Методы функциональной диагностики мозга

функциональная диагностика

Методы функциональной диагностики мозга

Функциональная диагностика мозга является важной частью нейрофидбэка, поскольку именно на основе диагностических данных выбирается направленность тренинга и отслеживается динамика происходящих в результате тренинга изменений. В зарубежной терминологии функциональную диагностику мозга принято называть ассессментом, и далее в статье я буду использовать именно это слово, как наиболее распространенное и привычное для меня. По сути ассессмент – это то самое зеркало, которое может нам показать, что мозг находится далеко не в лучшей своей форме, и пора взяться за его тренировку, а возможно даже и обратиться за помощью к психотерапевту.

Обычно ассессмент проводится при помощи метода QEEG (количественная электроэнцефалография) и позволяет определить числовые показатели электрической активности нейронов в различных частях мозга. Для получения наиболее полной картины мозговой активности измерения проводятся на 19 и более отведениях, распределенных по поверхности головы. Эти измерения обычно включают в себя состояния с закрытыми глазами, с открытыми глазами и при решении каких-либо когнитивных задач. В результате получается набор данных, показывающий как изменяется активность мозга в зависимости от различных психических состояний – от расслабленности до активности.

Существует 2 основных подхода к анализу данных мозговой активности, полученных при помощи QEEG.

Population-based метод основывается на определении отклонения от среднестатистических показателей. Для этого все зарегистрированные показатели сравниваются с базой данных, в которой хранятся аналогичные показатели большого количества людей, записанные за последние 2-3 десятилетия. Сравнение может производиться как с нормативной базой данных условно здоровых людей, так и с базой данных людей, у которых были диагностированы те или иные отклонения. В результате вычисляется так называемая Z-оценка (Z-score), показывающая насколько сильно показатели отличаются от среднестатистических.

Pattern-based метод основывается на определении стандартных активационных паттернов, которые могут быть связаны с какими-либо психологическими проблемами или психическими нарушениями. Эти паттерны были также выявлены на основе статистических исследований среди людей, имеющих какие-либо отклонения, связанные с мозговой активностью (тревожность, депрессия, СДВГ и т.д.).

Population-based метод обычно используется в профессиональных системах стоимостью более 4000$ и прежде всего его возможности востребованы при проведении различных научных исследований. Pattern-based метод более ориентирован на практические вопросы, и может подсказать что именно нужно изменить для достижения тренировочных целей – изменения настроения, поведенческих аспектов или когнитивной производительности.

В данной статье я расскажу о двух наиболее популярных системах Pattern-based QEEG, которые работают с программой Bioexplorer и которыми пользуюсь я сам.

TQ7—The Trainer’s Q

Эта система разработана Питером Ван Дюзеном и по обширности получаемой диагностической картины вполне может быть неплохой альтернативой диагностическим возможностям, имеющимся в дорогих профессиональных системах QEEG. Процедура ассессмента изначально ориентирована на 2х-4х-канальные системы, поэтому процесс ассессмента разделен на 3-минутные сегменты, после каждого из которых электроды переставляются на следующий участок головы. Так, например, на 4х-канальном приборе за 4 диагностических сегмента можно снять показатели с 16 точек на голове.

Наличие усилителя Pocket Neurobics с электродной шапочкой существенно упрощает процедуру ассессмента, поскольку в процессе нужно будет только программно переключаться между разными отведениями на поверхности головы. В случае отсутствия шапочки придется постоянно переставлять электроды, что особенно при отсутствии сноровки отнимает достаточно много времени. В итоге вся процедура ассессмента может занять до часа времени, но полученный результат действительно стоит затраченного труда.

Каждый диагностический сегмент состоит из 3-х частей: 1 минута с закрытыми глазами, 1 минута с открытыми глазами и 1 минута отводится на выполнение задания, связанного с активацией того участка мозга, с которого снимаются показания. В результате выполнения процедуры ассессмента создаются текстовые файлы, содержащие данные по всем важным параметрам (амплитуды сигналов по всем частотным диапазонам, пиковые частоты, показатели когерентности, синхронности и т.д.). После чего, текстовые файлы загружаются в специальную форму ассессмента на базе MS Excel 2010, которая и выполняет всю оставшуюся работу по анализу полученных данных. Прежде всего производится анализ данных на наличие артефактов (электрических сигналов, не связанных с мозговой деятельностью), выполняется удаление артефактов, и затем создается подробный 8-страничный отчет по всем возможным показателям активности мозга.

