ELEKTROENCEFALOGRAM: HISTÓRIA, FUNKCIA, VLNY - NEUROPSYCHOLOGY - 2026

Elektroencefalograme (EEG) je test, ktorý slúži k záznamu a vyhodnocovať bioelektrické aktivity mozgu. Elektrické potenciály sa získavajú elektródami umiestnenými na pokožke hlavy pacienta.

Záznamy je možné tlačiť na pohyblivý papier cez EEG alebo si ich môžete prezerať na monitore. Elektrická aktivita mozgu sa môže merať v základných podmienkach pokoja, bdelosti alebo spánku.

Aplikácia elektroencefalogramu u dieťaťa

Elektroencefalogram sa okrem iného používa na diagnostiku epilepsie, porúch spánku, encefalopatií, kómy a smrti mozgu. Môže byť tiež použitý vo výskume.

Predtým sa používa na detekciu fokálnych mozgových porúch, ako sú nádory alebo mozgová príhoda. Dnes sa používa zobrazovanie pomocou magnetickej rezonancie (MRI) a počítačová tomografia (CT).

Stručná história elektroencefalogramu

História elektroencefalogramu sa začína v roku 1870, keď Fristsch a Hitzig, lekári pruskej armády, skúmali mozgy vojakov. Tieto boli objavené v bitke pri Sedane. Čoskoro si uvedomili, že stimuláciou niektorých oblastí mozgu galvanickým prúdom sa v tele generovali pohyby.

Richard Birmick Caton

Verejná doména

Avšak v roku 1875 lekár Richard Birmick Caton potvrdil, že mozog produkoval elektrické prúdy. Toto neskôr umožnilo neurológovi Ferrierovi experimentovať s „faradickým prúdom“ a lokalizovať motorické funkcie v mozgu.

Vladimir Pravdich-Neminsky

Verejná doména

V roku 1913 bol Vladimír Pravdich-Neminsky prvý, kto vykonal to, čo nazval „elektrickým stereogramom“, ktorý skúmal nervový systém psa. Dovtedy sa všetky pozorovania robili na objavených mozgoch, pretože do vnútrajšku lebky nedošlo k žiadnym postupom rozširovania.

Hans Berger

Verejná doména

V roku 1920 začal Hans Berger experimentovať s ľuďmi a o 9 rokov neskôr vytvoril metódu na meranie elektrickej aktivity mozgu. Razil termín „elektroencefalogram“, aby charakterizoval zaznamenávanie elektrických výkyvov v mozgu.

Tento nemecký neurológ bol tým, ktorý objavil „Bergerov rytmus“. To znamená, že súčasné „alfa vlny“ pozostávajú z elektromagnetických kmitov, ktoré pochádzajú zo synchrónnej elektrickej aktivity talamu.

Berger, napriek jeho veľkému objavu, nedokážem túto metódu pokročiť kvôli jeho obmedzeným technickým znalostiam.

V roku 1934 boli Adrian a Matthews na demonštrácii vo Fyziologickej spoločnosti (Cambridge) schopní overiť „Bergerov rytmus“. Títo autori postupovali lepšou technikou a ukázali, že pravidelný a široký rytmus 10 bodov za sekundu nevznikol z celého mozgu, ale z vizuálnych oblastí asociácie.

Frederic Golla

Verejná doména

Neskôr Frederic Golla potvrdil, že u niektorých chorôb došlo k zmenám v rytmických osciláciách mozgovej aktivity. To umožnilo veľký pokrok v štúdiu epilepsie, uvedomenie si problémov tohto problému a potrebu komplexného štúdia mozgu. Fisher a Lowenback, v roku 1934, boli schopní určiť vrcholy epileptiform.

Nakoniec, William Gray Walter, americký neurológ so skúsenosťami v robotike, vyvinul svoje vlastné verzie EEG a pridal vylepšenia. Vďaka tomu je teraz možné zistiť rôzne typy mozgových vĺn, od alfa vĺn po delta vlny.

Ako funguje elektroencefalogram?

Štandardný EEG je bezbolestný neinvazívny sken, ktorý sa vykonáva pripevnením elektród na pokožku hlavy pomocou vodivého gélu. Má záznamový kanál, ktorý meria rozdiel napätia medzi dvoma elektródami. Zvyčajne sa používa 16 až 24 zvodov.

