ELEKTROENCEFALOGRAMMA: VĒSTURE, FUNKCIJA, VIĻŅI - NEIROPSIHOLOĢIJA - 2025

Elektroencefalogrāfija (EEG) ir tests, lai ierakstītu un novērtēt bioelektrisko aktivitāti smadzenēs. Elektriskos potenciālus iegūst caur elektrodiem, kas atrodas uz pacienta galvas ādas.

Ierakstus var izdrukāt uz kustīga papīra, izmantojot EEG, vai arī tos var aplūkot monitorā. Smadzeņu elektrisko aktivitāti var izmērīt pamata atpūtas, nomodā vai miega apstākļos.

Elektroencefalogrammas piemērošana bērnam

Elektroencefalogrammu izmanto epilepsijas, miega traucējumu, encefalopātiju, komas un smadzeņu nāves diagnozei daudzu citu lietojumu gadījumā. To var izmantot arī pētniecībā.

Iepriekš to izmantoja, lai noteiktu fokālos smadzeņu traucējumus, piemēram, audzējus vai insultu. Mūsdienās tiek izmantota magnētiskās rezonanses attēlveidošana (MRI) un datortomogrāfija (CT).

Elektroencefalogrammas īsa vēsture

Elektroencefalogrammas vēsture sākas 1870. gadā, kad Prūsijas armijas ārsti Fristišs un Hicigs izmeklēja ar karavīru smadzenēm. Tie tika atklāti Sedan kaujā. Viņi drīz saprata, ka, stimulējot dažus smadzeņu apgabalus ar galvanisko strāvu, ķermenī tiek ģenerētas kustības.

Ričards Birmiks Katons

Publiski pieejams

Tomēr 1875. gadā ārsts Ričards Biriks Katons apstiprināja, ka smadzenes rada elektriskās strāvas. Tas vēlāk ļāva neirologam Ferigeram eksperimentēt ar "faradisko strāvu", lokalizējot motoriskās funkcijas smadzenēs.

Vladimirs Pravdičs-Neminskis

Publiski pieejams

1913. gadā Vladimirs Pravdičs-Neminskis bija pirmais, kurš veica to, ko viņš sauca par "elektrocerebrogrammu", pārbaudot suņa nervu sistēmu. Līdz tam brīdim visi novērojumi tika veikti atklātajām smadzenēm, jo ​​nebija tādu palielināšanas procedūru, kas sasniegtu galvaskausa iekšpusi.

Hanss Bergers

Publiski pieejams

1920. gadā Hanss Bergers sāka eksperimentēt ar cilvēkiem, un 9 gadus vēlāk viņš izveidoja metodi smadzeņu elektriskās aktivitātes noteikšanai. Viņš raksturoja terminu "elektroencefalogramma", lai raksturotu smadzeņu elektrisko svārstību reģistrāciju.

Šis vācu neirologs bija tas, kurš atklāja “Bergera ritmu”. Tas ir, pašreizējie "alfa viļņi", kas sastāv no elektromagnētiskām svārstībām, kas rodas no talama sinhronās elektriskās aktivitātes.

Bergers, neskatoties uz viņa lielo atklājumu, es nespēju uzlabot šo metodi ierobežoto tehnisko zināšanu dēļ.

1934. gadā Adrians un Metjūss demonstrācijā Fizioloģijas biedrībā (Kembridža) spēja pārbaudīt “Bergera ritmu”. Šie autori progresēja ar labākām metodēm un parādīja, ka regulārais un plašais ritms - 10 punkti sekundē - neizriet no visām smadzenēm, bet no redzes zonām.

Frederiks Golla

Publiski pieejams

Vēlāk Frederiks Golla apstiprināja, ka dažās slimībās ir izmaiņas smadzeņu darbības ritmiskajās svārstībās. Tas ļāva sasniegt lielus panākumus epilepsijas izpētē, apzinoties šī jautājuma grūtības un nepieciešamību vispusīgi izpētīt smadzenes. Fišers un Lowenback 1934. gadā spēja noteikt epileptiformu virsotnes.

Visbeidzot, William Grey Walter, amerikāņu neirologs, kurš ir pieredzējis robotikā, izstrādāja savas EEG versijas un pievienoja uzlabojumus. Pateicoties tam, tagad ir iespējams noteikt dažāda veida smadzeņu viļņus, sākot no alfa viļņiem līdz delta viļņiem.

Kā darbojas elektroencefalogramma?

Standarta EEG ir nesāpīga, neinvazīva skenēšana, ko veic, pievienojot elektrodus galvas ādai ar vadošu želeju. Tam ir ierakstīšanas kanāls, kas mēra sprieguma starpību starp diviem elektrodiem. Parasti tiek izmantoti 16 līdz 24 vadi.

