ELEKTROENCEFALOGRAMA: ISTORIJA, FUNKCIJA, BANGOS - NEUROPSICHOLOGIJA - 2025

Elektroencefalograma (EEG) yra testas naudojamas įrašyti ir įvertinti bioelektrinių aktyvumą smegenyse. Elektriniai potencialai gaunami per elektrodus, esančius ant paciento galvos odos.

Įrašus galima atspausdinti ant judančio popieriaus per EEG arba peržiūrėti monitoriuje. Smegenų elektrinis aktyvumas gali būti matuojamas esant pagrindinėms ramybės, pabudimo ar miego sąlygoms.

Elektroencefalogramos taikymas vaikui

Elektroencefalograma naudojama diagnozuojant epilepsiją, miego sutrikimus, encefalopatijas, komą ir smegenų mirtį, be kitų atvejų. Jis taip pat gali būti naudojamas tyrimuose.

Anksčiau jis buvo naudojamas norint nustatyti židininius smegenų sutrikimus, tokius kaip navikai ar insultas. Šiandien naudojamas magnetinio rezonanso tomografija (MRT) ir kompiuterinė tomografija (KT).

Trumpa elektroencefalogramos istorija

Elektroencefalogramos istorija prasideda 1870 m., Kai Prūsijos armijos gydytojai Fristschas ir Hicigas tyrė kareivių smegenis. Jie buvo rasti Sedano mūšyje. Jie netrukus suprato, kad stimuliuodami kai kurias smegenų sritis galvanine srove, kūne buvo generuojami judesiai.

Richardas Birmickas Catonas

Vieša nuosavybė

Tačiau būtent 1875 m. Gydytojas Richardas Birmickas Catonas patvirtino, kad smegenys sukuria elektros srovę. Vėliau tai leido neurologui Ferrier eksperimentuoti su „faradine srove“, nustatant motorines funkcijas smegenyse.

Vladimiras Pravdich-Neminsky

Vieša nuosavybė

1913 m. Vladimiras Pravdičius-Neminskis pirmasis atliko vadinamąją elektrocerebrogramą, tiriančią šuns nervų sistemą. Iki to momento visi stebėjimai buvo daromi aptiktose smegenyse, nes nebuvo jokių padidinimo procedūrų, kurios pasiektų kaukolės vidų.

Hansas Bergeris

Vieša nuosavybė

1920 m. Hansas Bergeris pradėjo eksperimentuoti su žmonėmis, o po 9 metų sukūrė smegenų elektrinio aktyvumo matavimo metodą. Jis sugalvojo terminą „elektroencefalograma“, kad apibūdintų smegenų elektrinių svyravimų fiksavimą.

Šis vokiečių neurologas atrado „Bergerio ritmą“. T. y., Dabartinės „alfa bangos“, kurias sudaro elektromagnetiniai virpesiai, kylantys iš sinchroninio thalamus elektrinio aktyvumo.

Nepaisant didelio atradimo, Bergeris negali įgyvendinti šio metodo dėl jo ribotų techninių žinių.

1934 m. Adrianas ir Matthewsas demonstracijoje Fiziologijos draugijoje (Kembridžas) sugebėjo patikrinti „Bergerio ritmą“. Šie autoriai patobulino techniką ir parodė, kad įprastas ir platus 10 balų per sekundę ritmas kilo ne iš visų smegenų, o iš regėjimo asociacijų.

Frederikas Golla

Vieša nuosavybė

Vėliau Fredericas Golla patvirtino, kad sergant kai kuriomis ligomis buvo pakitę smegenų veiklos ritminiai virpesiai. Tai leido pasiekti didelę pažangą tiriant epilepsiją, suvokiant šios problemos sunkumą ir poreikį išsamiai ištirti smegenis. Fisheris ir Lowenbackas 1934 m. Sugebėjo nustatyti epileptiformos smailę.

Galiausiai William Grey Walter, amerikiečių neurologas, išmanantis robotiką, sukūrė savo EEG versijas ir pridėjo patobulinimų. Jos dėka dabar galima aptikti įvairių tipų smegenų bangas, pradedant alfa bangomis ir baigiant delta bangomis.

Kaip veikia elektroencefalograma?

Standartinis EEG yra neskausmingas, neinvazinis nuskaitymas, atliekamas elektrodus pritvirtinant prie galvos odos laidžiu geliu. Jis turi įrašymo kanalą, kuris matuoja įtampos skirtumą tarp dviejų elektrodų. Paprastai naudojami nuo 16 iki 24 laidų.

