ВАРИАНТ ТЕОРИИ ЗАВИСИМОСТИ ВЕЛИЧИНЫ ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММЫ ОТ ХАРАКТЕРИСТИК КОРЫ
Рощупкин Д. И.
Российский государственный медицинский университет; 117869, Москва, ул. Островитянова 1, Россия
Уже давно ведутся теоретические исследования механизма генеза внеклеточного
электрического поля нейронов (А.М. Гутман) и ЭЭГ (М.Н Жадин). Однако их
результаты недостаточно используются широким кругом биологов и медиков.
Цель настоящей работы состоит в описании ряда закономерностей генеза ЭЭГ
в форме, привычной для указанных специалистов. Используются следующие известные
основные положения: ЭЭГ - результат синаптической электрической активности
пирамидных нейронов коры большого мозга; их внеклеточные потенциалы имеют
дипольный характер; векторы расстояния между полюсами токовых генераторов
клеток (дипольные моменты) перпендикулярны поверхности коры в соответствии
с цитологическими данными; обобщающий показатель величины ЭЭГ - ее стандартное
отклонение (дисперсия). Особенности настоящей теории: (1) электрическое
поле мозга сразу описывается как сумма дипольных потенциалов, создаваемых
пирамидными нейронами; (2) ЭЭГ в данной точке отведенеия создается обширным,
но ограниченным участком коры. Геометрически он представляет собой либо
фрагмент сферической оболочки, либо диск для случая плоских участков коры
у животных. Точка отведения находится над центром активного участка. Плоский
вариант пригоден и для анализа ЭЭГ человека, генерируемой узкой колонкой
коры. Основная процедура вывода формул заключается в замене суммирования
в общей формуле для дисперсии случайных процессов на интегрирование по
объему активного участка коры. Прежде всего анализировалось влияние синхронизации
электрической активности нейронов и геометрических особенностей мозга.
Синхронизация характеризовалась коэффициентом попарной линейной корреляции.
Для отведения ЭЭГ с твердой мозговой оболочки получены приближенные формулы
для несинхронной и синхронизированной составляющих стандартного отклонения
ЭЭГ. Они близки к результатам в теории Жадина и демонстрируют решающее
значение эффекта синхронизации электрической активности клеток активного
участка; при этом достаточен низкий уровень синхронизации. Для сферического
участка коры вследствие кривизны синхронная составляющая стандартного отклонения
ЭЭГ получается в несколько раза меньше, чем для плоских участков.