (Jasper, 1958).

Существуют эластичные шапочки для расположения электродов, которые облегают голову испытуемого. В них име­ются отверстия, соответствующие всем стандартным местам отведения, что существенно ускоряет процесс наложения элек­тродов.

Регистрация ЭЭГ

Существует много типов электродов, с помощью которых можно регистрировать ЭЭГ, и много различных способов фиксации их на коже головы. Для обычной записи ЭЭГ ста­бильность электродов не так важна, поскольку медленные из-

менения потенциалов отбрасываются при фильтрации. Но очень важно, чтобы электроды были достаточно малы и плотно прилегали к коже. Перед началом записи следует убедиться, что сопротивление между ними не превышает 10 000 Ом (многие исследователи принимают в качестве верхнего предела вели­чину 5000 Ом). Если сопротивление больше, электроды следует заново укрепить на голове. Часто для снижения сопротивления достаточно бывает протереть кожу слабым абразивом, как при записи ЭМГ. В клинических условиях, где более важна точная локализация аномальных ритмов, получили применение игольчатые электроды, которые вкалывают в кожу.

Запись может быть моно- или биполярной, в зависимости от намерений экспериментатора. Зажимы, прикрепляемые на одной или двух мочках ушей, служат как земля при биполярной записи и как индифферентный электрод при монополярной регистрации.

Поскольку в ЭЭГ величина электрического сигнала очень мала (амплитуда от пика до пика порядка 100 мкВ), требуется большое усиление. Это может вести к появлению артефактов. Особенно важно это для лобных отведений, при которых запись часто осложняется роговично-сетчаточным потенциалом. Проблема артефактов в электроэнцефалографии подробно рас­смотрена у Шагасса (Shagass, 1972).

Применение фильтровдля ЭЭГ

Большинство исследователей, не занимающихся специально ЭЭГ, интересуется реакциями в какой-то определенной полосе частот, обычно 8—13 Гц, т. е. в диапазоне альфа-ритма. Обычно полиграфы не имеют специальных фильтрующих схем для выделения этих частот. Поэтому чаще всего ЭЭГ регистри­руют в диапазоне 1—60 Гц. В предусилителях переменного тока фильтры настроены таким образом, чтобы устранять очень медленные и очень быстрые волны. Такая «сырая» ЭЭГ, которая уже прошла предварительную фильтрацию, пропускается затем через узкополосный фильтр, настроенный на нужную частоту, и подается на другой канал полиграфа. Более изощренные экспериментаторы будут, вероятно, пробовать разные фильтры, чтобы выяснить, что больше всего подходит для изучения данной проблемы. Именно такой подход привел Грея Уолтера к открытию отрицательного отклонения медленного потенциала.