ЕЛЕКТРОЕНЦЕФАЛОГРАМА: ИСТОРИЯ, ФУНКЦИЯ, ВЪЛНИ - НЕВРОПСИХОЛОГИЯ - 2025

На електроенцефалограмата (ЕЕГ) е тест се използва за записване и оценка на биоелектрична активност на мозъка. Електрическите потенциали се получават чрез електроди, разположени на скалпа на пациента.

Записите могат да бъдат отпечатани на движеща се хартия чрез ЕЕГ или да бъдат гледани на монитор. Електрическата активност на мозъка може да бъде измерена при базални условия на почивка, будност или сън.

Приложение на електроенцефалограма при дете

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

Преди това се използва за откриване на фокални мозъчни разстройства като тумори или инсулт. Днес се използват магнитен резонанс (ЯМР) и компютърна томография (КТ).

Кратка история на електроенцефалограмата

Историята на електроенцефалограмата започва през 1870 г., когато Фрист и Хитциг, лекари в пруската армия, изследват с мозъците на войници. Те бяха открити в битката при Седан. Скоро разбраха, че чрез стимулиране на някои мозъчни области с галваничен ток, в тялото се генерират движения.

Ричард Бирмик Катън

Публичен домейн

Въпреки това, през 1875 г. лекарят Ричард Бирмик Катън потвърди, че мозъкът произвежда електрически токове. Това по-късно позволи на невролога Ферие да експериментира с „фарадичния ток“, локализирайки двигателните функции в мозъка.

Владимир Правдич-Немински

Публичен домейн

През 1913 г. Владимир Правдич-Немински е първият, който извърши това, което нарече „електроцереброграма“, изследвайки нервната система на куче. До този момент всички наблюдения бяха направени върху откритите мозъци, тъй като нямаше процедури за уголемяване, достигащи до вътрешността на черепа.

Ханс Бергер

Публичен домейн

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

Този немски невролог беше този, който откри „ритъма на Бергер“. Тоест, настоящите "алфа вълни", които се състоят от електромагнитни трептения, които идват от синхронната електрическа активност на таламуса.

Бергер, въпреки голямото си откритие, не съм в състояние да усъвършенствам този метод поради ограничените си технически познания.

През 1934 г. Адриан и Матюс при демонстрация в Обществото по физиология (Кеймбридж) успяват да проверят „ритъма на Бергер“. Тези автори напреднаха с по-добри техники и показаха, че правилният и широк ритъм от 10 точки в секунда не възниква от целия мозък, а от визуалните области на свързване.

Фредерик Гола

Публичен домейн

По-късно Фредерик Гола потвърди, че при някои заболявания има промени в ритмичните колебания на мозъчната дейност. Това позволи голям напредък в изучаването на епилепсията, като се осъзнае трудността на този въпрос и необходимостта от изучаване на мозъка по всеобхватен начин. Фишър и Лоуенбек през 1934 г. успяха да определят епилептиформните пикове.

И накрая, Уилям Грей Уолтър, американски невролог, специалист по роботика, разработи свои собствени версии на ЕЕГ и добави подобрения. Благодарение на него вече е възможно да се открият различните видове мозъчни вълни, от алфа вълни до делта вълни.

Как работи електроенцефалограмата?

Стандартният ЕЕГ е безболезнено, неинвазивно сканиране, което се извършва чрез прикрепване на електроди към скалпа с проводим гел. Той има записващ канал, който измерва разликата в напрежението между два електрода. Обикновено се използват 16 до 24 отвода.

Двойките електроди се комбинират, създавайки така нареченото "монтиране", което може да бъде биполярно (напречно и надлъжно) и монополярно (референтно). Биполярният монтаж се използва за запис на разликата в напрежението в области на мозъчната активност, докато монополярният сравнява активна мозъчна зона и друга с липса или неутрална активност.

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

Инвазивните електрони (в мозъка) могат да се използват за подробно проучване на труднодостъпни области като мезиалната повърхност на темпоралния лоб.

Electrocorticography

Понякога може да е необходимо да се поставят електроди близо до повърхността на мозъка, за да се открие електрическата активност в мозъчната кора. Обикновено електродите се поставят под дюра (един от слоевете на менингите) чрез разреза в черепа.

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

10-20 система

Съществува стандартизирана система за поставяне на електрод, известна като "10-20 система." Това означава, че разстоянието между електродите трябва да бъде 10% или 20% по отношение на фронталните оси (отпред и отзад) или напречно (от едната страна на мозъка до другата).

