Pszichoaktív élvezeti szerek elektrofiziológiai vizsgálata Boha Roland Önálló Laboratórium II. PPKE-ITK Budapest, 2006. május

Tartalom Biológia alapok Az EEG-ről Pszichoaktív élvezeti szerek GBR

Az idegrendszer felépítése – makroszkópos közelítés központi idegrendszer (gerincvelő, agytörzs, nagy- és kisagy): szürke és fehérállomány (idegsejtek és nyúlványaik, elhelyezkedésük agykéreg: szürke!) környéki idegrendszer (ezekből kilépő) Nagyagy: jobb és bal féltekére: homlok-, halánték-, fali és nyakszirti lebenyre tagolhatók. Vegetatív idegrendszer: szerveket (simaizmokat és mirigyeket) idegzi be (paraszimpatikus rendszer a szervezet energiatartalékainak megtartása, szimpatikus: energiatartalékokat éli fel)

Az idegrendszer felépítése – mikroszkópos közelítés Neuron, mint alapvető „egység” Endoplazmatikus retikulum és riboszómák a plazmában Sejttest és nyúlványai Számuk, alakjuk, nagyságuk a sejttípusokra jellemző Viszonylagos számállandóság Szinapszisok (az egyik sejt axonja és a másik dendritje, vagy sejttestje között ) – elektromos és kémiai

Az EEG története, eredete

Az EEG hullámok meghatározó jellemzői Amplitúdó: egy hullám amplitúdójának mérésekor a szomszédos hullámvölgy legmélyebb pontjának és a mérendő hullám legmagasabb pontjának „szintkülönbségét” mérjük le. [uVolt] Fázis: a hullám helyzete az alapvonalhoz viszonyítva. Attól függően, hogy a hullám csak egy irányban tér el az alapvonalhoz viszonyítva, vagy előbb az egyik, majd a másik irányban, végül váltakozva többször: mono-, bi-, illetve polifázisos hullámokról beszélhetünk. Frekvencia: valamelyik hullámfajta ismétlődése egy másodperc alatt Tartam: egy hullám időtartama milliszekundumban kifejezve (egy hullám időtartamát az egyik hullámvölgy legmélyebb pontjától a következő hullámvölgy legmélyebb pontjáig mérjük)

Az EEG-ben jelenlevő hullámok Delta: 0,5-4 Hz frekvencia, csecsemő és kisgyerek korban éber állapotban is, felnőttek esetén már csak mély alvás idején; amplitúdó határaik elvben ”korlátlanok”. Théta: 4-8 Hz, amplitúdójuk sok esetben nem haladja meg a 30 uV Alfa: éber, nyugalmi állapotban csukott szem esetén; sinus hullám alakúak, >= 100 uV (Embernél alfa 1 és 2: 8-11 & 11-14 Hz frekvenciájúak.) Orsózás: amplitúdójuk szabályos időközönként folyamatosan növekszik, majd csökken. Béta: 10-20 uV amplitúdó, embernél béta1 és 2: 14-25 & 25-35 Hz frekvenciájúak.

Az elvezetés módja Elektródák (ezüst, ezüst-klorid) elektródsapkán 10-20 nemzetközi, vagy 10% elrendezéssel, szimmetrikusan Bi- és monopoláris elvezetés (két pont közötti feszültség, vagy egy indifferens referencia ponthoz a testen) Műtermékek (hálózat, izom- szemmozgás, földhurok, bőrpotenciál, EKG) Erősítés

Pszichoaktív hétköznapi élvezeti szerek elektrofiziológiai vizsgálata Hétköznapi élvezeti szerek pszichés működésekre gyakorolt hatásának vizsgálata elektrofiziológiai módszerekkel Önkéntes, 20-30 éves férfiak 8 órában nem fogyasztottak semmit, ami alkohol-, koffein- vagy nikotintartalmú Dózisok: alkoholnál placebo, 0,25g/kg és 0,5g/kg míg nikotinnál placebo, 1 illetve 2 mg Nikotin: figyelmi, emlékezeti teljesítmény javul, a reakcióidő gyorsul, a fókuszált és a megosztott figyelmi feladathelyzetben a teljesítmény a dózissal arányosan nő. A delta és a théta tartomány csökken, az alfa és a béta sáv pedig növekszik. Alkohol: alacsony dózis esetén is megfigyelhető magatartási, valamint elektrofiziológiai módszerekkel észlelhető hatásai is. Alkoholos befolyásoltság alatt a személy figyelme lankad, a legfontosabb ingerekre képes csak figyelni, a kisebb jelzések figyelmen kívül maradnak. Nagy dózisú alkohol hatására nő az EEG-ben az alfa, béta és théta sáv teljesítménye