Analyze Page – содержит сводную информацию по всем отведениям, с которых снимались показания.

Analyze

Frequency Distribution Maps – показывает в графическом виде распределение нейронной активности по 10 частотным диапазонам. Смещение палитры в сторону красного цвета показывает увеличение активности, а в сторону синего – снижение. В частности, такое представление позволяет выявить участки мозга с физиологическими повреждениями в результате заболеваний или травм.

Maps

Heads Display – показывает числовое распределение нейронной активности в абсолютных и относительных единицах.

Heads

Histograms – позволяет сравнивать амплитуды сигнала в разных частотных диапазонах между разными полушариями или между фронтальной и затылочной частями мозга, а DiffHistograms позволяет сравнивать уже сами разницы в амплитудах.

Histograms

Synchrony Pages – содержит информацию о взаимодействии различных частей мозга между собой – данные синхронности и когерентности. Различные уровни когерентности также имеют различные цветовые обозначения.

Synchrony

Report Page – позволяет оценить величины всех важных соотношений (Бета/Тета, Альфа/Тета и т.д.), которые обозначены синим цветом, если значение ниже нормы, и красным цветом, если значение выше нормы.

Report

Variance Page показывает степень стабильности регистрируемого сигнала, которая помимо прочего может свидетельствовать либо о наличии избыточного самоконтроля, либо наоборот, о его недостаточности.

Variance

В последнюю версию формы ассессмента TQ7 добавили еще автоматическое создание тренировочного плана (auto-plan), т.е. программа не только определит, что именно с мозгом не в порядке, но и сама подскажет, что и как нужно тренировать. Единственный недостаток, что при этом стоимость программы на сайте brain-trainer.com увеличилась более чем в 2 раза и сейчас составляет 795$, что на мой взгляд очень дорого. К сожалению, для тех, кто не хочет доверять создание тренировочного плана программному алгоритму, возможность купить версию без автоплана не предусмотрена. Также на сайте можно скачать бесплатную версию с ограниченной функциональностью.

ClinicalQ

Система ассессмента ClinicalQ разрабатывалась и совершенствовалась на протяжении 20 лет известным канадским нейрофизиологом Полом Свинглом (Paul Swingle). Система не является диагностической в полном смысле этого слова и не подходит для диагностики всего спектра функциональных нарушений мозга. Ценность этой системы в том, что она позволяет менее чем за 10 минут выявить все основные функциональные паттерны, которые могут быть связаны с какими-либо психологическими или когнитивными проблемами. В некоторых случаях по результатам ассессмента в том числе можно определить требуется ли более детальная QEEG-диагностика всей поверхности мозга для определения таких нарушений как травмы, эпилепсия или последствия инсультов.

Система ClinicalQ ни в коем случае не является альтернативой или заменителем полноценных QEEG-систем. Назначение системы – дать пользователям простую и эффективную возможность оценки текущего состояния мозга и возможного наличия проблем – такую же возможность, которую нам дает термометр или тонометр в сравнении с полноценным стационарным медицинским обследованием.

В своей книге “Adding Neurotherapy to Your Practice” Пол Свингл рассказывает, что зачастую он не спрашивает ни о чем приходящих к нему в клинику пациентов, а сначала проводит диагностику по методу ClinicalQ и затем сам рассказывает пациентам, с какими именно жалобами они хотят к нему обратиться. И обычно пациенты оказываются потрясенными точностью описания своих проблем.

Для проведения ассессмента по методу ClinicalQ измерения проводятся только в 5 точках поверхности головы: Cz, O1, Fz, F3 и F4. Показателей активности в этих 5 точках хватает чтобы определить достаточно внушительный перечень всевозможных нарушений. Для трех фронтальных отведений требуется всего 1 минута измерений с закрытыми глазами. Для отведения O1 измерения проводятся с закрытыми и открытыми глазами. Для отведения Cz помимо измерения активности с открытыми и закрытыми глазами, также проводятся измерения при решении задач и предусмотрена возможность измерения мозговой активности под воздействием различных безусловных стимулов. Последнее используется прежде всего для определения тех активностей, которые можно рекомендовать пациентам для самостоятельного использования дома. В клинике Свингла для этих целей обычно используется прослушивание терапевтических гармоник, позволяющих воздействовать на мозговую активность минуя сознательное восприятие.

