Вы находитесь на сайте журнала "Вопросы психологии" в девятнадцатилетнем ресурсе (1980-1998 гг.).  Заглавная страница ресурса... 

138

 

МЕТОДИКИ И АППАРАТУРА

 

УСТАНОВКА ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ ФАЗ ВОЛН ЭЭГ

 

С. В. КВАСОВЕЦ, О. О. СУХАНОВ

 

Пространственно-временные соотношения ЭЭГ являются важнейшим показателем, отражающим особенности системного функционирования мозга. Большой интерес при исследовании этого показателя представляет изучение соотношений характеристик единичных колебаний ЭЭГ [2], [3]. В ряде работ показано, что пространственная синхронизация формы волн ЭЭГ, оцениваемая как время одновременного возрастания или убывания уровня асимметрии формы волн в различных отведениях, коррелирует с определенными характеристиками деятельности [1]. В статье описана установка, позволяющая производить автоматическую регистрацию пространственно-временных соотношений раздельно восходящих и нисходящих фаз волн ЭЭГ, а также изменения уровня асимметрии формы волн одновременно по четырем отведениям (рис. 1).

Первая часть установки построена по схеме, предложенной Н. П. Емельяновым [4] для анализа изменений разности длительности фронтов волн ЭЭГ. Регистрируемый сигнал снимался с предварительных усилителей электроэнцефалографа с целью избежать наводки, создаваемой нефильтрованным напряжением питания выходных каскадов. Этот сигнал подавался на вход аналоговой машины МН-10, где дифференцировался, после чего с помощью усилителя-ограничителя формировалась последовательность прямоугольных импульсов положительной и отрицательной полярности. Длительность каждого положительного импульса соответствовала длительности фазы возрастания волны ЭЭГ, а длительность отрицательного— длительности фазы убывания. Таким образом обрабатывались сигналы каждого канала усиления ЭЭГ. Далее с выхода машины МН-10 сигналы попадали на блок схем совпадения. Схемы совпадения, выполненные на интегральных микросхемах серии К133, содержали для каждой пары сравниваемых каналов элемент, выполняющий логическую функцию «И» (для положительных импульсов) и такой же элемент с инвертором на входе — для отрицательных импульсов. На выходе схем совпадения получались последовательности импульсов, длительность каждого из которых

 

 

Рис. 1.

 

139

 

 

Рис.2

 

равнялась времени одновременного возрастания или одновременного убывания волн ЭЭГ в двух отведениях. Эти последовательности подавались на 14-канальный интегратор ИЭГ-01, где импульсы накапливались с эпохой анализа 10 с. Накопление производилось в одном блоке интегратора, и параллельно с этим происходили измерение и выдача на печать значений, накопленных в другом блоке. По окончании эпохи анализа блоки интегратора переключались. Таким образом получалась непрерывная последовательность усредненных за 10 с значений синхронизации. Выбор эпохи анализа был обусловлен временем, необходимым для выдачи всех данных на печать. Выходное напряжение интегратора измерялось цифровым вольтметром Ф4832 в момент максимума сигнала. Для этого специальное устройство задерживало синхросигнал начала измерения на необходимое время. Далее код и синхросигнал с выхода вольтметра, проходя через согласующий блок, поступали на цифро-печатающее устройство Ф5033. Кроме интегратора ИЭГ-01, сигналы с выходов схем совладения, а также с выходов усилителя-ограничителя подавались на интеграторы машины МН-10, где усреднялись с постоянной времени 2 с, а затем выводились на самописцы типа УСЧ8-03, что позволяло анализировать текущие, более кратковременные изменения исследуемых показателей.

Для наладки и калибровки установки был разработан и изготовлен имитатор ЭЭГ, блок-схема которого представлена на рис. 2. В мультивибраторе (М) вырабатывался прямоугольный сигнал с регулируемой скважностью. Этот сигнал поступал в формирователь пилы (ФП), где из прямоугольного становился треугольным. При изменении скважности импульсов мультивибратора сигнал, снимаемый с выхода формирователя, изменял наклон возрастающей и убывающей фаз в строгом соответствии с длительностью входных импульсов. Затем треугольный сигнал поступал на трехзвевный RC фильтр нижних частот (ФНЧ), где происходило выделение первой гармоники сигнала. Сформированный таким образом синусоидальный сигнал подавался на фазовращатель, с помощью которого можно было выбрать дискретно запаздывание выходного сигнала относительно входного на 30, 60, 90, 120 и 150 градусов. Асимметрия длительности фронтов калибровалась ступенями 0; 5; 10; 15 и 20 %. Сигналы, снимаемые с выходов 1, 2 и 3, подавались на входы энцефалографа че.рез делители и использовались для калибровки всей установки.

Достоинствами описанной методики являются простота конструкции и изготовления, возможность создания на основе современных интегральных элементов портативной обрабатывающей установки. При использовании различных пороговых устройств возможно проведение автоматизированного управляемого эксперимента. Установка использовалась для изучения синхронизации фаз волн ЭЭГ при эмоциональных реакциях, была продемонстрирована достаточная информативность регистрируемых показателей [5].

 

1.       Артемьева Е. Ю., Хомская Е. Д. Пространственные соотношения значений асимметрии волн ЭЭГ как показатель функционального состояния в норме. — В кн.: Функциональные состояния мозга. М., 1975, с. 40—52.

2.       Генкин А. А. Об асимметрии длительностей возрастающих и убывающих фаз электроэнцефалограмм задних отделов головного мозга здорового человека. — Докл. АПН РСФСР, 1962, № 4, с. 99—102.

3.       Генкин А. А., Медведев В. И. О влиянии мотивации на средний уровень асимметрии длительностей фаз спонтанной ЭЭГ. — Журнал ВНД, 1971, 21, № 2, с. 576—584.

4.       Емельянов И. П. О форме волны электроэнцефалограмм. — В кн.: Глубокие структуры головного мозга человека в норме и патологии. М., Л., 1966, с. 59—63.

5.       Квасовец С. В. Пространственная синхронизация биопотенциалов при эмоциях в норме и у больных с локальными поражениями мозга: Автореф. канд. дис. — М., 1980.

 

Поступила в редакцию 09.XI.1981 г.