Elektrodu pāri tiek apvienoti, veidojot tā saukto "stiprinājumu", kas var būt bipolārs (šķērsvirzienā un garenvirzienā) un monopolārs (atsauces). Bipolāru montāžu izmanto, lai reģistrētu sprieguma starpību smadzeņu darbības zonās, savukārt monopolārā tiek salīdzināta aktīvā smadzeņu zona un cita, kurai nav vai ir neitrāla aktivitāte.

Var izmērīt arī starpību starp aktīvo zonu un visu vai dažu aktīvo elektrodu vidējo vērtību.

Invazīvos elektronus (smadzenēs) var izmantot, lai sīki izpētītu grūti sasniedzamās vietas, piemēram, temporālās daivas mesiālo virsmu.

Elektrokortikogrāfija

Dažreiz var būt nepieciešams ievietot elektrodus tuvu smadzeņu virsmai, lai smadzeņu garozā noteiktu elektrisko aktivitāti. Elektrodi parasti tiek novietoti zem dura (viens no smadzeņu slāņiem) caur griezumu galvaskausā.

Šo procedūru sauc par elektrokortikogrāfiju, un to izmanto rezistentas epilepsijas ārstēšanai un izmeklēšanai.

10-20 sistēma

Elektrodu izvietošanai ir standartizēta sistēma, kas pazīstama kā "10-20 sistēma". Tas nozīmē, ka attālumam starp elektrodiem jābūt 10% vai 20% attiecībā pret frontālajām asīm (no priekšpuses uz aizmuguri) vai šķērsvirzienā (no vienas smadzeņu puses uz otru).

Jānovieto 21 elektrods, un katrs elektrods tiks savienots ar diferenciālā pastiprinātāja vienu ieeju. Pastiprinātāji izplata spriegumu starp aktīvo un atsauces elektrodu no 1000 līdz 100 000 reizēm.

Pašlaik analogo signālu vairs neizmanto, un tiek izmantoti digitālie pastiprinātāji. Digitālajam EEG ir lielas priekšrocības. Piemēram, tas atvieglo signāla analīzi un glabāšanu. Turklāt tas ļauj modificēt tādus parametrus kā filtri, jutība, ierakstīšanas laiks un montāža.

EEG signālus var ierakstīt ar atvērtā koda aparatūru, piemēram, OpenBCI. No otras puses, signālu var apstrādāt ar bezmaksas programmatūru, piemēram, EEGLAB vai Neurophysiological Biomarker Toolbox.

Elektroencefalogrāfiskais signāls tiek attēlots no elektriskā potenciāla atšķirības (ddp), kas pastāv starp diviem punktiem uz galvaskausa virsmas. Katrs punkts ir elektrods.

EEG smadzeņu viļņi

Mūsu smadzenes darbojas caur elektriskiem impulsiem, kas pārvietojas caur mūsu neironiem. Šie impulsi var būt ritmiski vai nē, un tos sauc par smadzeņu viļņiem. Ritmu veido regulārs vilnis, kuram ir vienāda morfoloģija un ilgums un kurš uztur pats savu frekvenci.

Viļņus klasificē pēc to frekvences, tas ir, pēc viļņa atkārtojumu skaita sekundē, un tos izsaka hercos (Hz). Frekvencēm ir noteikts topogrāfiskais sadalījums un reaģētspēja. Lielākā daļa galvas smadzenēs novēroto smadzeņu signālu ir diapazonā no 1 līdz 30 Hz.

No otras puses, mēra arī amplitūdu. To nosaka, salīdzinot attālumu starp bāzes līniju un viļņa virsotni. Viļņu morfoloģija var būt asa, smaila, garu viļņu kompleksos un / vai asa viļņa-lēna viļņa.

EEG var redzēt 4 galvenos joslas platumus, kas pazīstami kā alfa, beta, beta un delta.

Beta viļņi

Beta viļņi. Avots: Hugo Gamboa

Tie sastāv no platiem viļņiem, kuru frekvence ir no 14 līdz 35 Hz. Tie parādās, kad mēs esam nomodā, veicot darbības, kas prasa intensīvu garīgo piepūli, piemēram, eksāmena kārtošanu vai studijas.

Alfa viļņi

Beta viļņi. Avots: Hugo Gamboa

Tiem ir lielāka amplitūda nekā iepriekšējiem, un to frekvence svārstās no 8 līdz 13 Hz. Tās parādās arī tad, kad aizveram acis, sapņojam vai veicam darbības, kuras esam ļoti automatizējuši.

Teta viļņi

Beta viļņi. Avots: Hugo Gamboa

Viņiem ir lielāka amplitūda, bet zemāka frekvence (no 4 līdz 8 Hz). Tie atspoguļo lielisku relaksācijas stāvokli pirms miega sākuma. Konkrēti, tas ir saistīts ar miega sākumposmu.

