1、 脑的高级功能脑的高级功能 脑电图和脑诱发电位脑电图和脑诱发电位 自发脑电活动自发脑电活动:大脑皮层的神经元具有生物电活动，因此大脑皮层的神经元具有生物电活动，因此大脑皮层经常有持续的节律性电位改变，称为大脑皮层经常有持续的节律性电位改变，称为自发脑电自发脑电活动活动。脑电图脑电图:临床上临床上在头皮上在头皮上用双极或单极记录法来观察用双极或单极记录法来观察皮层皮层的电位变化，记录到的脑电波称为脑电图的电位变化，记录到的脑电波称为脑电图。皮层电图皮层电图:在动物中将颅骨打开或以病人进行脑外科手术在动物中将颅骨打开或以病人进行脑外科手术时，直接时，直接在皮层表面引导的电位变化在皮层表面引导的电位
2、变化，称为皮层电图。，称为皮层电图。脑电图记录示意图脑电图记录示意图 无关电极放置在耳壳无关电极放置在耳壳（R R），由额叶（），由额叶（I I）电极导）电极导出的脑电波振幅低，出的脑电波振幅低，由枕叶（由枕叶（）导出的脑电）导出的脑电波振幅高频率较慢波振幅高频率较慢 脑电图的波形分类，脑电图的波形分类，主要是依据其频率的不同来人工划分的主要是依据其频率的不同来人工划分的。在不同条件下，波形频率的快慢可有显著的差别在不同条件下，波形频率的快慢可有显著的差别:波波:0.5:0.5-3 3次次/s;/s;波波:4:4-7 7次次/s;/s;波波:8:8-1313次次/s;/s;波波:14:14-3
3、030次次/s/s。一般说来，频率慢的波其波幅常比较大，而频率快的波其波幅一般说来，频率慢的波其波幅常比较大，而频率快的波其波幅就比较小。就比较小。例如，在成年人头上皮上引导时，例如，在成年人头上皮上引导时，波可有波可有2020-200V200V，波有波有2020-100V100V，而，而波只有波只有5 5-20V20V。脑电图的波形脑电图的波形 8-13次次/s 14-30次次/s 0.5-3次次/s 波波:4-7次次/s 各种波都可在皮层的不同区域引得，但枕叶区域其各种波都可在皮层的不同区域引得，但枕叶区域其波活动比较显著，波活动比较显著，而而波在额叶与顶叶比较显著。有时，波在额叶与顶叶比
4、较显著。有时，波与波与波同时在一个部位出波同时在一个部位出现，而现，而波重合在波重合在波的上面。波的上面。人类人类波在清醒、安静并闭眼时即出现。波在清醒、安静并闭眼时即出现。波出现时，在枕叶部位最大，波出现时，在枕叶部位最大，并可具有时大时小的变化；即波幅先由小逐渐变大，然后又由右面变并可具有时大时小的变化；即波幅先由小逐渐变大，然后又由右面变小，接着又由小变大，如此反复，形成小，接着又由小变大，如此反复，形成波的梭形波的梭形，每一梭形持续约，每一梭形持续约1 1-2s2s。睁开眼睛或接受其他刺激时，睁开眼睛或接受其他刺激时，波立即消失而呈现快波波立即消失而呈现快波，这一，这一现象称为现象称为
5、波阻断波阻断，如果被试者又安静闭眼时，则，如果被试者又安静闭眼时，则波又重现。波又重现。在在困倦时，一般可见困倦时，一般可见波波。成人清醒状态下，几乎是没有。成人清醒状态下，几乎是没有波的，波的，在在睡眠期间脑电图可出现睡眠期间脑电图可出现波波。如将睡者唤醒，。如将睡者唤醒，波即转波即转成快波。成快波。因此，一肌认为因此，一肌认为快波是新皮层处在紧张活动状态时的主要快波是新皮层处在紧张活动状态时的主要脑电活动表现脑电活动表现，波是皮层处在安静状态时的主要表现，波是皮层处在安静状态时的主要表现，慢波是睡眠状态下的主要表现慢波是睡眠状态下的主要表现。在在幼儿时期，脑电波频率比成人慢，一般常见到幼儿
6、时期，脑电波频率比成人慢，一般常见到波波，到，到1010岁后才出现明确的岁后才出现明确的波；在波；在婴儿时期，脑电波频率更婴儿时期，脑电波频率更慢，常见到慢，常见到波波。此外。此外波在成年人极度疲劳时及麻醉波在成年人极度疲劳时及麻醉状态下也可出现。状态下也可出现。脑电的发生脑电的发生 锥体细胞的分布排列比较整齐，其顶树突互相平行并垂直于锥体细胞的分布排列比较整齐，其顶树突互相平行并垂直于皮层表面，因此其电活动在同步时易于总和而形成强大的皮层表面，因此其电活动在同步时易于总和而形成强大的电场，从而出现一种近似于正弦波的电位变化电场，从而出现一种近似于正弦波的电位变化,在颅骨表在颅骨表面记录得到脑
