В 1913 г. В.В. Правдич-Неминскийвпервые с помощью струнного гальванометра зарегистрировал различные типы колебаний потенциалов обнаженного головного мозга собаки, а также представил их описание и классификацию. В 1928 г. немецкий психиатр Бергер впервые записал биотоки головного мозга человека, используя в качестве отводящих электродов иглы, которые вводил под сухожильный шлем головы в лобной и затылочной областях. Такой способ отведения биотоков мозга с поверхности неповрежденного черепа был вскоре заменен прикладыванием к коже головы пластинок из неполяризующегося материала. Эта модификация отведения биопотенциалов мозга вошла в клин. практику, получив название электроэнцефалографии; регистрируемая при этом кривая колебаний биопотенциалов мозга была названа электроэнцефалограммой (ЭЭГ). Бергер установил регулярность ритмических колебаний биопотенциалов коры головного мозга, дал первую классификацию спонтанных ритмов ЭЭГ человека, описал их особенности в покое и изменения при функциональной пробе (открывании глаз испытуемого во время записи ЭЭГ). Дальнейшее развитие Э. как метода электрофизиологического объективного исследования и внедрение ее в неврологическую, нейрохирургическую и психиатрическую практику связано с прогрессом электроники и разработкой многоканальных высокочувствительных электроэнцефалографов — приборов, предназначенных для регистрации биоэлектрических процессов в структурах мозга (см. ниже).
Отечественная электроэнцефалография как раздел электрофизиологии ц.н.с. развивалась в тесной связи с общей и экспериментальной нейрофизиологией и уже в начале 50-х гг. не ограничивалась лишь описанием формы колебаний биопотенциалов мозга, их частотных и амплитудных характеристик в норме и при патологии. Начальный этап развития клинической электроэнцефалографии характеризовался наряду с накоплением фактического материала об особенностях общих (диффузных) и локальных изменений ЭЭГ при различных органических заболеваниях и функциональных состояниях мозга переходом к изучению условий возникновения тех или иных форм электрической активности, механизмов генерации биотоков мозга, связи их с динамическими процессами возбуждения или торможения в коре головного мозга.
В 60-е гг. широкое развитие получила так наз. функциональная электроэнцефалография, изучающая реактивные изменения ЭЭГ в ответ на сплошную и ритмическую афферентную стимуляцию (световое и звуковое раздражения) с целью выявления очага патол. активности, особенно при опухолевых и сосудистых заболеваниях головного мозга. В это же время были начаты исследования локальных вызванных реакций мозга при кратковременных раздражениях разной модальности и так наз. неспецифических ответов коры. На основании изучения последних было установлено, что характер регистрируемых на ЭЭГ ответных реакций в значительной степени определяется соотношением возбуждений, поступающих в кору полушарий головного мозга по специфической (лемнисковой) и неспецифической (ретикулярная формация мозгового ствола) афферентным системам. Одновременно в ЭЭГ выделилось направление электрофизиологического изучения высшей нервной деятельности человека с описанием сложной и мозаичной нейродинамики, сопутствующей процессу выработки условных реакций человека в норме и при патологии.
В 60—70-е гг. заметно повысился интерес к прямой регистрации электрической активности подкорковых структур головного мозга человека с помощью имплантированных в мозг электродов — электросубкортикографии (ЭСубКоГ), способствующей изучению роли глубинных образований головного мозга в механизмах эмоциональных реакций и др. проявлений психической деятельности человека.
Современный этап развития клинической Э. характеризуется разработкой машинных методов количественной оценки частотно-амплитудных и фазных изменений биопотенциалов мозга в норме и при патологии. Математический анализ ЭЭГ позволяет выявлять ее особенности, скрытые при обычной визуальной оценке. В наст. время путем корреляционного анализа и вычисления спектров когерентности исследуют взаимосвязанность отдельных ритмов в разных областях коры головного мозга в норме и при патологии.