Dvojice elektród sa kombinujú a vytvárajú takzvaný „držiak“, ktorý môže byť bipolárny (priečny a pozdĺžny) a monopolárny (referenčný). Bipolárna zostava sa používa na zaznamenávanie rozdielu napätia v oblastiach mozgovej aktivity, zatiaľ čo monopolárna porovnáva aktívnu mozgovú zónu a inú s nulovou alebo neutrálnou aktivitou.

Môže sa tiež zmerať rozdiel medzi aktívnou zónou a priemerom všetkých alebo niektorých aktívnych elektród.

Invazívne elektróny (v mozgu) sa môžu použiť na podrobné štúdium ťažko prístupných oblastí, ako je mesiálny povrch dočasného laloku.

elektrokortikografie

Niekedy môže byť potrebné vložiť elektródy blízko povrchu mozgu, aby sa detegovala elektrická aktivita v mozgovej kôre. Elektródy sú obvykle umiestnené pod duru (jedna z vrstiev meningov) prostredníctvom rezu v lebke.

Tento postup sa nazýva elektrokortikografia a používa sa na liečbu rezistentnej epilepsie a na vyšetrenie.

10-20 systém

Existuje štandardizovaný systém na umiestňovanie elektród známy ako „systém 10-20“. To znamená, že vzdialenosť medzi elektródami by mala byť 10% alebo 20% vzhľadom na predné osi (spredu dozadu) alebo priečne (z jednej strany mozgu na druhú).

Musí sa umiestniť 21 elektród a každá elektróda bude pripojená k jednému vstupu diferenciálneho zosilňovača. Zosilňovače šíria napätie medzi aktívnou a referenčnou elektródou 1 000 až 100 000 krát.

V súčasnosti je analógový signál nepoužívaný a používajú sa digitálne zosilňovače. Digitálny EEG má veľké výhody. Napríklad uľahčuje analýzu a uloženie signálu. Okrem toho umožňuje modifikovať parametre, ako sú filtre, citlivosť, čas záznamu a montáž.

Signály EEG sa môžu zaznamenávať pomocou hardvéru s otvoreným zdrojom, napríklad OpenBCI. Na druhej strane signál môže byť spracovaný slobodným softvérom, ako je EEGLAB alebo Neurofyziologický biomarker Toolbox.

Elektroencefalografický signál je reprezentovaný rozdielom v elektrickom potenciáli (ddp), ktorý existuje medzi dvoma bodmi na lebečnej ploche. Každý bod je elektróda.

EEG mozgové vlny

Náš mozog pracuje prostredníctvom elektrických impulzov, ktoré cestujú cez naše neuróny. Tieto impulzy môžu byť rytmické alebo nie a sú známe ako mozgové vlny. Rytmus pozostáva z pravidelnej vlny, ktorá má rovnakú morfológiu a trvanie a ktorá si udržuje svoju vlastnú frekvenciu.

Vlny sú klasifikované podľa ich frekvencie, to znamená podľa počtu opakovaní vlny za sekundu a sú vyjadrené v hertzoch (Hz). Frekvencie majú určitú topografickú distribúciu a reaktivitu. Väčšina mozgového signálu pozorovaného na temene hlavy je v rozsahu medzi 1 a 30 Hz.

Na druhej strane sa meria aj amplitúda. Toto je určené porovnaním vzdialenosti medzi základnou líniou a vrcholom vlny. Morfológia vĺn môže byť ostrá, špicatá, v komplexoch špičkových a / alebo ostrých vĺn.

V EEG možno vidieť 4 hlavné šírky pásma známe ako alfa, beta, theta a delta.

Vlny beta

Vlny beta. Zdroj: Hugo Gamboa

Pozostávajú zo širokých vĺn, ktorých frekvencia je medzi 14 a 35 Hz. Objavujú sa, keď sme hore, keď robíme činnosti, ktoré si vyžadujú intenzívne duševné úsilie, napríklad zloženie skúšky alebo štúdium.

Alfa vlny

Vlny beta. Zdroj: Hugo Gamboa

Majú väčšiu amplitúdu ako predchádzajúce a ich frekvencia osciluje medzi 8 a 13 Hz. Vznikajú, keď je človek uvoľnený, bez vynaloženia významného duševného úsilia. Objavujú sa aj vtedy, keď zavrieme oči, snívame alebo vykonávame činnosti, ktoré máme vysoko automatizované.

Theta vlny

Vlny beta. Zdroj: Hugo Gamboa

Majú väčšiu amplitúdu, ale nižšiu frekvenciu (medzi 4 a 8 Hz). Odrážajú stav veľkej relaxácie pred začiatkom spánku. Konkrétne je spojená s rannými štádiami spánku.