7、电波。面记录得到脑电波。所以所以脑电波是大量的神经细胞同时发生突触后电位变化，同脑电波是大量的神经细胞同时发生突触后电位变化，同步起来引起皮层表面出现电位改变。步起来引起皮层表面出现电位改变。刺激丘脑非特投射系统所获得的脑电变化，与刺激丘脑非特投射系统所获得的脑电变化，与波的自发脑波的自发脑电活动相一致。由此认为，电活动相一致。由此认为，丘脑非特特异投射系统的活动，丘脑非特特异投射系统的活动，促进了电层电活动的同步化。促进了电层电活动的同步化。脑电图的应用脑电图的应用 异常脑电图异常脑电图 癫痫患者，脑电图可出现棘波、尖波、癫痫患者，脑电图可出现棘波、尖波、棘慢综合波等棘慢综合波等.(.(大口
8、喘气诱发大口喘气诱发)棘波的时程在棘波的时程在80ms80ms以下，幅度为以下，幅度为5050-150V150V。尖波的时程。尖波的时程为为8080-200ms200ms，幅度为，幅度为100100-200V200V。棘慢综合波指的是棘波。棘慢综合波指的是棘波后跟随出现一个慢波，慢波时程达后跟随出现一个慢波，慢波时程达200200-500ms500ms；一般棘慢；一般棘慢综合波出现时，多数为每秒综合波出现时，多数为每秒3 3次左右。次左右。在皮层具有在皮层具有占位性病变占位性病变（肿瘤等）的区域，即使病人外于清（肿瘤等）的区域，即使病人外于清醒状态时，醒状态时，亦可引出亦可引出波或波或波波。因
9、此，临床上可以借这。因此，临床上可以借这些脑电波改变的特点，并结合临床资料，来诊断癫痫或探些脑电波改变的特点，并结合临床资料，来诊断癫痫或探索肿瘤的所在部位索肿瘤的所在部位。人类大脑会散发出一种被称为人类大脑会散发出一种被称为“事件相关潜能事件相关潜能”（ERPSERPS）的信号，这种）的信号，这种信号可以用高精密的脑电图仪器，以及信号可以用高精密的脑电图仪器，以及128128个连接在接受测谎者脸上个连接在接受测谎者脸上和头皮上的传感器和头皮上的传感器追踪。追踪。一个人讲一句真话后再讲一句谎话，比连说两句真话多花一个人讲一句真话后再讲一句谎话，比连说两句真话多花4040至至6060毫秒，毫秒，
10、因为因为说谎话时，大脑需要花费更长时间进行信息转换组合说谎话时，大脑需要花费更长时间进行信息转换组合。脑电图的应用脑电图的应用 脑电图脑电图测谎仪测谎仪 辅助测谎的仪器辅助测谎的仪器-多导生理记录仪多导生理记录仪 诱发电位诱发电位是指感觉传入系统受刺激时，在中枢神经系统内引起的是指感觉传入系统受刺激时，在中枢神经系统内引起的电位变化。电位变化。受刺激的部位可以是感觉器官、感觉神经或感觉传导途径上的任受刺激的部位可以是感觉器官、感觉神经或感觉传导途径上的任何一点。何一点。但是广义地说，用其他刺激方法引起的中枢神经系统的电位变化，但是广义地说，用其他刺激方法引起的中枢神经系统的电位变化，也可称为诱
11、发电位。例如，直接刺激脊髓前根，冲动沿运动神也可称为诱发电位。例如，直接刺激脊髓前根，冲动沿运动神经逆向传至脊髓前多角引起的电位变化，亦可称为诱发电位。经逆向传至脊髓前多角引起的电位变化，亦可称为诱发电位。脑诱发电位脑诱发电位:在感觉传入冲动的激发下，脑的某一区域可以产较在感觉传入冲动的激发下，脑的某一区域可以产较为局限的电位变化，称为脑诱发电位。为局限的电位变化，称为脑诱发电位。脑诱发电位脑诱发电位 大脑皮层诱发电位大脑皮层诱发电位一般是指感觉传入系统受一般是指感觉传入系统受刺激时，在皮层上某一局限区域引出的刺激时，在皮层上某一局限区域引出的电位变化电位变化.由于皮层随时在活动着并产生自发脑
