大脑皮质的电活动

出处：按学科分类—医药、卫生 中山大学出版社《临床人体解剖生理学》第672页（1868字）

大脑皮质神经细胞在无特殊外来刺激的情况下，自身具有的持续节律性的电位变化称为自发电位(spontaneous potential)；在外加刺激引起感觉传入冲动的激发下，也可以在大脑皮质的一定区域产生较为局限的电位变化，则称皮质诱发电位(evoked potential)。前者用脑电图仪(electroencephalograph)的引导电极安放在头皮表面即可记录到皮质自发电活动波，称为脑电图(electroencephalogram，EEG)。

(一)正常脑电图

在觉醒、困倦、睡眠等不同状态下，脑电图的波形、频率有明显的差别。正常脑电图可根据其波幅、频率的区别分为以下四种波型：α、β、θ、δ(图12－115)。

图12－115 正常人脑电波

(1)α波(alpha waves)：频率为每秒8～13次，波幅为20～100μV，波形近似正弦波。α波在枕部和顶部最为显着。正常人在安静、清醒、闭目时出现α波，波幅由小变大，再由大变小呈梭状并反复出现。每一梭形波持续1～2秒。当受试者睁眼或思考问题时，α波即消失而转为β波，此现象称为α阻断(α-b1ock)。如果受试者又回到安静闭目状态，α波又可重现。

(2)β波(beta wave)：指频率为每秒14～30次，波幅为5～20μV的快波。受试者睁眼视物，进行思考活动时出现。通常在额叶和顶叶记录时这种快波较为明显。因此，β波为大脑皮质处于紧张激动状态时电活动的主要表现。

(3)θ波(theta wave)：指频率为每秒4～7次，波幅为100～150μV的慢波。儿童时期此波在枕叶和顶叶比较明显，成年人有时在困倦时或入睡后可记录到该波。

(4)δ波(delta wave)：频率最慢，每秒只有0．5～3次，波幅为20～200μV。这种波在6个月以内的婴儿脑电图中常见，并占优势。成年人在极度疲劳、熟睡等情况下，也可出现δ波。在清醒状态下，正常成年人几乎不出现δ波。在丘脑非特异性投射系统(nonspecific projection system)功能不全时，或该系统受某种药物影响时，亦可引起δ波。表明δ波与丘脑非特异性传入功能有关。一般认为，高幅度的δ波与θ波的出现，表示大脑皮质处于抑制状态。

关于脑电图形成的机制，目前较多的观点认为主要与大脑皮质神经元的突触后电位(postsynaptic potential)的总和有关。许多神经元的突触后电位总和起来，即可引起皮质表面的电位变化。当大脑皮质众多神经元的电位变化在频率上与位相趋于一致时，也即同步化(synchronization)时，脑电波即出现高振幅、低频率的慢波；当大脑皮质众多神经元的电位变化不一致，即去同步化(desynchronization)时，脑电图则表现出低振幅、高频率的快波。

(二)大脑皮质诱发电位

在头皮表面也可记录到大脑皮质诱发电位(evoked potential)，通常记录的诱发电位夹杂在自发脑电波之中，很难给予分辨，因此采用电子计算机使自发电位相互抵消，而诱发电位经过多次叠加后即可显示出来。以这种方法记录到的诱发电位称为平均诱发电位(average evoked potential)。

皮质诱发电位有两个成分，分别称为主反应(primary response)和后发放(after discharge)。前者为先正后负的电位变化，波幅较大，潜伏期一般为5～12ms。主反应为大锥体细胞的综合电位。后发放在主反应之后，是一系列波幅较小的正电位，频率为每秒8～12次(图12－116)，它是皮层与丘脑接替核之间环路电活动的表现。平均诱发电位的研究目前已成为研究人类的感觉功能、神经系统的疾病以及行为与心理活动的一种方法。

图12－116 皮质诱发电位波形