Delta vlny

Delta vlny. Zdroj: Hugo Gamboa

Tieto vlny sú vlny s najnižšou frekvenciou zo všetkých (medzi 1 a 3 Hz). Sú spojené s hlbšími stupňami spánku (štádiá 3 a 4, v ktorých zvyčajne nemáte sen).

proces

Na vykonanie EEG musí byť pacient uvoľnený, v tmavom prostredí a so zavretými očami. Zvyčajne to trvá asi 30 minút.

Najskôr sa vykonávajú aktivačné testy, ako je intermitentná fotostimulácia (aplikovanie svetelných stimulov s rôznymi frekvenciami) alebo hyperventilácia (dýchanie ústami pravidelne a hlboko po dobu 3 minút).

Môže tiež vyvolať spánok alebo naopak udržať pacienta hore. Závisí to od toho, čo má výskumný pracovník v úmysle pozorovať alebo overovať. Toto video zobrazuje aplikáciu pre dospelých:

interpretácia

Na interpretáciu elektroencefalogramu je potrebné poznať normálnu činnosť mozgu podľa veku a stavu pacienta. Je tiež potrebné preskúmať artefakty a možné technické problémy, aby sa minimalizovala nesprávna interpretácia.

EEG môže byť abnormálny, ak je prítomná epileptiformná aktivita (čo naznačuje epileptický proces). Toto môže byť lokalizované, zovšeobecnené alebo s konkrétnym a neobvyklým vzorom.

Môže to byť tiež neobvyklé, keď sa pomalé vlny vizualizujú v konkrétnej oblasti alebo sa zistí generalizovaná asynchrónia. Môžu sa vyskytnúť aj odchýlky v amplitúde alebo v prípade, že existuje čiara, ktorá sa líši od normálu.

V súčasnosti sa popri elektrokortikografii vyvinuli aj ďalšie pokročilejšie techniky, ako je video-EEG monitorovanie, ambulantné EEG, telemetrii, mapovanie mozgu.

Druhy elektroencefalogramu

Nižšie sú uvedené rôzne typy EEG:

Elektroencefalogram základnej línie

Je to ten, ktorý sa vykonáva, keď je pacient v bdelom stave, takže nie je potrebná žiadna príprava. Aby sa zabránilo použitiu produktov, ktoré môžu ovplyvniť vyšetrenie, vykonáva sa dobré čistenie pokožky hlavy.

Elektroencefalogram v období nedostatku spánku

Je potrebná predchádzajúca príprava. Pred výkonom musí byť pacient 24 hodín hore. Deje sa tak, aby bolo možné urobiť fyziologické stopy spánkových fáz, aby sa detegovali abnormality, ktoré sa nedajú získať pomocou základnej EEG.

Video-electroencephalogram

Je to normálny EEG, ale jeho charakteristickou črtou je to, že počas procesu sa pacient natáča. Jeho účelom je získať vizuálny a elektrický záznam, ktorý bude sledovať, či sa vyskytne kríza alebo pseudo kríza.

Elektroencefalogram mozgovej smrti

Je nevyhnutnou technikou pozorovať mozgovú kortikálnu aktivitu alebo jej neprítomnosť. Je to prvý krok tzv. „Protokolu o smrti mozgu“. Je nevyhnutné spustiť zariadenie na extrakciu a / alebo transplantáciu orgánov.

Klinické aplikácie

Elektroencefalogram sa používa pri mnohých klinických a neuropsychologických stavoch. Tu sú niektoré z jeho použití:

Zistite epilepsie

EEG v epilepsiách je nevyhnutný pre diagnózu, pretože umožňuje jeho rozlíšenie od iných patológií, ako sú psychogénne krízy, synkopa, poruchy pohybu alebo migrény.

Používa sa tiež na klasifikáciu epileptického syndrómu, ako aj na kontrolu jeho vývoja a účinnosti liečby.

Zistite encefalopatie

Encefalopatie zahŕňajú poškodenie alebo poruchu mozgu. Vďaka EEG je možné zistiť, či určité príznaky sú spôsobené „organickým“ problémom s mozgom alebo sú produktom iných psychiatrických porúch.

Kontrola anestézie

Elektroencefalogram je užitočný na kontrolu hĺbky anestézie, ktorá bráni pacientovi vstúpiť do kómy alebo prebudiť.