12、电波，由于皮层随时在活动着并产生自发脑电波，因此诱发电位时常出现在自发脑电波的因此诱发电位时常出现在自发脑电波的背景之上。背景之上。在动物皮层相应的感觉区表面引起的诱发电在动物皮层相应的感觉区表面引起的诱发电位可分为两部分，一为位可分为两部分，一为主反应主反应，另一为，另一为后发放后发放。主反应为先正后负的电位变化主反应为先正后负的电位变化,其出现的其出现的潜潜伏期稳定不变伏期稳定不变。后发放随主反应之后后发放随主反应之后，为一系列正相的周期为一系列正相的周期电位变化电位变化。皮层诱发电位是用以寻找感觉投射部位的重皮层诱发电位是用以寻找感觉投射部位的重要方法，在研究皮层功能定位方面起着要方法，
13、在研究皮层功能定位方面起着重要的作用。重要的作用。家兔大脑皮层感觉运动区诱发电位家兔大脑皮层感觉运动区诱发电位 上线：诱发电位记录，向下为正，上线：诱发电位记录，向下为正，向上为负向上为负 下线：时间，下线：时间，50ms50ms第一个向上小波第一个向上小波为刺激桡浅神经记号，为刺激桡浅神经记号，间隔间隔10ms10ms后即出现先正后负的主反后即出现先正后负的主反应，再间隔应，再间隔100ms100ms左右后，即相继出左右后，即相继出现正相波动的后发放现正相波动的后发放 大脑皮层诱发电位大脑皮层诱发电位 主反应主反应 后发放后发放 平均诱发电位平均诱发电位 诱发电位在人体头颅外头皮上记录诱发电
14、位在人体头颅外头皮上记录,由于记录电极离中枢较远，颅骨由于记录电极离中枢较远，颅骨 电阻很大，记录到的电位变化电阻很大，记录到的电位变化 极微弱；而且诱发电位夹杂在自发脑电之间，电位很难分辨。极微弱；而且诱发电位夹杂在自发脑电之间，电位很难分辨。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（averaged averaged evoked potentialevoked potential）。）。平均诱发电位目前已成为研究人类的感觉功能、神
15、经系统疾病、平均诱发电位目前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。行为和心理活动的一种手段。临床常用的有体感诱发电位、听觉诱发电位和视觉诱发电位。临床常用的有体感诱发电位、听觉诱发电位和视觉诱发电位。体感诱发电位的引导方法和波形体感诱发电位的引导方法和波形:刺激刺激电极安放在上肢正中神经经过的皮电极安放在上肢正中神经经过的皮肤表面（也可放在下肢的某一部肤表面（也可放在下肢的某一部位），记录电极放在颅顶靠近中央位），记录电极放在颅顶靠近中央后回的头皮表面，参考电极置于耳后回的头皮表面，参考电极置于耳壳；记录到的标准波形如图所示。壳；记录到的标准波形如图所示。体感诱发电
16、位的引导方法体感诱发电位的引导方法 和波形分析和波形分析 N20N20波波 P9P9波波:起源于正中神经的第一级神经元；起源于正中神经的第一级神经元；P11P11波波:可能起源于脑干或颈脊髓，因为丘脑以上中枢病变时，可能起源于脑干或颈脊髓，因为丘脑以上中枢病变时，P11P11不受影响，而不受影响，而颈脊髓病变时颈脊髓病变时P11P11消失；消失；P13P13和和P14P14波波:可能由脑干内侧丘系活动所产生；可能由脑干内侧丘系活动所产生；N20N20波波是一个负波，一般认为它是一个负波，一般认为它来源于丘脑向皮层的投射或皮层感觉区来源于丘脑向皮层的投射或皮层感觉区，因为在，因为在丘脑病变时可使丘脑病变时可使N20N20波消失，而波消失，而N20N20波以前的电波成分不受影响。波以前的电波成分不受影响。因此，通过体感诱发电位的记录和分析，有助于对中枢损伤位置的诊断。因此，通过体感诱发电位的记录和分析，有助于对中枢损伤位置的诊断。脑的高级功能脑的高级功能 睡眠与觉醒睡眠与觉醒 睡眠与觉醒睡眠与觉醒 觉醒与睡眠是生命活动所必需的两个互相转化的生理过程。觉醒与睡眠是生命活动所必需的两个互相转化