Vizsgálati módszerek és adatfeldolgozás EEG: hallásvizsgálat, akusztikusan és elektromosan árnyékolt kísérleti szobában NeuroScan rendszer Nuamp erősítőrendszerével, 10-20 –as nemzetközi elrendezéssel a skalpról vezetünk el. A jeleket DC-200 Hz-es átviteli frekvencián, 1000 Hz-es A/D frekvencián digitalizáljuk. Galvános bőrellenállás (GBR): A GBR elvezetése egy speciális (UFI Bioderm model 2701) készülékkel történik. Az egyik kéz 3. és 4. ujjának felszínére helyezett elektródák az EEG erősítőjébe juttatják az így felfogott jeleket. (Később bővebben) Elektrokardiogram elvezetése: Az EKG elvezetéshez egy csatornás, hagyományos elektródot használunk, amit a mellkason, a kulcscsont alatt rögzítünk. Az EKG jeleket szintén az EEG erősítőbe vezetjük, és az egyes próbák előtt és után is vérnyomást mérünk.

Vizsgálati helyzetek Nyugalmi EEG és kontrollfázisok (összeadás, CNV-később) Könnyű és nehéz oddball feladat: 750 msec-enként, 50 msec időtartamú, 1000 Hz-es hangokat hall, magasabb gombnyomással Összeadási műveletsor: számot meg kell jegyeznie, négy másik, utána következőt összeadni, és jelezni CNV feladat: ötelemű hangsorozatok hallhatók, számolni, valamint kimaradó hang esetén erről jelzést adni. (lassú, negatív potenciált jelent, amely egy megszokott ingerre várakozás, felkészülés során regisztrálható) Vizuális memória: 12 ábra

ÖnLab II: Nyugalmi EEG feldolgozás Nyugalmi EEG – nincs feladata a személynek Szűrés, ablaka 0,5 Hz és 45 Hz határok között volt, 24 dB –es meredekséggel. (környezeti hatásoktól mentes) Epocholás: 2048 milliszekundumos részekre Szemcsatornákról elvezetett aktivitás „összeadása” valamint az EKG kiszűrése következett. Alapvonal igazítás: összehasonlíthatóságért Műtermékszűrés -70 és 70 mikrovolt határokkal: eltűntek a zavaró jelek (például pislogás). (emberi felülvizsgálattal) Neuroscan rendszer ún. „Batch Manual”: automatikus műveletek Szemcsatornák eltávolítása Sávokra szűrés: delta (0,5-4 Hz); théta (4-8 Hz); alfa_1 (8-11 Hz); alfa_2 (11-14 Hz); béta_1 (14-25 Hz); és béta_2 (25-35 Hz) EEG fájlok .dat kiterjesztésű fájlokká alakítása: DigEEG (PL.: Omega-komplexitás, vagy szinkronizációs valószínűségek)

Galvános bőrellenállás (GBR) 20. század elejétől szimpatikus idegrendszeri válaszok, ingerekre (az EEG-nél jóval) lassabban a verejtékmirigyek aktivitásának fokozódása, a bőr vezetőképessége, ellenállása megváltozik 2 vezetőt a bőrre (3. és 4. ujjra) és a bőrön keresztül az egyik elektródából a másikba folyó áramot mérjük UFI Bioderm model 2701 készülékkel, NeuroScan regisztrálja Nehéz oddball és CNV 5000 msec epochok, alapvonal igazítás, műtermékszűrés (500 msec ablakkal, 15 uV tűréssel) Személyes és nagyátlag (?)

Adatelőkészítés és rendezés Igények, célok Adatmennyiség Megvalósítás Változatok Ismert problémák

Források Dr. Molnár Márk és munkatársai – A kognitív folyamatokkal összefüggő EEG-szinkronizáció pszichofiziológiai és klinikai vonatkozásai (Ideggyógyászati Szemle 58. évfolyam, 11-12. szám, Főszerkesztő: Rajna Péter, 2005.) Dr. Walsa Róbert – Szakismeretek Elektroencephalographiai (EEG) laboratoriumi asszisztensek számára (Egészségügyi Minisztérium Középfokú Oktatási Osztálya, Budapest, 1977) Ideggyógyászati Szemle – Speciális elektroencefalográfiás vizsgáló eljárások, 53. évfolyam, 9-10. szám (Főszerkesztő: Rajna Péter, 2000.) Saját egyetemi jegyzetek http://www.wikipedia.org/

Köszönöm a figyelmet! http://digitus.itk.ppke.hu/~rollair/pesz/