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脑电图
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脑电图
高等脊椎动物大脑皮层的神经组织经常出现的、持续的、自发性的电位变化。这种自发脑电活动通常在头皮的不同区域放置记录电极，经脑电仪放大后引出记录。在开颅情况下将记录电极直接放在大脑皮层上引导的自发性脑电位变化叫做皮层电图。
由不同频率和振幅的波混合组成。依频率不同分为4种（图1）,列表如下。

以上4种脑电波,除频率不同外，波幅、起源及所代表的功能活动方面也不相同。
频率为每秒8～13次，平均约10次左右。成年人觉醒且静息闭眼时,在头皮的任何部位都可记录到,尤以枕叶及顶叶最为明显，是正常成年人脑电图的基本节律如无外来刺激,频率相当恒定,波幅常变动在50～100微伏之间。在节律中,波幅由小变大，然后由大变小,类似梭形。大脑两半球的波是对称的,但占优势的半球波幅稍高80％的正常成年人静息闭眼时脑电图以节律为主(图2),同一受试者时节律在各时期都是恒定的,变动一般在每秒1次以内，当感受刺激，特别是光刺激,或有意识的视觉活动及有目的的智力活动时,波受到抑制，由低电压的β波取代。
频率约每秒14～30次，以额叶及中央区最明显。一般波幅不超过30微伏。β节律与精神紧张程度和情绪激动有关。
频率每秒约4～7次,在顶叶及颞叶较明显,是儿童觉醒时脑电图的主要成分，成年人觉醒时脑电图无θ波，但出现在睡眠的一定时相中。当清醒时，意愿受挫折和抑郁时可出现θ波，精神愉快时θ波消失。
频率每秒约1～3次,出现在颞叶与枕叶,是婴儿脑电图中的主要节律。觉醒的正常成年人无δ波，但在深睡时可出现δ波。
脑电图各种波的形状一般为正弦波，但在某些情况下可出现特殊形状，如与视觉探究有关的三角形λ波。可因肢体运动受到抑制，出现梳形节律（Mu波）和睡眠时的顶部尖波等。
脑电图有明显的、稳定的个体特征。有人认为其稳定程度可与指纹相比拟,孪生兄弟的脑电图非常相似,说明脑电图与遗传有关。
不同年龄的人脑电波有显著的不同。新生儿脑电波幅低，节律不明显。以后慢波增多，以δ节律为主。随着年龄的增长节律也加快，儿童时期的脑电波以θ节律为主，成年人的脑电图以节律为主，60岁后节律有变慢的趋势。
成年人觉醒而兴奋时的脑电变化主要为每秒20～25次的低幅快波（β波）,而当觉醒松弛时,则以节律为主（图3）。
从觉醒入睡时,节律减少，波幅减低，入睡后则出现每秒14～16次的睡眠梭形波及θ或δ节律的慢波(慢波睡眠)，与类似觉醒而兴奋时的低电压快波（快波睡眠）相交替。由睡眠转入清醒状态时，脑电波也随之变化。
正常人过度通气（快而深的呼吸运动）一定时间后,血液中二氧化碳含量降低,脑细胞的兴奋水平发生变化，脑电图上出现弥漫性的高幅慢波，在儿童及青年中表现更为明显。
血糖浓度降低时，占优势的脑电波频率降低，出现慢波。
外界刺激如声、光等可引起波抑制,刺激停止后波很快恢复,如用闪光仪给以间断性节律性闪光刺激，当闪光频率在一定范围内时，可引起与闪光相同频率的脑电波，叫做节律同化。
脑电波产生的机制尚无定论，下面介绍较公认的学说：
①皮层神经细胞突触后电位的总和：认为脑电波是大脑众多细胞同时兴奋和抑制的结果。从头皮表面（或皮层表面）所记录到的电位，是许多神经细胞活动时产生的场电位的总和，所以节律性的脑电波是许多神经细胞同时活动与同时抑制的结果，只有这样，波幅才能较大,否则相互抵消,波幅变小乃至电脑变化消失。这种同时放电和同时抑制的过程叫做“同步化”。由于最常见的脑电波为每秒10次左右的节律，每个波的周期约100毫秒左右，这比神经细胞的动作电位要慢得多，而与神经细胞的突触后电位的时程较接近，从而提出脑电波是由神经细胞的同步性慢活动引起的。把微电波插到猫的大脑皮层细胞内，发现微电极所记录的大脑皮层细胞的慢的突触后电位，常常与皮层表面的同步化脑电图时相吻合，尤其是在 8～12赫的梭形波时更明显。静脉注射快速作用的巴比妥药物时，脑电图与细胞内记录的突触后电位同时消失，药物作用过后两者又同时恢复，这些资料均对此假设提供了有力的支持。
②皮层细胞节律性活动的起源：根据切断大脑皮层与丘脑的联系后，大脑皮层的节律消失,而丘脑的节律性活动（类似于）仍然存在。损毁丘脑后,大脑皮层也不再出现自发的节律活动。认为大脑皮层的自发的节律性活动来源于丘脑。关于这种节律活动是由丘脑的哪一部分起步，有两种学说：内侧丘脑节律起步学说及随意的节律起步学说。前者的根据是,当用每秒5～10次的刺激，刺激内侧丘脑可引起大脑皮层广泛部位出现与梭形波类似的波； 后者则根据巴比妥引起的梭形波为指标，发现丘脑的各核团都有与巴比妥梭形波相应的节律活动，而梭形波的节律与波是相接近的。
丘脑神经细胞节律性活动的原理：虽然丘脑接受的传入冲动是经常性的，但由于丘脑内有返回抑制性中间神经细胞，使丘脑中向大脑皮层投射的神经细胞在兴奋后出现抑制，继而使返回抑制性中间神经细胞的活动消失，于是，在外周传入冲动的作用下，向大脑皮层投射的神经细胞又出现兴奋，因而对大脑皮层的影响也是节律性的。
脑电图去同步化的原理：60年代以来通过微电极对丘脑神经元电活动的研究观察到，外周传入冲动对丘脑向大脑皮层投射的神经细胞有兴奋作用，而对返回抑制性中间神经元有抑制作用，由于抑制性中间神经元被抑制，而不能使丘脑的神经细胞维持节律性的活动，从而连续不断地向大脑皮层神经细胞发出冲动。因而大脑皮层神经元去同步，出现低幅快波。这被认为是外周传入冲动能使脑电发生去同步化的缘由。
医学临床上对癫痫病人的诊断及脑内占位性病灶(例如肿瘤或血肿等)的定位有重要意义。因为癫痫病人脑电图有特殊的异常波形，而占位性病灶部位处则常有局限性慢波。脑电图在脑外科手术中监视脑的功能状态及麻醉时判断麻醉深度也有一定的意义。此外，在睡眠和梦以及脑的其他意识状态方面，脑电图也有研究意义。由于脑电图不是一个精细的指标，因而在目前的分析水平条件下，其与思想意识和行为间尚看不出有密切的关系。
于英心