Терапевтические гармоники – это еще один любопытный результат многолетних исследований Пола Свингла. На слух они воспринимаются как обычный белый шум, но тем не менее, в этом шуме содержится совокупность нескольких частотных составляющих, которые влияют на мозг в обход сознания. Так, например, OMNI-гармоника имеет свойство подавлять Тета-активность, а SERENE-гармоника – стимулировать Альфа-активность. Несмотря на то, что по словам Пола Свингла эти гармоники действуют не на всех людей, если я делаю ассессмент, то зачастую не упускаю случая проверить и то, как они влияют на работу мозга.

Но разумеется, вместо прослушивания гармоник можно проверить воздействие и любых других стимулов на мозг. Например, можно протестировать наличие активизирующего воздействия от прослушивания бодрящего трека любимой рок-группы или наоборот релаксационное воздействие треков в жанре эмбиент или чилл-аут. Ну и конечно интересно увидеть, как влияют на мозг такие специализированные активности как чтение мантр или дыхательные практики. В общем, тут уж на что хватит вашей исследовательской фантазии. Главное, чтобы по результатам этого исследования можно было бы рекомендовать какие-либо активности для самостоятельного использования в тренировочных целях.

Лично мне метод ClinicalQ еще нравится тем, что он дает большую гибкость в проведении ассессмента, а вычисления всех показателей достаточно подробно описаны в книгах Пола Свингла. В то же время, например, в системе TQ7 принципы некоторых расчетов не совсем прозрачны, а сама процедура жестко регламентирована и не предполагает отклонений от плана. Ну и если для системы TQ7 необходимо иметь знания, которые позволят интерпретировать полученные показатели, то система ClinicalQ уже изначально содержит подробное описание и объяснение каждого вычисленного параметра.

Стоимость системы ClinicalQ на сайте soundhealthproducts.com составляет $150, однако для ее покупки будет необходимо подтвердить свой профессиональный статус. Сложно понять для чего введено такое ограничение, но видимо Пол Свингл имеет какие-то соображения на этот счет. Однако, учитывая что программная реализация системы представляет собой форму ассессмента на базе MS Excel, при наличии терпения и углубленных навыков работы с пакетом MS Office, такую форму можно создать и самостоятельно.

Но читателям “Adding Neurotherapy to Your Practice” я посоветовал бы вдумчиво применять приведенные в книге формулы, поскольку некоторые из них (не знаю, случайно или намеренно) приведены не корректно. При подсчете процентного изменения какого-либо параметра все-таки правильным будет вычитать из конечного значения начальное (а не наоборот), и полученную разность делить именно на начальное значение. Таким образом, полученный положительный результат (конечно умноженный на 100) будет означать процент прироста, а отрицательный – процент падения изначального показателя. В книге же с этим настоящая путаница)) А отсутствие нужных скобок в некоторых формулах еще и усугубляет ситуацию.

Заключение

Описанные мной 2 системы ассессмента предназначены для работы с программой Bioexplorer, но разумеется могут быть адаптированы и для использования любого другого программного обеспечения, которое может экспортировать результаты измерений в текстовом виде. В конечном итоге для формы с отчетом требуется только наличие определенных текстовых файлов, формат которых также может быть скорректирован уже при непосредственной обработке в Excel.

У кого-то может возникнуть вопрос, насколько точными могут быть измерения, если мы говорим о такой сложной и динамической системе как мозг? В данном случае могу сказать, что по крайней мере на себе самом я пробовал проводить измерения несчетное количество раз, и как в случае с системой TQ7, так и в случае с ClinicalQ, всякий раз результаты оказываются практически неизменными. В независимости от психологического состояния разброс значений различных показателей не превышает нескольких процентов, что практически не меняет общую диагностическую картину.

Дело в том, что когда мы говорим о Pattern-based системах ассессмента, то результатом их работы являются не абсолютные, а относительные величины – выявленные активационные паттерны, которые по сути показывают, как соотносятся меду собой те или иные характеристики мозговой активности. И как бы ни менялась амплитуда регистрируемого сигнала в каком-либо частотном диапазоне, отношение среднего значения этой амплитуды относительно средних амплитуд в других частотных диапазонах будет мало изменяться даже при изменении психического состояния. Т.е. паттерны показывающие, например, предрасположенность к тревожности или депрессии, даже с течением времени будут оставаться на своих местах, и ждать своего момента, чтобы проявиться. Разумеется, это справедливо только для тех случаев, когда человек целенаправленно не использует для своего развития методы нейрофитнеса.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.