Elektrodų poros yra sujungtos, sukuriant tai, kas vadinama „kalnu“, kuris gali būti dvipolis (skersinis ir išilginis) ir vienpolis (referencinis). Bipolinis montažas naudojamas įtampos skirtumui užfiksuoti smegenų veiklos srityse, o vienpolis palygina aktyvią smegenų zoną ir kitą, kurioje nėra arba yra neutralus aktyvumas.

Taip pat galima išmatuoti skirtumą tarp aktyviosios zonos ir visų ar kai kurių aktyvių elektrodų vidurkio.

Invaziniai elektronai (smegenyse) gali būti naudojami išsamiai ištirti sunkiai pasiekiamose vietose, tokiose kaip laikinosios skilties mesialinis paviršius.

Elektrokortikografija

Kartais gali reikėti įterpti elektrodus arti smegenų paviršiaus, nustatyti smegenų žievės elektrinį aktyvumą. Elektrodai paprastai dedami po ilgaamžiškumu (vienu iš menzinų sluoksnių) per pjūvį kaukolėje.

Ši procedūra vadinama elektrokortikografija, ji naudojama atspariai epilepsijai gydyti ir tyrimams.

10-20 sistema

Yra standartizuota elektrodų išdėstymo sistema, vadinama „10-20 sistema“. Tai reiškia, kad atstumas tarp elektrodų turėtų būti 10% arba 20% priekinių ašių atžvilgiu (iš priekio į užpakalį) arba skersai (iš vienos smegenų pusės į kitą).

Reikia įdėti 21 elektrodą, o kiekvienas elektrodas bus prijungtas prie vieno diferencinio stiprintuvo įėjimo. Stiprintuvai paskirsto įtampą tarp aktyviojo ir etaloninio elektrodų nuo 1000 iki 100 000 kartų.

Šiuo metu analoginis signalas neveikia, naudojami skaitmeniniai stiprintuvai. Skaitmeninis EEG turi didelių pranašumų. Pavyzdžiui, tai palengvina signalo analizę ir saugojimą. Be to, tai leidžia modifikuoti tokius parametrus kaip filtrai, jautrumas, įrašymo laikas ir montažai.

EEG signalus galima įrašyti naudojant atvirojo kodo aparatinę įrangą, tokią kaip „OpenBCI“. Kita vertus, signalą gali apdoroti nemokama programinė įranga, tokia kaip EEGLAB arba Neurophysiological Biomarker Toolbox.

Elektroencefalografinis signalas parodytas pagal elektrinio potencialo (ddp) skirtumą, esantį tarp dviejų kaukolės paviršiaus taškų. Kiekvienas taškas yra elektrodas.

EEG smegenų bangos

Mūsų smegenys veikia per elektrinius impulsus, kurie keliauja per mūsų neuronus. Šie impulsai gali būti ritmiški arba ne, ir yra žinomi kaip smegenų bangos. Ritmą sudaro taisyklinga banga, kurios morfologija ir trukmė yra vienoda ir kuri palaiko savo dažnį.

Bangos klasifikuojamos pagal jų dažnį, tai yra, pagal tai, kiek kartų banga kartojasi per sekundę, ir jie išreiškiami hercais (Hz). Dažniai turi tam tikrą topografinį pasiskirstymą ir reaktyvumą. Didžioji dalis galvos odos smegenų signalo yra diapazone nuo 1 iki 30 Hz.

Kita vertus, matuojama ir amplitudė. Tai nustatoma palyginus atstumą tarp pradinės linijos ir bangos smailės. Bangų morfologija gali būti aštri, smailėjanti bangų kompleksuose ir (arba) aštrių bangų - lėta banga.

EEG galima pamatyti 4 pagrindinius pralaidumus, žinomus kaip alfa, beta, teta ir delta.

Beta bangos

Beta bangos. Šaltinis: Hugo Gamboa

Jie susideda iš plačių bangų, kurių dažnis yra nuo 14 iki 35 Hz. Jie atsiranda, kai mes atsibundame užsiimdami veikla, kuriai reikia didelių psichinių pastangų, pavyzdžiui, laikyti egzaminą ar mokytis.

Alfa bangos

Beta bangos. Šaltinis: Hugo Gamboa

Jie yra didesnės amplitudės nei ankstesnieji, o jų dažnis svyruoja nuo 8 iki 13 Hz. Jie atsiranda, kai žmogus atsipalaiduoja, be didelių protinių pastangų. Jie taip pat atsiranda, kai užmerkiame akis, svajojame ar vykdome veiklą, kurią esame labai automatizavę.

Teta bangos

Beta bangos. Šaltinis: Hugo Gamboa

Jie turi didesnę amplitudę, bet mažesnį dažnį (nuo 4 iki 8 Hz). Jie atspindi puikų atsipalaidavimo būseną prieš miegą. Tiksliau, jis susijęs su ankstyvuoju miego etapu.