Трябва да се поставят 21 електрода и всеки електрод ще бъде свързан към един вход на диференциален усилвател. Усилвателите разпространяват напрежението между активния и референтния електрод между 1000 и 100 000 пъти.

Понастоящем аналоговият сигнал е в употреба и се използват цифрови усилватели. Digital EEG има големи предимства. Например, той улеснява анализа и съхранението на сигнала. В допълнение, той позволява да се променят параметри като филтри, чувствителност, време на запис и монтажи.

EEG сигналите могат да се записват с хардуер с отворен код, като OpenBCI. От друга страна, сигналът може да бъде обработен от безплатен софтуер като EEGLAB или Neurophysiological Biomarker Toolbox.

Електроенцефалографският сигнал е представен от разликата в електрическия потенциал (ddp), която съществува между две точки на повърхността на черепа. Всяка точка е електрод.

ЕЕГ мозъчни вълни

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 и която поддържа собствената си честота.

Вълните се класифицират според тяхната честота, тоест според броя пъти, в които вълната се повтаря в секунда и те се изразяват в херц (Hz). Честотите имат определено топографско разпределение и реактивност. По-голямата част от мозъчния сигнал, наблюдаван върху скалпа, е в диапазона между 1 и 30 Hz.

От друга страна се измерва и амплитудата. Това се определя от сравнението на разстоянието между основната линия и пика на вълната. Морфологията на вълната може да бъде остра, заострена, в комплекси с върхови вълни и / или остра вълна-бавна вълна.

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

Бета вълни

Бета вълни. Източник: Юго Гамбоа

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

Алфа вълни

Бета вълни. Източник: Юго Гамбоа

Те са с по-голяма амплитуда от предишните и честотата им се колебае между 8 и 13 Hz.Те възникват, когато човекът е отпуснат, без да полага значителни умствени усилия. Те се появяват и когато си затваряме очите, мечтаем или извършваме дейности, които сме много автоматизирали.

Тета вълни

Бета вълни. Източник: Юго Гамбоа

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-конкретно, тя е свързана с ранните етапи на съня.

Делта вълни

Делта вълни. Източник: Юго Гамбоа

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

процес

За да се извърши ЕЕГ, пациентът трябва да бъде отпуснат, в тъмна среда и със затворени очи. Обикновено трае около 30 минути.

Първоначално се провеждат тестове за активиране като периодична фотостимулация (прилагане на леки стимули с различна честота) или хипервентилация (дишане през устата редовно и дълбоко в продължение на 3 минути).

Той може също така да предизвика сън или, обратно, да поддържа пациента буден. Това зависи от това, което изследователят възнамерява да наблюдава или проверява. Това видео показва приложението при възрастен:

Интерпретация

За да се интерпретира електроенцефалограма, е необходимо да се знае нормалната активност на мозъка според възрастта и състоянието на пациента. Необходимо е също така да се изследват артефактите и възможните технически проблеми, за да се сведат до минимум грешните тълкувания.

ЕЕГ може да е ненормален, ако е налице епилептиформна активност (предполага епилептичен процес). Това може да бъде локализирано, обобщено или с определен и необичаен модел.

Тя може също да бъде ненормална, когато бавните вълни се визуализират в определена област или се открие генерализирана асинхронност. Възможно е също да има аномалии в амплитудата или когато има линия, която се отклонява от нормалната.

Понастоящем са разработени други по-модерни техники като видео-ЕЕГ мониторинг, амбулаторен ЕЕГ, телеметрия, картографиране на мозъка в допълнение към електрокортикографията.

Видове електроенцефалограма

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

Основна електроенцефалограма

Той е този, който се извършва, когато пациентът е в будно състояние, 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

Предишна подготовка е необходима. Пациентът трябва да е буден 24 часа преди извършването му. Това се прави, за да може да се направят физиологични следи от фазите на съня, за да се открият аномалии, които не могат да бъдат получени чрез базовата ЕЕГ.

Видео-електроенцефалограма

Това е нормална ЕЕГ, но отличителната й особеност е, че пациентът се снима на видеозапис по време на процеса. Целта му е да получи визуален и електрически запис, който да наблюдава, ако се появи криза или псевдокриза.

Електроенцефалограма на мозъчната смърт

Необходима е техника за наблюдение на мозъчната кортикална дейност или нейното отсъствие. Това е първата стъпка от така наречения „протокол за смъртта на мозъка“. От съществено значение е да се стартира устройството за извличане и / или трансплантация на органи.

