Способ исследования функционального состояния мозга

Изобретение относится к области медицины, а именно к психологии, и может быть использовано для диагностики очаговых поражений головного мозга и, в частности, отоневрологической сферы для оценки степени межполушарной асимметрии, а также для оценки степени умственного утомления. Испытуемым через головные телефоны предъявляют серии звуковых щелчков с периодами следования в диапазоне от 1 до 1000 мс. При этом первый, срединный и последний щелчки в серии предъявляют монаурально, а остальные - дихотически с интерауральной временной задержкой, равной нулю. Определяют величину периода следования дихотических пар, при которой все три монаурально подаваемые щелчки ощущаются в наушнике предъявления монаурального сигнала и по его величине определяют функциональное состояние исследуемого полушария мозга. Способ позволяет повысить точность исследования функционального состояния каждого из полушарий мозга в отдельности и всего мозга в целом.

 

Изобретение относится к области медицины, психологии и может быть использовано для диагностики очаговых поражений головного мозга, и, в частности, отоневрологической сферы для оценки степени межполушарной асимметрии, а также для оценки степени умственного утомления.

Существует целый ряд способов исследования функционального состояния (ФС) мозга (4).

Среди них известен способ исследования ФС мозга методом дихотической стимуляции (2). Суть этого метода состоит в том, что одинаковые звуковые стимулы (щелчки, тоны и т.д.) подаются испытуемым одновременно на оба уха и воспринимаются ими в виде единого звукового образа (30), не проецирующегося вовне, а располагающегося внутри головы в срединно-сагиттальной плоскости. При введении интерауральных временных различий (ΔT), т.е. при опережении стимуляции какого-либо уха, ЗО смещается (латерализуется) в сторону этого уха.

За прототип (3) предлагаемого изобретения выбран способ исследования ФС мозга, включающий предъявление через головные телефоны звуковых щелчков с нарастающей интерауральной временной задержкой от 1000 мкс до появления двух раздельно слышимых ЗО, т.е. когда на фоне продолжающегося ощущения ЗО внутри головы у “опережающего” уха появляется слабый ЗО со стороны “отстающего” уха. Таким образом, в прототипе о ФС мозга в целом судят по величине интерауральных ΔТ, при которых происходит расщепление единого ЗО на два билатерализованных, а по разнице ΔТ-расщеплений судят о ФС каждого из полушарий. Причем формирование звукового образа справа осуществляется преимущественно левым полушарием, а слева - правым.

Опытным путем установлено, что субъективные эффекты дихотической стимуляции (в виде появления из двух стимулов единого звукового образа, его перемещения, его “расщепления” на два билатерализованных образа и т.д.), развертываются в виртуальном пространстве внутри головы испытуемых, в так называемом субъективном звуковом поле (СЗП). Причем наиболее чувствительным раструбом СЗП является область вблизи срединно-сагиттальной плоскости головы испытуемого. Именно здесь звуковой образ ощущается наиболее компактным, однородным, и здесь же наиболее повышена чувствительность испытуемых к его перемещению в пространстве (1). По мере увеличения интерауральной ΔT и соответственно латерализации звукового образа, последний утрачивает компактность, становится все объемней и объемней. В крайне латерализованных секторах стереообъемность достигает максимальной величины. Ввиду того что в прототипе субъективный феномен “расщепления” единого ЗО, по которому судят о ФС мозга, происходит в крайне латеральных секторах СЗП, т.е. как раз в тех секторах, где ЗО характеризуется выраженной стереообъемностью и неопределенностью точки локализации, то именно это обстоятельство порождает основной недостаток способа. Кроме того, появляющийся при достижении интерауральной ΔT критической величины, второй ЗО всегда существенно уступает по громкости первому ЗО. Это требует от испытуемого максимальной концентрации внимания, что в конечном счете затрудняет тестирование и удлиняет процедуру обследования.

Задачей предлагаемого изобретения было устранение отмеченных выше недостатков прототипа и повышение точности оценки как ФС мозга в целом, так и каждого из его полушарий в отдельности.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе исследования ФСМ, включающем предъявление испытуемым через головные телефоны серий звуковых щелчков, в соответствии с изобретением серии звуковых щелчков предъявляют с периодами следования в диапазоне от 1 до 1000 мс, при этом первый, срединный и последний щелчки в серии предъявляют монаурально, а остальные - дихотически с интерауральной временной задержкой, равной нулю; определяют величину периода следования дихотических пар, при которой все три монаурально подаваемые щелчки ощущаются в наушнике предъявления монаурального сигнала и по его величине определяют функциональное состояние исследуемого полушария мозга.

