Какво представлява електроенцефалограмата? (EEG)

Електроенцефалограмата (ЕЕГ) е тест, използван за регистриране и оценка на биоелектричната активност на мозъка. Електрическите потенциали се получават чрез електроди, разположени в скалпа на пациента.

Записите могат да бъдат отпечатани на движеща се хартия чрез електроенцефалограф или могат да се видят на монитор. Електрическата активност на мозъка може да бъде измерена в базалните условия на почивка, будност или сън.

Електроенцефалограмата се използва за диагностициране на епилепсия, нарушения на съня, енцефалопатии, кома и мозъчна смърт, наред с много други приложения. Може да се използва и в научните изследвания.

Преди това се използва за откриване на фокални мозъчни нарушения като тумори или инсулт. Днес се използват магнитно-резонансна томография (МРТ) и компютърна томография (КТ).

Кратка история на електроенцефалограмата

Историята на електроенцефалограма започва да започва през 1870 г., когато Фрич и Хитциг, лекари от пруската армия, разследват с военни мозъци. Те бяха открити в битката при Седан. Скоро те осъзнали, че чрез стимулиране на някои мозъчни зони с галваничен ток в тялото се генерират движения.

Въпреки това, през 1875 г., когато лекарят Ричард Бирмик Катон потвърдил, че мозъкът произвеждал електрически токове. Благодарение на неговите изследвания с мишки и маймуни. Впоследствие това позволи на невролога Феррие да експериментира с "фарадическия ток", поставяйки моторните функции в мозъка.

През 1913 г. Владимир Правдич-Немински е първият, който извършва "електроцереброграма", изследвайки нервната система на кучето. До този момент всички наблюдения бяха направени върху открити мозъци, тъй като нямаше процедури за разширяване, достигнали вътрешността на черепа.

През 1920 г. Ханс Бергер започва да експериментира с хора и 9 години по-късно създава метод за измерване на електрическата активност на мозъка. Той въвежда термина "електроенцефалограма", за да характеризира записването на електрически колебания в мозъка.

Този немски невролог е този, който открива "ритъма на Бергер". Тоест, настоящите "алфа вълни", които се състоят от електромагнитни колебания, които идват от синхронната електрическа активност на таламуса.

Бергер, въпреки голямото си откритие, не мога да напредна в този метод поради неговите ограничени технически познания.

През 1934 г. Ейдриън и Матюс, на демонстрация в Обществото по физиология (Кеймбридж), успяха да проверят "ритъма на Бергер". Тези автори напредват с по-добри техники и демонстрират, че редовният и широк ритъм от 10 точки в секунда не възникват от целия мозък, а от зрителните области на асоциация.

Впоследствие Фредерик Голла потвърди, че при някои заболявания има промени в ритмичните колебания на мозъчната активност.

Това позволи голям напредък в изследването на епилепсията, осъзнавайки трудността на тази тема и необходимостта да се изследва мозъка по един цялостен начин. Фишър и Лоуенбек през 1934 г. са в състояние да определят епилептиформите.

Накрая, Уилям Грей Уолтър, северноамерикански невролог, специалист по роботика, разработил свои версии на електроенцефалограмата и добави подобрения. Благодарение на него сега е възможно да се открият различните видове мозъчни вълни, от алфа вълните до делтата.

Как работи електроенцефалограмата?

Стандартна електроенцефалограма е неинвазивно и безболезнено сканиране, което се извършва чрез прикрепване на електроди към скалпа с електропроводим гел. Той има канал за запис, който измерва разликата в напрежението между два електрода. Обикновено се използват от 16 до 24 проводника.

Двойките електроди са комбинирани, създавайки така наречената "монтаж", която може да бъде биполярна (напречна и надлъжна) и монополярна (референтна). Биполярното събрание се използва за записване на разликата в напрежението в зоните на мозъчната активност, докато монополарът сравнява активна мозъчна област с друга област без активност или неутрална активност.

Разликата между активната зона и средната стойност на всички или някои активни електроди също може да бъде измерена.

Инвазивните електросфери (вътре в мозъка) могат да бъдат използвани за подробно изследване на трудно достъпни зони, като например мезиалната повърхност на темпоралния лоб.

Понякога може да се наложи да се поставят електроди близо до повърхността на мозъка, за да се открие електрическата активност на мозъчната кора. Електродите обикновено се намират под дурата (един от слоевете на менингите) чрез разрез в черепа.

Тази процедура се нарича електрокортикография и се използва за лечение на резистентна епилепсия и за изследвания.