Клинични приложения

Електроенцефалограмата се използва при голямо разнообразие от клинични и невропсихологични състояния. Ето някои от неговите приложения:

Открийте епилепсии

ЕЕГ при епилепсии е от съществено значение за диагнозата, тъй като позволява да се разграничи от други патологии като психогенни припадъци, синкоп, нарушения в движението или мигрена.

Използва се и за класифициране на епилептичния синдром, както и за контрол на неговата еволюция и ефективността на лечението.

Открийте енцефалопатии

Енцефалопатиите включват увреждане или неизправност на мозъка. Благодарение на електроенцефалограмата е възможно да се знае дали определени симптоми се дължат на „органичен“ мозъчен проблем или са продукт на други психиатрични разстройства.

Контролна анестезия

Електроенцефалограмата е полезна за контролиране на дълбочината на анестезия, предотвратявайки пациента да влезе в кома или да се събуди.

Следете мозъчната функция

ЕЕГ е от съществено значение в интензивните отделения за наблюдение на мозъчната функция. Особено припадъци, ефектът на успокоителните и анестезията при пациенти в индуцирана кома, както и за проверка за вторично увреждане на мозъка. Например този, който може да възникне при субарахноиден кръвоизлив.

Откриване на анормална работа

Използва се за диагностициране на анормални промени в организма, които могат да засегнат мозъка. Обикновено е необходима процедура за диагностициране или наблюдение на мозъчни заболявания като Алцхаймер, наранявания на главата, инфекции или тумори.

Определени електроенцефалографски модели могат да представляват интерес за диагностицирането на някои патологии. Например, херпетичен енцефалит, церебрална аноксия, отравяне с барбитурати, чернодробна енцефалопатия или болест на Кройцфелд-Якоб.

Проверете за правилното развитие на мозъка

При новородени ЕЕГ може да предостави информация за мозъка, за да идентифицира възможни аномалии въз основа на продължителността на живота им.

Определете 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 забавяне на мозъчната активност, така че по-ниската честота би показвала намаляване на нивото на съзнание.

Той също така ни позволява да наблюдаваме дали мозъчната дейност е непрекъсната или прекъсната, наличието на епилептиформна активност (което показва по-лоша прогноза) и реактивността към стимулите (което показва дълбочината на комата).

Освен това 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 диагнозата и лечението на множество патологии на съня. Пациентът може да бъде прегледан докато спи и да се наблюдават характеристиките на мозъчната им вълна.

Най-широко използваният тест за почвени изследвания е полисомнографията. Това, освен че включва електроенцефалограма, едновременно записва пациента на видео. В допълнение, той ви позволява да анализирате мускулната си активност, дихателните движения, въздушния поток, кислородното насищане и др.

разследване

Електроенцефалограмата се използва в научните изследвания, особено в невронауката, когнитивната психология, невролингвистиката и психофизиологията. Всъщност много от нещата, които днес знаем за нашия мозък, се дължат на изследвания, направени с ЕЕГ.

Препратки

1. Мозъчна електрическа активност: език за дешифриране? (SF). Произведено на 31 декември 2016 г. от Metode: Journal of Diffusion of Research на University of Valencia. Взета от metode.cat/es/.
2. Barea Navarro, R. (sf). Тема 5: Електроенцефалография. Проверено на 31 декември 2016 г. от UNIVERSIDAD DE ALCALÁ, ОТДЕЛ НА ЕЛЕКТРОНИТЕ: Взета от bioingenieria.edu.ar.
3. Barlow, JS (1993). Електроенцефалограмата: нейните модели и произход. MIT преса.
4. Barros, MIM, и Guardiola, GT (2006). Основи на електроенцефалографията. Дуазари, 3 (1).
5. Електроенцефалография. (SF). Произведено на 31 декември 2016 г. от Wikipedia.
6. García, TT (2011). Основно ръководство за медицински сестри в електроенцефалографията. Учение за медицинска сестра, 94, 29-33.
7. Мерино, М. и Мартинес, А. (2007). Конвенционална електроенцефалография в педиатрията, техниката и интерпретацията. Континент за педиатър. 5 (2): 105-8.
8. Niedermeyer, E., & da Silva, FL (ред.). (2005 г.). Електроенцефалография: основни принципи, клинични приложения и свързани области. Lippincott Williams & Wilkins.
9. Ramos-Argüelles, F., Morales, G., Egozcue, S., Pabón, RM, & Alonso, MT (2009). Основни техники на електроенцефалография: принципи и клинични приложения. Anales del Sistema Sanitario de Navarra, 32 (Suppl. 3), 69-82. Произведено на 31 декември 2016 г. от scielo.isciii.es.