Monitorujte funkciu mozgu

EEG je nevyhnutný v jednotkách intenzívnej starostlivosti na monitorovanie funkcie mozgu. Najmä záchvaty, účinok sedatív a anestézie u pacientov v indukovanej kóme, ako aj kontrola sekundárneho poškodenia mozgu. Napríklad ten, ktorý sa môže vyskytnúť pri subarachnoidálnom krvácaní.

Detekcia abnormálnej činnosti

Používa sa na diagnostiku abnormálnych zmien v tele, ktoré môžu ovplyvniť mozog. Zvyčajne je to nevyhnutný postup na diagnostikovanie alebo monitorovanie chorôb mozgu, ako sú Alzheimerova choroba, poranenia hlavy, infekcie alebo nádory.

Určité elektroencefalografické vzorce môžu byť zaujímavé pre diagnostiku niektorých patológií. Napríklad herpetická encefalitída, cerebrálna anoxia, otrava barbiturátom, hepatálna encefalopatia alebo Creutzfeldt-Jakobova choroba.

Skontrolujte správny vývoj mozgu

U novorodencov môže EEG poskytnúť informácie o mozgu na identifikáciu možných abnormalít na základe ich dĺžky života.

Identifikujte kómu alebo smrť mozgu

Elektroencefalogram je potrebný na vyhodnotenie stavu vedomia pacienta. Poskytuje údaje o prognóze a stupni spomalenia mozgovej aktivity, takže nižšia frekvencia by naznačovala zníženie úrovne vedomia.

Umožňuje nám tiež pozorovať, či je mozgová aktivita nepretržitá alebo diskontinuálna, prítomnosť epileptiformnej aktivity (ktorá naznačuje horšiu prognózu) a reaktivitu na stimuly (ktorá ukazuje hĺbku kómy).

Okrem toho je možné prostredníctvom neho overiť prítomnosť spánkových schém (ktoré sú zriedkavejšie, ak je kóma hlbšia).

Patológie v spánku

EEG je veľmi dôležitý pri diagnostike a liečbe patologických stavov s viacnásobným spánkom. Pacienta možno vyšetriť, zatiaľ čo spí a pozorovať jeho mozgové vlny.

Najpoužívanejším testom pre pôdne štúdie je polysomnografia. Toto okrem zahrnutia elektroencefalogramu súčasne zaznamenáva pacienta na video. Okrem toho vám umožňuje analyzovať vašu svalovú aktivitu, respiračné pohyby, prietok vzduchu, saturáciu kyslíkom atď.

Vyšetrovanie

Elektroencefalogram sa používa vo výskume, najmä v neurovede, kognitívnej psychológii, neurolinguistike a psychofyziológii. V skutočnosti je veľa vecí, ktoré dnes vieme o našom mozgu, výsledkom výskumu vykonávaného s EEG.

Referencie

1. Elektrická aktivita mozgu: jazyk na dešifrovanie? (SF). Zdroj: 31. decembra 2016, z Metode: Journal of Difusion of Research of University of Valencia. Prevzaté z metode.cat/es/.
2. Barea Navarro, R. (sf). Téma 5: Elektroencefalografia. Získané 31. decembra 2016, z UNIVERSIDAD DE ALCALÁ, ODDELENIE ELEKTRONIKY: Prevzaté z bioingenieria.edu.ar.
3. Barlow, JS (1993). Elektroencefalogram: jeho vzorce a pôvod. MIT stlačte.
4. Barros, MIM a Guardiola, GT (2006). Základy elektroencefalografie. Duazary, 3 (1).
5. Electroencephalography. (SF). Získané 31. decembra 2016, z Wikipédie.
6. García, TT (2011). Základná príručka pre sestry v elektroencefalografii. Teaching Nursing, 94, 29-33.
7. Merino, M. a Martínez, A. (2007). Konvenčná elektroencefalografia v pediatrii, technika a interpretácia. Pediatr Contin. 5 (2): 105-8.
8. Niedermeyer, E., & da Silva, FL (Eds.). (2005). Elektroencefalografia: základné princípy, klinické aplikácie a súvisiace oblasti. Lippincott Williams & Wilkins.
9. Ramos-Argüelles, F., Morales, G., Egozcue, S., Pabón, RM a Alonso, MT (2009). Základné techniky elektroencefalografie: princípy a klinické aplikácie. Anales del Sistema Sanitario de Navarra, 32 (Suppl. 3), 69-82. Získané 31. decembra 2016, z scielo.isciii.es.