Съществува стандартизирана система за поставяне на електроди, известна като "система 10-20". Това означава, че разстоянието между електродите трябва да бъде 10% или 20% по отношение на предната (отпред назад) или напречната ос (от едната страна на мозъка до другата).

Трябва да се поставят 21 електрода и всеки електрод да се свърже с вход на диференциален усилвател. Усилвателите увеличават напрежението между активния електрод и референтния електрод между 1000 и 100 000 пъти.

Понастоящем аналоговият сигнал не се използва и се използват цифрови усилватели. Цифровият ЕЕГ има големи предимства. Например, улеснява анализа и съхранението на сигнала. В допълнение, той позволява модифициране на параметри като филтри, чувствителност, време за запис и сглобки.

ЕЕГ сигналите могат да бъдат регистрирани с отворен хардуер като OpenBCI. От друга страна, сигналът може да бъде обработен чрез свободен софтуер като EEGLAB или Neurophysiological Biomarker Toolbox.

Електроенцефалографският сигнал е представен от разликата в електрическия потенциал (dpd) между две точки на черепната повърхност. Всяка точка е електрод.

Мозъчните вълни на електроенцефалограмата

Нашият мозък работи чрез електрически импулси, които пътуват през нашите неврони. Тези импулси могат да бъдат ритмични или не, и са известни като мозъчни вълни.

Ритъмът се състои от редовна вълна, която има същата морфология и продължителност, която поддържа своята честота.

Вълните се класифицират според тяхната честота, т.е. според броя на повторенията на вълната за секунда и се изразяват в херца (Hz). Честотите имат определено топографско разпределение и реактивност. По-голямата част от мозъчния сигнал, наблюдаван в скалпа, е в диапазона между 1 и 30 Hz.

От друга страна, амплитудата също се измерва. Това се определя от сравнението на разстоянието между базовата линия и пика на вълната. Морфологията на вълната може да бъде остра, на върха, в комплекси на върха на вълната и / или остра вълнова бавна вълна.

В електроенцефалограмата могат да се наблюдават 4 основни честотни ленти, известни като алфа, бета, тета и делта.

Бета вълни

Те се състоят от широки вълни, чиято честота е между 14 и 35 Hz.Те се появяват, когато сме будни, правейки дейности, които изискват интензивни умствени усилия, като например правене на изпит или учене.

Алфа вълни

Те са с по-голяма амплитуда от предишните, а честотата им варира между 8 и 13 Hz.Те се появяват, когато човек е отпуснат, без да прави важни умствени усилия. Те също се появяват, когато затваряме очите си, сънуваме мечти, или изпълняваме дейности, които сме много автоматизирани.

Тета вълни

Те имат по-голяма амплитуда, но по-ниска честота (между 4 и 8 Hz). Те отразяват състояние на голяма релаксация, преди началото на съня. По-специално, тя е свързана с първите фази на съня.

Делта вълни

Тези вълни имат най-ниската честота (между 1 и 3 Hz). Те са свързани с по-дълбоки етапи на съня (етап 3 и 4, където обикновено не сънувате).

Как се извършва електроенцефалограмата?

За да се изпълни ЕЕГ, пациентът трябва да бъде отпуснат, в тъмна среда със затворени очи. Обикновено тя продължава около 30 минути.

В началото се провеждат тестове за активиране като интермитираща фотостимулация (прилагане на светли стимули с различни честоти) или хипервентилация (дишане през устата редовно и дълбоко в продължение на 3 минути).

Той може също да предизвика сън или, напротив, да поддържа пациента буден. Това зависи от това, което изследователят възнамерява да наблюдава или проверява.

Как се тълкува?

За интерпретиране на електроенцефалограма е необходимо да се знае нормалната активност на мозъка според възрастта и състоянието на пациента. Необходимо е също така да се проучат артефактите и възможните технически проблеми, за да се сведе до минимум грешките в интерпретацията.

Електроенцефалограмата може да бъде ненормална, ако има епилептиформна активност (предполагаща съществуването на епилептичен процес). Това може да бъде локализирано, обобщено или с определен и необичаен модел.

Тя може също да бъде ненормална, когато в определена област се показват бавни вълни. Или се открива обобщена асинхронност. Аномалии могат да възникнат и в амплитудата или когато има следа, която се отклонява от нормалното.

Понастоящем са разработени други по-съвременни техники като видео-ЕЕГ мониторинг, амбулаторна ЕЕГ, телеметрия, картографиране на мозъка, както и електрокортикография.