Delta viļņi

Delta viļņi. Avots: Hugo Gamboa

Šie viļņi ir ar zemāko frekvenci no visiem (no 1 līdz 3 Hz). Tie ir saistīti ar dziļākiem miega posmiem (3. un 4. posms, kur jūs parasti nesapņojat).

Process

Lai veiktu EEG, pacientam jābūt atvieglinātam, tumšā vidē un aizvērtām acīm. Tas parasti ilgst apmēram 30 minūtes.

Sākumā tiek veikti aktivizācijas testi, piemēram, periodiska fotostimulācija (izmantojot gaismas stimulus ar dažādu frekvenci) vai hiperventilācija (regulāri un dziļi elpot caur muti 3 minūtes).

Tas var arī izraisīt miegu vai, tieši otrādi, uzturēt pacientu nomodā. Tas ir atkarīgs no tā, ko pētnieks plāno novērot vai pārbaudīt. Šajā video redzams pieteikums pieaugušajam:

Interpretācija

Lai interpretētu elektroencefalogrammu, ir jāzina normāla smadzeņu darbība atbilstoši pacienta vecumam un stāvoklim. Ir arī jāpārbauda artefakti un iespējamās tehniskās problēmas, lai mazinātu nepareizu interpretāciju.

EEG var būt patoloģiska, ja ir epileptiformas aktivitāte (kas liecina par epilepsijas procesu). To var lokalizēt, vispārināt vai ar īpašu un neparastu modeli.

Tas var būt arī nenormāli, ja noteiktā apgabalā tiek vizualizēti lēni viļņi vai tiek atrasta vispārināta asinhroni. Var būt arī novirzes amplitūdā vai kad ir līnija, kas novirzās no normas.

Pašlaik papildus elektrokortikogrāfijai ir izstrādātas arī citas uzlabotas tehnikas, piemēram, video-EEG monitorings, ambulatorā EEG, telemetrija, smadzeņu kartēšana.

Elektroencefalogrammas veidi

Ir dažādi EEG veidi, kas uzskaitīti zemāk:

Sākotnējā elektroencefalogramma

Tas ir tas, kas tiek veikts, kad pacients ir nomoda stāvoklī, tāpēc sagatavošanās nav nepieciešama. Lai izvairītos no tādu produktu lietošanas, kas var ietekmēt pārbaudi, galvas ādu notīra labi.

Elektroencefalogramma miega trūkuma periodā

Iepriekšēja sagatavošanās ir nepieciešama. Pacientam jābūt nomodā 24 stundas pirms tā izpildes. Tas tiek darīts, lai varētu veikt miega fāžu fizioloģiskās pēdas, lai atklātu novirzes, kuras nevar iegūt, izmantojot EEG sākuma līmeni.

Videoelektroencefalogramma

Tas ir parasts EEG, taču tā atšķirīgā iezīme ir tā, ka pacients procesa laikā tiek filmēts. Tās mērķis ir iegūt vizuālu un elektrisku ierakstu, lai novērotu, vai parādās krīze vai pseidokrīze.

Smadzeņu nāves elektroencefalogramma

Tas ir nepieciešams paņēmiens, lai novērotu smadzeņu garozas darbību vai tās neesamību. Tas ir tā saucamā “smadzeņu nāves protokola” pirmais solis. Ir svarīgi iedarbināt ierīci orgānu ekstrakcijai un / vai transplantācijai.

Klīniskie lietojumi

Elektroencefalogramma tiek izmantota ļoti dažādos klīniskos un neiropsiholoģiskos apstākļos. Šeit ir minēti daži tā izmantošanas veidi:

Noteikt epilepsijas

EEG epilepsijas gadījumā ir būtiska diagnozei, jo tas ļauj to atšķirt no citām patoloģijām, piemēram, psihogēnām krīzēm, sinkopes, kustību traucējumiem vai migrēnām.

To lieto arī, lai klasificētu epilepsijas sindromu, kā arī lai kontrolētu tā attīstību un ārstēšanas efektivitāti.

Noteikt encefalopātijas

Encefalopātijas ir saistītas ar smadzeņu bojājumiem vai nepareizu darbību. Pateicoties elektroencefalogrammai, var zināt, vai daži simptomi rodas "organiskas" smadzeņu problēmas dēļ, vai arī tie ir citu psihisku traucējumu rezultāts.

Kontroles anestēzija

Elektroencefalogramma ir noderīga, lai kontrolētu anestēzijas dziļumu, neļaujot pacientam iekļūt komā vai pamostoties.