Delta bangos

Delta bangos. Šaltinis: Hugo Gamboa

Šios bangos yra žemiausios iš visų (nuo 1 iki 3 Hz). Jie yra siejami su gilesniais miego etapais (3 ir 4 stadijos, kai paprastai nesvajojate).

Procesas

Norėdami atlikti EEG, pacientas turi būti atsipalaidavęs, tamsioje aplinkoje ir užmerktomis akimis. Paprastai tai trunka apie 30 minučių.

Iš pradžių atliekami aktyvacijos testai, tokie kaip periodinė fotostimuliacija (naudojant skirtingo dažnio šviesos stimulus) arba hiperventiliacija (reguliariai ir giliai kvėpuojant per burną 3 minutes).

Tai taip pat gali sukelti miegą arba, priešingai, išlaikyti paciento pabudimą. Tai priklauso nuo to, ką tyrėjas ketina stebėti ar patikrinti. Šis vaizdo įrašas rodo programą suaugusiam:

Interpretacija

Norėdami suprasti elektroencefalogramą, būtina žinoti normalų smegenų aktyvumą atsižvelgiant į paciento amžių ir būklę. Taip pat būtina išnagrinėti artefaktus ir galimas technines problemas, kad būtų mažiau klaidų.

EEG gali būti nenormalus, jei yra epileptiformos aktyvumas (tai rodo epilepsijos procesą). Tai gali būti lokalizuota, apibendrinta arba turinti tam tikrą ir neįprastą modelį.

Tai taip pat gali būti nenormalu, kai vizualizuojamos lėtos bangos tam tikroje srityje arba randama apibendrinta asinchronija. Taip pat gali būti amplitudės anomalijų arba kai yra linija, kuri nukrypsta nuo normalios.

Šiuo metu, be elektrokortikografijos, yra sukurtos ir kitos pažangesnės technologijos, tokios kaip vaizdo-EEG stebėjimas, ambulatorinis EEG, telemetrija, smegenų žemėlapiai.

Elektroencefalogramos tipai

Yra įvairių tipų EEG, kurie išvardyti toliau:

Pradinė elektroencefalograma

Tai atliekama pacientui pabudus, todėl jo paruošti nereikia. Norint nenaudoti produktų, kurie gali turėti įtakos tyrimui, kruopščiai nuvaloma galvos oda.

Elektroencefalograma miego trūkumo laikotarpiu

Ankstesnis pasiruošimas yra būtinas. Prieš atlikdamas operaciją, pacientas turi būti budintis 24 valandas. Tai daroma tam, kad būtų galima nustatyti fiziologinius miego fazių pėdsakus, kad būtų galima aptikti anomalijas, kurių neįmanoma gauti per pradinį EEG.

Vaizdo elektroencefalograma

Tai yra normalus EEG, tačiau jo skiriamasis bruožas yra tas, kad pacientas proceso metu yra filmuojamas. Jos tikslas yra gauti vaizdinį ir elektrinį įrašą, kad būtų galima stebėti, ar neatsiranda krizė ar pseudokrizė.

Smegenų mirties elektroencefalograma

Tai yra būtina technika stebėti smegenų žievės veiklą ar jos nebuvimą. Tai yra pirmasis vadinamojo „smegenų mirties protokolo“ žingsnis. Būtina įjungti organų ekstrahavimo ir (arba) transplantacijos prietaisą.

Klinikiniai pritaikymai

Elektroencefalograma naudojama esant įvairioms klinikinėms ir neuropsichologinėms ligoms. Štai keletas jo naudojimo būdų:

Aptikti epilepsiją

EEG sergant epilepsija yra būtina diagnozei nustatyti, nes tai leidžia atskirti nuo kitų patologijų, tokių kaip psichogeniniai traukuliai, sinkopė, judesių sutrikimai ar migrena.

Jis taip pat naudojamas klasifikuoti epilepsinį sindromą, taip pat kontroliuoti jo raidą ir gydymo efektyvumą.

Aptikti encefalopatijas

Encefalopatijos apima smegenų pažeidimus ar veikimo sutrikimus. Elektroencefalogramos dėka galima sužinoti, ar tam tikrus simptomus lemia „organinė“ smegenų problema, ar jie yra kitų psichinių sutrikimų padarinys.

Kontrolinė anestezija

Elektroencefalograma yra naudinga anestezijos gyliui kontroliuoti, neleidžiant pacientui patekti į komą ar pabusti.