Видове електроенцефалограма

Има различни видове електроенцефалограми, които са изброени по-долу:

Базисна електроенцефалограма

Извършва се, когато пациентът е в състояние на будност, така че не се изисква подготовка. За да се избегне използването на продукти, които могат да повлияят на изследването, се извършва добро почистване на скалпа.

Електроенцефалограма в период на лишаване от сън

Необходима е предварителна подготовка. Пациентът трябва да е буден за 24 часа преди завършването му. Това се прави, за да се направят физиологични проследявания на фазите на съня, за да се открият аномалии, които не могат да бъдат получени чрез базалната ЕЕГ.

Видео-електроенцефалограма

Това е нормална електроенцефалограма, но отличителната му характеристика е, че пациентът е записан по време на процеса. Неговата цел е да получи визуален и електронен запис, който да наблюдава, ако се появят кризи или псевдокризи.

Електроенцефалограма на мозъчната смърт

Това е необходима техника за наблюдение на мозъчната кортикална активност или нейното отсъствие. Това е първата стъпка от така наречения "протокол за мозъчна смърт". Важно е да се пусне устройството за екстракция и / или трансплантация на органи.

Клинични приложения на електроенцефалограмата

Електроенцефалограмата се използва в много клинични и невропсихологични състояния. Ето някои от нейните приложения:

Откриване на епилепсия

ЕЕГ в епилепсия е от основно значение за диагнозата, тъй като позволява да се разграничи от други патологии като психогенни кризи, синкопи, нарушения на движението или мигрена.

Той също така служи за класифициране на епилептичния синдром, както и за контрол на еволюцията и ефективността на лечението.

Откриват енцефалопатии

Енцефалопатиите включват увреждане или неправилно функциониране на мозъка. Благодарение на електроенцефалограмата може да се знае дали определени симптоми се дължат на "органичен" мозъчен проблем или са продукт на други психични разстройства.

Контролна анестезия

Електроенцефалограмата е полезна за контролиране на дълбочината на анестезията, като предотвратява влизането на пациента в кома или събуждане.

Наблюдавайте мозъчната функция

ЕЕГ е от съществено значение в интензивните отделения да контролират мозъчната функция. Особено припадъци, ефект на успокоителни и анестезия при пациенти в индуцирана кома, както и за проверка на вторично увреждане на мозъка. Например, какво може да се случи при субарахноидален кръвоизлив.

Откриване на ненормално функциониране

Използва се за диагностициране на анормални промени в тялото, които могат да повлияят на мозъка. Обикновено е необходима процедура за диагностициране или наблюдение на мозъчни заболявания като болестта на Алцхаймер, травма на главата, инфекции или тумори.

Някои електроенцефалографски модели могат да представляват интерес за диагностицирането на някои патологии. Например, херпетен енцефалит, церебрална аноксия, барбитуратно отравяне, чернодробна енцефалопатия или болест на Creutzfeldt-Jakob.

Проверете адекватното развитие на мозъка

При новородените ЕЕГ може да предостави информация за мозъка, за да идентифицира възможните аномалии в зависимост от времето им на живот.

Идентифицирайте кома или мозъчна смърт

Електроенцефалограмата е необходима за оценка на състоянието на съзнанието на пациента. Той предоставя данни както за прогнозата, така и за степента на бавна активност на мозъка. Така че, по-ниска честота би означавало намаляване на нивото на съзнанието.

Той също така ни позволява да наблюдаваме дали мозъчната активност е непрекъсната или прекъсната, наличието на епилептиформна активност (показваща по-лоша прогноза) и реактивност към стимули (която показва дълбочината на кома).

В допълнение, чрез него може да се провери наличието на модели на сън (които са рядкост, когато комата е по-дълбока).

Патологии в съня

ЕЕГ е много важен за диагностиката и лечението на многобройни патологии на съня. Пациентът може да бъде изследван докато спи и да наблюдава характеристиките на техните мозъчни вълни.

Най-често използваният тест за почвени изследвания е полисомнография. Това, в допълнение към включването на електроенцефалограма, едновременно записва пациента на видео. В допълнение, тя позволява да се анализира мускулната му активност, дихателните движения, въздушния поток, кислородното насищане и др.

изследване

Електроенцефалограмата се използва в изследването. Особено в неврологията, когнитивната, невролингвистичната и психофизиологичната психология. Всъщност, много от нещата, които познаваме за нашия мозък, се дължат на изследвания с електроенцефалограми.