Pszichoaktív élvezeti szerek elektrofiziológiai vizsgálata

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

2. Tartalom • Biológia alapok • Az EEG-ről • Pszichoaktív élvezeti szerek • GBR

3. 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)

4. 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

5. Az EEG története, eredete

6. 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)

7. 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.

8. 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

9. 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

10. 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.

11. 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

12. 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)

14. 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 (?)

15. Adatelőkészítés és rendezés • Igények, célok • Adatmennyiség • Megvalósítás • Változatok • Ismert problémák

16. 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/

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