Основными нейрофизиологическими методиками, определяющими функциональное состояние головного мозга человека, на сегодняшний день являются следующие:

Электроэнцефалография (ЭЭГ) – для оценки функционального состояния коры головного мозга.

1. Установка для ЭЭГ

Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) (электро- + греч. encephalos — головной мозг + …грамма) — график электрической активности головного мозга, получаемый в процессе электроэнцефалографии. Это исследование является ключевым в диагностике таких патологических состояний головного мозга, как эпилепсия, эпилептоидные абсансы и другие подобные заболевания, а также в исследовании физиологии сна.
Характеристики ЭЭГ
Для выделения на ЭЭГ значимых признаков её подвергают анализу. Основными понятиями, на которые опирается характеристика ЭЭГ, являются: средняя частота колебаний, их максимальная амплитуда и их фаза, также оцениваются различия кривых ЭЭГ на разных каналах и их временная динамика. Суммарная фоновая электрограмма коры и подкорковых образований мозга пациента, варьируя в зависимости от уровня филогенетического развития и отражая цитоархитектонические и функциональные особенности структур мозга, также состоит из различных по частоте медленных колебаний.
Ритмы ЭЭГ
Одной из основных характеристик ЭЭГ является частота. Однако из-за ограниченных перцепторных возможностей человека при визуальном анализе ЭЭГ, применяемом в клинической электроэнцефалографии, целый ряд частот не может быть достаточно точно охарактеризован оператором, так как глаз человека выделяет только некоторые основные частотные полосы, явно присутствующие в ЭЭГ. В соответствии с возможностями ручного анализа была введена классификация частот ЭЭГ по некоторым основным диапазонам, которым присвоены названия букв греческого алфавита (альфа — 8—13 Гц, бета — 14—40 Гц, тета — 4—6 Гц, дельта — 0,5—3 Гц, гамма — выше 40 Гц и др.).В зависимости от частотного диапазона, но также и от амплитуды, формы волны, топографии и типа реакции различают ритмы ЭЭГ, которые также обозначают греческими буквами. Например, альфа-ритм, бета-ритм, гамма-ритм, дельта-ритм, тета-ритм, каппа-ритм, мю-ритм, сигма-ритм и др. Считается, что каждый такой «ритм» соответствует некоторому определённому состоянию мозга и связан с определёнными церебральными механизмами (Рис.2).

Рис.2. Основные стадии бодрствования, различимые на электроэнцефалограмме человека. Активное бодрствование: десинхронизированная кривая, быстрая низковольтная активность. Диффузное бодрствование: альфа-ритм (8-12 гц) в виде характерных веретен.
Сон. Стадия 1: очень легкий сон, альфа-активность уменьшается, частота убывает (тета-ритм). Стадия 2: легкий сон со вспышками сигма-активности (8-15 гц), называемыми веретенами, появление потенциалов, вызванных внешними стимулами.
Стадия 3: появление полиморфных дельта-волн (1-3 гц).
Стадия 4: глубокий сон, генерализация мономорфных дельта-волн.
Стадия 5: парадоксальный (вероятно, глубокий) сон, характеризующийся ЭЭГ, не отличимой от ЭЭГ бодрствования. (Об этом последнем состоянии судят по другим критериям: движениям глаз, падению мышечного тонуса и т. д.).