Monitor smadzeņu darbību

EEG ir būtiska intensīvās terapijas nodaļās, lai uzraudzītu smadzeņu darbību. Īpaši krampji, nomierinošo līdzekļu un anestēzijas ietekme pacientiem inducētā komā, kā arī, lai pārbaudītu sekundārus smadzeņu bojājumus. Piemēram, tas, kas var rasties subarahnoidālā asiņošanā.

Nenormālas darbības noteikšana

To lieto, lai diagnosticētu patoloģiskas izmaiņas organismā, kas var ietekmēt smadzenes. Parasti tā ir nepieciešama, lai diagnosticētu vai uzraudzītu smadzeņu slimības, piemēram, Alcheimera slimību, galvas traumas, infekcijas vai audzējus.

Atsevišķi elektroencefalogrāfiskie raksti var interesēt dažu patoloģiju diagnostiku. Piemēram, herpetisks encefalīts, smadzeņu anoksija, saindēšanās ar barbiturātiem, aknu encefalopātija vai Kreicfelda-Jakoba slimība.

Pārbaudiet pareizu smadzeņu attīstību

Jaundzimušajiem EEG var sniegt informāciju par smadzenēm, lai identificētu iespējamās novirzes, pamatojoties uz viņu dzīves ilgumu.

Nosakiet komu vai smadzeņu nāvi

Elektroencefalogramma ir nepieciešama, lai novērtētu pacienta apziņas stāvokli. Tas sniedz datus gan par smadzeņu darbības prognozi, gan palēnināšanās pakāpi, lai zemāka frekvence norādītu uz samaņas līmeņa pazemināšanos.

Tas arī ļauj mums novērot, vai smadzeņu darbība ir nepārtraukta vai pārtraukta, epileptiformas aktivitātes klātbūtne (kas norāda uz sliktāku prognozi) un reaktivitāte uz stimuliem (kas parāda komas dziļumu).

Turklāt caur to var pārbaudīt miega režīmu esamību (kas reti rodas, kad koma ir dziļāka).

Patoloģijas miegā

EEG ir ļoti svarīgs vairāku miega patoloģiju diagnosticēšanai un ārstēšanai. Pacientu var pārbaudīt gulēšanas laikā un novērot viņa smadzeņu viļņu raksturlielumus.

Augsnes pētījumos visplašāk izmantotais tests ir polisomnogrāfija. Tas papildus elektroencefalogrammas iekļaušanai vienlaikus reģistrē pacientu arī video. Turklāt tas ļauj analizēt muskuļu darbību, elpošanas kustības, gaisa plūsmu, piesātinājumu ar skābekli utt.

Izmeklēšana

Elektroencefalogramma tiek izmantota pētījumos, īpaši neirozinātnē, kognitīvajā psiholoģijā, neirolingvistikā un psihofizioloģijā. Faktiski daudzas no lietām, kuras mēs šodien zinām par mūsu smadzenēm, ir saistītas ar pētījumiem, kas veikti ar EEG.

Atsauces

1. Smadzeņu elektriskā aktivitāte: vai atšifrēt valodu? (sf). Iegūts 2016. gada 31. decembrī no Metode: Journal of Diffusion of Research of Valencia University. Ņemts no metodes.cat/es/.
2. Barea Navarro, R. (sf). 5. tēma: Elektroencefalogrāfija. Iegūts 2016. gada 31. decembrī no UNIVERSIDAD DE ALCALÁ, ELEKTRONIKAS DEPARTAMENTS: ņemts no bioingenieria.edu.ar.
3. Bārlovs, JS (1993). Elektroencefalogramma: tās raksti un izcelsme. MIT prese.
4. Barros, MIM un Guardiola, GT (2006). Elektroencefalogrāfijas pamati. Duazary, 3 (1).
5. Elektroencefalogrāfija. (sf). Iegūts 2016. gada 31. decembrī no Wikipedia.
6. Garsija, TT (2011). Elektroencefalogrāfijas māsu pamatnoteikumi. Nursing Teaching, 94, 29-33.
7. Merino, M. un Martínez, A. (2007). Parastā elektroencefalogrāfija pediatrijā, metodikā un interpretācijā. Pediatr Contin. 5 (2): 105–8.
8. Nīdermeijers, E., un da Silva, FL (red.). (2005). Elektroencefalogrāfija: pamatprincipi, klīniskā pielietošana un saistītās jomas. Lippincott Williams & Wilkins.
9. Ramos-Argüelles, F., Morales, G., Egozcue, S., Pabón, RM un Alonso, MT (2009). Elektroencefalogrāfijas pamatmetodes: principi un klīniskā pielietošana. Anales del Sistema Sanitario de Navarra, 32 (Suppl. 3), 69-82. Iegūts 2016. gada 31. decembrī no vietnes scielo.isciii.es.