Запись биоэлектрических процессов в структурах мозга производят с помощью электроэнцефалографа. Он состоит из коммутатора отведений, усилителя отводимых биопотенциалов, регистрирующего устройства, устройства калибровки, конструктивно объединенных и заключенных в общий корпус. Неотъемлемыми частями электроэнцефалографа являются также электроды, световой и звуковой стимуляторы. Существуют разные типы электродов: накладные, приклеивающиеся, игольчатые, кортикографические, имплантируемые (долгосрочные), многоконтактные зонды и др. Для исследования биопотенциалов базальной поверхности головного мозга применяют специальные электроды, подводимые через носовые ходы к задней стенке носоглотки. Наиболее удобными в клин. практике являются накладные электроды-мостики, которые укрепляют на голове с помощью резиновых шлемов-сеток. С целью экспресс-диагностики, напр. при тяжелой черепно-мозговой травме, используют игольчатые электроды. Электроды, применяемые для отведения биопотенциалов мозга с определенных точек головы человека, имеют малое переходное сопротивление (между электродом и кожей головы), а также малое напряжение поляризации. Их, как правило, изготавливают из токопроводящих металлов, обладающих антикоррозионными свойства ми; обычно используют чистое серебро или его смесь с хлоридом серебра. Необходимый контакт при накладывании электродов на кожу головы создает специальная электродная паста. Коммутатор отведений представляет собой многопози-ционный переключатель. В наст. время вместо механических коммутаторов отведений применяют электронные (программные), которые позволяют автоматизировать процесс регистрации биопотенциалов мозга и сократить время записи ЭЭГ. Чувствительность электроэнцефалографов достигает 1—0,2 мкв/мм. Для обеспечения такой чувствительности в диапазоне частот 0,5—100 гц существуют различные устройства, подавляющие внешние помехи полезного сигнала. Для количественной оценки амплитудных характеристик ЭЭГ в электроэнцефалографы встраивают устройство калибровки чувствительности, амплитуда напряжения которого находится в диапазоне от 20 до 5000 мкв.
Регистрирующее устройство электроэнцефалографа имеет несколько скоростей движения бумаги, чаще используют скорости 15, 30 и 60 мм/сек. Эффективная ширина записи не должна превышать 20 мм. В электроэнцефалографах применяют перьевой и струйный чернильные виды записи, а также термическую запись на специальной бумажной ленте. В устройство электроэнцефалографа входят частотные фильтры, предназначенные для ограничения полосы ЭЭГ в пределах 15, 30, 75 гц.
По числу каналов записи ЭЭГ электроэнцефалографы бывают 8-, 16- и 32-канальными. Наибольшее применение в медицинской практике получили 8- и 16-канальные приборы, установленные для удобства эксплуатации на передвижных тележках. С помощью дополнительных датчиков, приставок, встраиваемых блоков электроэнцефалографы позволяют регистрировать и другие электрофизиологические параметры — электрокардиограмму, электромиограмму, кривые дыхания и др.
Совершенствование электроэнцефалографов идет по пути автоматизации их управления и внедрения обработки ЭЭГ с помощью микро-ЭВМ и микропроцессоров. Результаты обследования больного при этом получают в цифровом или буквенном виде с заключением по диагнозу.
Для исследования биопотенциалов мозга, кроме электроэнцефалографов, применяют электроэнцефало-скопы — приборы, позволяющие одновременно исследовать биопотенциалы многих областей ц.н.с. На экране электронно-лучевой трубки электроэнцефалоскопа пространственное распределение биопотенциалов можно наблюдать по изменению яркости луча в соответствии со знаком и интенсивностью биоэлектрических потенциалов в каждой точке отведения.
Запись ЭЭГ производят в свето- и звукоизолированном помещении для нивелирования ориентировочных реакций испытуемого на влияние внешних факторов. Современные электроэнцефалографы снабжены специальными фильтрами для подавления сетевых наводок тока, поэтому ранее использовавшиеся для записи ЭЭГ экранированные от электрических помех камеры необязательны.
Обследуемый в зависимости от тяжести состояния во время записи ЭЭГ находится в положении полулежа в специальном удобном кресле или лежит на кушетке с несколько приподнятым подголовником. Перед электроэнцефалографией обследуемого предупреждают о том, что процедура записи ЭЭГ безвредна, безболезненна, продолжается не более 20—25 мин., что надо обязательно закрыть глаза, расслабить мышцы туловища, конечностей, шеи и мышцы лица.
Фиксацию отводящих электродов на голове производят по международной схеме (рис. 9), в которой представлены основные точки наложения электродов, имеющие определенные обозначения и соответствующие конкретным областям поверхности мозга: лобные — F3, F4, нижнелобные — F7, F8, лобно-полюсные — Fp1Fp2, центральные — С3, С4, теменные — Р3, Р4, затылочные — О1, О2, передние и задние височные — Т3, Т4и T5, T6, сагиттальные — Pz, Cz, Fz. Электроды устанавливают симметрично по отношению к средней линии головы так, чтобы расстояния между соседними электродами с обеих сторон были одинаковыми. Индифферентный электрод, чаще накладываемый на мочку уха, обозначают буквой А. Электроды, расположенные на правой половине головы, обозначаютчетными номерами, на левой — нечетными. В клинической Э. используют схемы отведений с уменьшенным количеством электродов (10—12). Различают два способа отведений: биполярный, при котором запись ЭЭГ осуществляется от двух активных электродов, и монополярный, когда один электрод активный, а второй — индифферентный. Перед установкой электродов кожу на голове обезжиривают (протирают смесью спирта, эфира и ацетона), что обеспечивает нормальную величину переходного сопротивления.