Каким же образом временные интервалы, отделяющие три монауральных стимула от последующих и предыдущих дихотических стимулов (щелчков), могут являться критерием функционального состояния мозга в целом или отдельных его полушарий? Как известно, субъективно-психические явления, к каковым относится ЗО, возникают у испытуемых в результате нейрофизиологических процессов в мозге. Эти процессы, затрагивающие обязательно слуховые поля коры больших полушарий, протекают в течение некоего критического времени. Чем лучше функциональное состояние мозга, чем мозг лабильнее, тем меньше времени ему нужно для формирования монаурального образа звука. Ограничивая нейрофизиологические процессы, формирующие монауральный ЗО (справа или слева) дихотическими звуковыми образами срединно-сагиттальной локализации (последующими, предшествующими и последующими или только предшествующими), которые выступают в роли маскирующих “шумов”, мы тем самым находим критическое время, необходимое для возникновения тестирующего ЗО.

В источниках научно-технической и патентной информации не выявлены сведения об исследовании функционального состояния мозга описанным выше способом. На основании этого авторы считают, что предлагаемое техническое решение соответствует критериям патентноспособности “новизна” и “изобретательский уровень”.

Исследование проводят с помощью модернизированного латерометрического устройства, которое позволяет формировать дихотические и монауральные звуковые стимулы - щелчки, с периодами следования звуковых щелчков в диапазоне от 1 до 1000 мс. Оно включает в себя двухканальный генератор прямоугольных электрических импульсов, наушники, пульт управления.

Испытуемому предлагается прослушать серию дихотических звуковых щелчков, следующих с частотой 300 Гц, в которой первый, срединный и последний щелчки предъявляются монаурально на правое ухо, а остальные - дихотически с интерауральной временной задержкой, равной нулю. При такой заведомо высокой частоте следования дихотических стимулов испытуемый не ощущает трех монаурально предъявляемых звуковых щелчков, у него формируется лишь звуковое ощущение в области срединно-сагиттальной плоскости головы. Затем начинают уменьшать частоту следования дихотических пар, фиксируя величину периода, при которой все три монауральных сигнала ощущаются в правом наушнике, т.е. вне субъективного звукового поля. При этом испытуемый ощущает следующее: щелчок в правом наушнике, затем серию щелчков в срединно-сагиттальной плоскости в пределах головы, затем второй щелчок в правом наушнике, затем продолжение серии щелчков в срединно-сагиттальной плоскости и, наконец, завершающий третий щелчок в правом наушнике.

Аналогичным образом определяют величину периода, при которой все три монауральных сигнала ощущаются в левом наушнике.

Пример исследования функционального состояния мозга.

У испытуемого Х (20 лет) было определено, что он отчетливо ощущает все три монауральных сигнала в правом наушнике при следовании звуковых сигналов с частотой 50 щелчков в минуту (величина периода 20 мс), а в левом наушнике при более редком предъявлении стимулов - 20 щелчков в минуту (величина периода 50 мс). Это свидетельствует о том, что наблюдается снижение функциональных возможностей левого полушария.

Способ апробирован в ходе обследования более 30 испытуемых разного возраста (от 20-65 лет).

Источники информации

1. Блауэрт И. Пространственный слух. М.: Энергия, 1979. 224 с.

2. Брагина Н.Н., Доброхотова Т.А. Функциональные асимметрии человека. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Медицина, 1988. С.215-216.

3. Патент РФ на изобретение №2130753. Способ исследования функционального состояния мозга. Маясова Т.В., Паренко М.К., Щербаков В.И., Алымов В.А. // Бюл. изобр. 1999. №15.

4. Функциональные состояния мозга / Под. ред. Е.Н. Соколова, Н.Н. Даниловой, Е.Д. Хомской. - М.: Изд-во МГУ, 1975.

Способ исследования функционального состояния каждого из полушарий мозга в отдельности, включающий предъявление через головные телефоны серий звуковых щелчков, отличающийся тем, что серии звуковых щелчков предъявляют с периодами следования в диапазоне от 1 до 1000 мс, при этом первый, срединный и последний щелчки в серии предъявляют монаурально, а остальные - дихотически с интерауральной временной задержкой, равной нулю; определяют величину периода следования дихотических пар, при которой все три монаурально подаваемые щелчки ощущаются в наушнике предъявления монаурального сигнала, и по его величине определяют функциональное состояние исследуемого полушария мозга.