Эхоэнцефалография (ЭхоЭГ)- для оценки изменений в тканях мозга

Эхоэнцефалография - это метод распознавания изменений в тканях головного мозга с помощью ультразвука с частотой от 0,5 до 15 МГц. Звуковые волны такой частоты обладают способностью проникать сквозь ткани организма и отражаются от всех поверхностей, лежащих на границе тканей разного состава и плотности. Ультразвуковой пучок с помощью зафиксированного в определенных точках головы зонда направляется в исследуемую часть головного мозга, отраженный сигнал обрабатывается электронным устройством, а результат выдается на экране осциллоскопа в виде кривой (эхог-раммы) с пиками на прямой линии. Высота пика соответствует акустической плотности среды, а расстояние между пиками - границам раздела между средами.
Эхоэнцефалография широко применяется для распознавания болезней головного мозга: объемных процессов - опухолей, абсцессов, кист, гематом и др., а также для диагностики повышения внутричерепного давления. Для проведения эхоэнцефалографии чаще всего не требуется специальная подготовка больного. Кожу над исследуемой областью, чтобы исключить поверхностные помехи, смазывают специальным гелем, хорошо проводящим ультразвук.

Рис.3. Эхоэнцефалограф

Реоэнцефалография (РеоЭГ)- для оценки изменений в системе кровообращения головного мозга.

Реоэнцефалография (РЭГ) (греч. rheos — течение + греч. enkephalos — головной мозг + греч. grapho — писать, изображать) — неинвазивный метод исследования сосудистой системы головного мозга, основанный на записи изменяющейся величины электрического сопротивления тканей при пропускании через них слабого электрического тока высокой частоты.
Реоэнцефалографическое исследование позволяет получать объективную информацию о тонусе, эластичности стенки и реактивности сосудов мозга, периферическом сосудистом сопротивлении, величине пульсового кровенаполнения. Достоинства метода — его относительная простота, возможность проведения исследований практически в любых условиях и в течение длительного времени, получение раздельной информации о состоянии артериальной и венозной систем мозга и о внутримозговых сосудах различного диаметра.
Применение
Характерные изменения РЭГ наблюдаются при внутричерепной гипертензии; они отражают соответствующие венозные и ликвородинамические нарушения. Обычно трудно поддающаяся объективизации сосудистая дистония проявляется на РЭГ картиной неустойчивого, меняющегося в течение короткого периода времени сосудистого тонуса. Полезную информацию удается получить с помощью РЭГ при острых и хронических сосудистых поражениях — нарушении проходимости магистральных сосудов, острых нарушениях мозгового кровообращения и их последствиях, вертебробазилярной недостаточности. Важной является возможность использования РЭГ для оценки коллатерального кровоснабжения. Наиболее часто метод используется для распознавания атеросклероза мозговых сосудов и оценки степени его выраженности. Важные данные исследование дает при острой черепно-мозговой травме, в частности для выявления субдуральной гематомы, при мигрени, для контроля эффективности проводимого лечения, объективизации действия лекарственных веществ, особенно вазотропного характера, и др. Перспективным является использование полиреографии (многоканальной реографии), расширяющей диагностические возможности метода и позволяющей изучить компенсаторно-приспособительные механизмы реакций при различных острых состояниях .

Рис. 4. Установка для РЭГ

Омегаметрия
Для оценки функционального состояния высшей нервной деятельности разрабатывается также ряд методик, построенных на регистрации медленных и сверхмедленных потенциалов с коры головного мозга и подкорковых структур.
Одним из таких методов является омегаметрия- регистрация сверхмедленных потенциалов головного мозга, используемая  для определения уровня бодрствования, адаптационно- компенсаторных возможностей и резервов организма (Рис. 5)

Рис.5. Регистрация омегапотенциала во время наркоза.
Сущность метода омегаметрии состоит в количественном дифференцировании уровней активного бодрствования, определении особенностей адаптивного поведения, системных реакций и адаптационных возможностей организма к текущим психическим и физическим нагрузкам по параметрам одного из видов сверхмедленных физиологических процессов (СМФП) милливольтового диапазона (омега-потенциала) от 0 до 0,5 Гц (Рис. 6). С помощью метода омегаметрии выявляют интегративный показатель, характеризующий меру координированности межорганного и межтканевого нейрогуморального взаимодействия при ведущей роли центральной и вегетативной нервной системы .


Рис. 6. Пример записи сверхмедленных потенциалов головного мозга.