自發(fā)電位
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自發(fā)電位(spontaneous potential)，從頭皮或皮層引出和記錄的因腦細胞群自發(fā)活動而產(chǎn)生的連續(xù)電活動。這種電活動與感覺輸入無特殊的相關(guān)。1781年L.伽伐尼發(fā)表“動物電”理論后，R.卡頓于1875年首次描記出了動物腦的自發(fā)電位，H.貝格爾又于1924年首次描記出人腦的自發(fā)電位。自發(fā)電位所描記的不是正弦波，而只是一種非線性的正弦形曲線，這種曲線常常是許多神經(jīng)細胞突觸后電位疊加的產(chǎn)物。
動物和人腦的自發(fā)電位，就頭骨外或大腦皮層表面的腦電圖（EEG或ECOG）來說，頻率大部分在0.5～100赫范圍內(nèi)，最常見的是0.5～30赫的低頻率電活動。就大腦深部腦電圖(DEEG)來說，振幅常較高。小腦皮層的自發(fā)電位的頻率最高，可達250～300赫。自發(fā)電位的振幅十分微弱，一般不超過10～150微伏，必須用多極放大器放106～107倍才能進行肉眼觀察。描記時一般用去極化電極置頭部，顱骨皮膚電阻一般控制在5000歐姆以下，用雙極法（兩電極均置腦部）或單極法（一電極置腦部，另一電極置耳垂等作為“參考”電極）描記。此外，也可用電極插入鼻咽部記錄腦底部的自發(fā)電位，或插入外耳道記錄顳葉的自發(fā)電位等。不同動物腦自發(fā)電位的基本節(jié)律（類α節(jié)律）有所差異。例如，成年兔為4～7赫，成年貓為5～8赫，成年猴為7～9.5赫，成人的α節(jié)律為8～13赫等。
人腦的自發(fā)電位按頻率通帶分成δ、θ、α 、β4個波段，即①δ波：頻率0.5～3 赫，振幅40～200微伏，最高可達500微伏。3歲前嬰孩呈現(xiàn)最顯著，且全皮層同步。正常成年人酣睡中也有全皮層同步呈現(xiàn)，但若覺醒時也呈現(xiàn)，則反映智力低下，多半為白癡或癡愚。此外，患腦瘤或癲癇發(fā)作時也可見局部或全皮層呈現(xiàn)δ波。②θ波：頻率4～7赫，振幅10～120微伏。3～7歲兒童呈現(xiàn)最顯著，正常成人睡眠初期可呈現(xiàn)。若覺醒時全皮層呈現(xiàn)也反映智力低下，但低下的程度較呈現(xiàn)δ波者為輕。此外，θ波的呈現(xiàn)與情緒狀態(tài)有關(guān)。不悅時易呈現(xiàn)θ波，愉快時則消失。③α 波:頻率8～13赫，振幅約10～80微伏，超過100微伏的被試很少見。α 波是人腦自發(fā)電位的最基本節(jié)律，因為自8歲起的每一個正常人幾乎都呈現(xiàn)α 波。平均每7人中有1人全部時間均呈現(xiàn)α節(jié)律，另1人則僅偶見α 波，而大部分人則在上述兩個極端間起伏不定。α 波在人腦的枕葉呈現(xiàn)最顯著，顳葉次之，而頂葉和額葉則呈現(xiàn)最少。就每一個個體而言，成年人的α 波頻率及其呈現(xiàn)模式都是相當(dāng)穩(wěn)定的。絕大部分正常成年人的α 波頻率都是10±0.5赫。一般地說，在安靜休息狀態(tài)中α 波呈現(xiàn)±0.5赫的變化是正常生理現(xiàn)象，但溫度、藥物和若干精神疾患可加寬變化的范圍。α 波和視覺的關(guān)系密切，因此當(dāng)閉眼安靜時其呈現(xiàn)最顯著，睜眼或注意外界事物時便消失，引起所謂“α 阻斷”現(xiàn)象。人腦左右兩半球的α 波基本上是對稱的，但右利手的人左半球α 波的振幅較右半球的略低;左利手的人則相反。此外，人腦的α波有跟隨閃光頻率刺激而變化的“節(jié)律同化”現(xiàn)象。頻寬4～20赫一般最顯著，兒童對低端頻率敏感，青少年最容易引起“節(jié)律同化”現(xiàn)象。④β波:頻率14～30赫，振幅約5～20微伏。β波在腦的前半部呈現(xiàn)最顯著，即額葉最明顯，頂葉和顳葉次之，枕葉最弱。β波很不穩(wěn)定，變異性大，與情緒活動有關(guān)，緊張或激動時呈現(xiàn)顯著。 自新生兒至老年，人腦的自發(fā)電位有其嚴(yán)格的變化順序性，嬰兒常見1～2赫不規(guī)則慢波，1歲或1歲半前均以δ波為主導(dǎo)，4～5赫或8～9赫的波很少呈現(xiàn)；2歲半至3歲逐漸由θ波替代δ波，也可偶見α 波。α 波的產(chǎn)生和δ波的消失一般先在枕葉開始，然后出現(xiàn)于腦的前半部。4～7歲是α 波和θ波變化最劇烈的時期。自發(fā)電位的頻率隨年齡的增加而增高，發(fā)展到13～14歲左右人腦的自發(fā)電位已基本成熟，即頻率已基本達到10±0.5赫的成年人水平。70歲以上老人則呈現(xiàn)β波的機會明顯增加。
睡眠時腦的自發(fā)電位可分為慢波睡眠和異相睡眠兩大類。慢波睡眠又可分成4個分期:Ⅰ期α 波活動明顯降低而呈現(xiàn)若干4～7赫θ波活動；Ⅱ期呈現(xiàn)σ節(jié)律和K－復(fù)合體波。σ節(jié)律的頻率為12～14赫，延續(xù)時間至少0.5秒;Ⅲ期和Ⅳ期呈現(xiàn)較高振幅（至少7.5微伏以上）的δ波活動。當(dāng)δ波的活動為20～50％的睡眠時間時稱為Ⅲ期，當(dāng)δ波的活動超過50％的睡眠時間時稱為Ⅳ期。異相睡眠時的腦自發(fā)電位和覺醒時的腦自發(fā)電位很相似，即可恢復(fù)呈現(xiàn)α 波活動。
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