Stebėkite smegenų funkciją

EEG yra būtinas intensyviosios terapijos skyriuose, siekiant stebėti smegenų funkciją. Ypač traukuliai, raminamųjų ir anestezijos poveikis pacientams, esantiems sukeltoje komoje, taip pat norint patikrinti, ar nėra antrinių smegenų pažeidimų. Pavyzdžiui, tas, kuris gali atsirasti esant subarachnoidiniam kraujavimui.

Nenormalus operacijos aptikimas

Jis naudojamas nenormaliems kūno pokyčiams, galintiems paveikti smegenis, diagnozuoti. Paprastai tai yra būtina procedūra diagnozuoti ar stebėti smegenų ligas, tokias kaip Alzheimerio liga, galvos traumos, infekcijos ar navikai.

Tam tikri elektroencefalografiniai modeliai gali būti svarbūs diagnozuojant kai kurias patologijas. Pavyzdžiui, herpetinis encefalitas, smegenų anoksija, apsinuodijimas barbitūratais, kepenų encefalopatija ar Kreicfeldo-Jakobo liga.

Patikrinkite, ar tinkamai vystosi smegenys

Naujagimiams EEG gali suteikti informacijos apie smegenis, kad būtų galima nustatyti galimus anomalijas pagal jų gyvenimo trukmę.

Nustatykite komą ar smegenų mirtį

Elektroencefalograma yra būtina norint įvertinti paciento sąmonės būklę. Čia pateikiami duomenys apie smegenų veiklos prognozę ir sulėtėjimą, kad mažesnis dažnis reikštų sąmonės lygio sumažėjimą.

Tai taip pat leidžia mums stebėti, ar smegenų veikla yra tęstinė, ar nepertraukiama, ar nėra epileptiformos aktyvumo (kuris rodo blogesnę prognozę) ir reaktyvumą į dirgiklius (tai rodo komos gylį).

Be to, per jį galima patikrinti, ar yra miego įpročių (kurie nedažni būna, kai koma yra gilesnė).

Patologijos miego metu

EEG yra labai svarbus diagnozuojant ir gydant daugybines miego patologijas. Pacientas gali būti ištirtas miego metu ir stebimos jo smegenų bangos savybės.

Plačiausiai naudojamas tyrimas dirvožemio tyrimams yra polisomnografija. Tai, be elektroencefalogramos, tuo pačiu metu fiksuoja pacientą vaizdo įraše. Be to, tai leidžia analizuoti raumenų veiklą, kvėpavimo judesius, oro srautą, prisotinimą deguonimi ir kt.

Tyrimas

Elektroencefalograma naudojama tyrimams, ypač neuromokslui, kognityvinei psichologijai, neurolingvistikai ir psichofiziologijai. Tiesą sakant, daugelis dalykų, kuriuos šiandien žinome apie mūsų smegenis, yra dėl tyrimų, atliktų su EEG.

Nuorodos

1. Smegenų elektrinis aktyvumas: kalbą, kaip iššifruoti? (sf). Gauta 2016 m. Gruodžio 31 d. Iš „Metode“: Valensijos universiteto tyrimų difuzijos žurnalas. Paimta iš metode.cat/es/.
2. Barea Navarro, R. (sf). 5 tema: Elektroencefalografija. Gauta 2016 m. Gruodžio 31 d. Iš „UNIVERSIDAD DE ALCALÁ“, ELEKTRONIKOS DEPARTAMENTAS: Paimta iš bioingenieria.edu.ar.
3. Barlow, JS (1993). Elektroencefalograma: jos modeliai ir ištakos. MIT spauda.
4. „Barros“, MIM ir „Guardiola“, GT (2006). Elektroencefalografijos pagrindai. Duazary, 3 (1).
5. Elektroencefalografija. (sf). Gauta 2016 m. Gruodžio 31 d. Iš Vikipedijos.
6. García, TT (2011). Pagrindinis elektroencefalografijos slaugytojų vadovas. Slaugos mokymas, 94, 29–33.
7. M. Merino ir Martínez, A. (2007). Įprasta elektroencefalografija pediatrijoje, technika ir aiškinimas. „Pediatr Contin“. 5 (2): 105–8.
8. Niedermeyer, E., ir da Silva, FL (Red.). (2005). Elektroencefalografija: pagrindiniai principai, klinikiniai pritaikymai ir susijusios sritys. Lippincott Williams ir Wilkins.
9. Ramos-Argüelles, F., Morales, G., Egozcue, S., Pabón, RM ir Alonso, MT (2009). Pagrindiniai elektroencefalografijos metodai: principai ir klinikiniai pritaikymai. Anales del Sistema Sanitario de Navarra, 32 (3 priedas), 69-82. Gauta 2016 m. Gruodžio 31 d. Iš scielo.isciii.es.