ELEKTROENCEFALOGRAM: HISTORIE, FUNKTION, BØLGER - NEUROPSYKOLOGI - 2025

Den elektroencefalogram (EEG) er en test, der anvendes til at registrere og evaluere bioelektriske aktivitet i hjernen. De elektriske potentialer opnås gennem elektroder placeret i patientens hovedbund.

Posterne kan udskrives på bevægeligt papir via en EEG eller kan ses på en skærm. Hjernens elektriske aktivitet kan måles under basale forhold for hvile, vågenhed eller søvn.

Påføring af elektroencefalogram hos børn

Elektroencephalogram bruges til diagnose af epilepsi, søvnforstyrrelser, encephalopatier, koma og hjernedød, blandt mange andre anvendelser. Det kan også bruges til forskning.

Det blev tidligere brugt til at påvise fokale hjerneforstyrrelser såsom tumorer eller slagtilfælde. I dag anvendes magnetisk resonansbillede (MRI) og computertomografi (CT).

Kort historie om elektroencefalogram

Elektroencephalogrammets historie begynder i 1870, da Fristsch og Hitzig, læger i den prøyssiske hær, undersøgte med soldaternes hjerner. Disse blev opdaget i slaget ved Sedan. De indså hurtigt, at ved at stimulere nogle hjerneområder med galvanisk strøm, blev der genereret bevægelser i kroppen.

Richard Birmick Caton

Offentlig ejendom

Imidlertid var det i 1875, at læge Richard Birmick Caton bekræftede, at hjernen producerede elektriske strømme. Dette gjorde det muligt for neurologen Ferrier at eksperimentere med den "faradiske strøm" og lokalisere motoriske funktioner i hjernen.

Vladimir Pravdich-Neminsky

Offentlig ejendom

I 1913 var Vladimir Pravdich-Neminsky den første, der udførte det, han kaldte et "elektrocerebrogram", hvor han undersøgte hundens nervesystem. Indtil det øjeblik blev alle observationer foretaget på opdagede hjerner, da der ikke var nogen udvidelsesprocedurer, der nåede ind i kraniet.

Hans berger

Offentlig ejendom

I 1920 begyndte Hans Berger at eksperimentere med mennesker, og 9 år senere skabte han en metode til at måle hjernens elektriske aktivitet. Han opfandt udtrykket "elektroencefalogram" for at karakterisere optagelsen af ​​elektriske udsving i hjernen.

Denne tyske neurolog var den, der opdagede ”Berger-rytmen”. Det vil sige de aktuelle "alfabølger", der består af elektromagnetiske svingninger, der kommer fra den synkrone elektriske aktivitet af thalamus.

Berger, på trods af hans store opdagelse, kan jeg ikke fremme denne metode på grund af hans begrænsede tekniske viden.

I 1934 var Adrian og Matthews i en demonstration i Society of Physiology (Cambridge) i stand til at verificere "Berger-rytmen". Disse forfattere avancerede med bedre teknikker og viste, at den regelmæssige og brede rytme på 10 point i sekundet ikke stammede fra hele hjernen, men fra de visuelle tilknytningsområder.

Frederic Golla

Offentlig ejendom

Senere bekræftede Frederic Golla, at der i visse sygdomme var ændringer i de rytmiske svingninger i hjerneaktiviteten. Dette muliggjorde store fremskridt i studiet af epilepsi, hvor man blev opmærksom på vanskeligheden ved dette problem og behovet for at studere hjernen på en omfattende måde. Fisher og Lowenback i 1934 var i stand til at bestemme epileptiforme toppe.

Til sidst udviklede William Gray Walter, en amerikansk neurolog, der er dygtig inden for robotik, sine egne versioner af EEG og tilføjede forbedringer. Takket være det er det nu muligt at detektere de forskellige typer hjernebølger, fra alfa-bølger til delta-bølger.

Hvordan fungerer et elektroencefalogram?

En standard EEG er en smertefri, ikke-invasiv scanning, der udføres ved at fastgøre elektroder til hovedbunden med en ledende gel. Den har en optagelseskanal, der måler spændingsforskellen mellem to elektroder. Typisk anvendes 16 til 24 ledninger.

Parret med elektroder kombineres og skaber det, der kaldes en "montering", der kan være bipolær (tværgående og langsgående) og monopolær (referencemæssig). Den bipolære montage bruges til at registrere spændingsforskellen i områder med hjerneaktivitet, mens den monopolære sammenligner en aktiv hjernezone og en anden med ingen eller neutral aktivitet.

Forskellen mellem en aktiv zone og gennemsnittet af alle eller nogle aktive elektroder kan også måles.

Invasive elektroner (i hjernen) kan bruges til at undersøge vanskeligt tilgængelige områder, såsom den mesiale overflade af den temporale lob i detaljer.

elektrocorticografi

Undertiden kan det være nødvendigt at indsætte elektroder tæt på overfladen af ​​hjernen for at detektere elektrisk aktivitet i hjernebarken. Elektroderne anbringes normalt under dura (et af hjernehindens lag) gennem et snit i kraniet.

Denne procedure kaldes elektrokortikografi, og den bruges til behandling af resistent epilepsi og til undersøgelser.

10-20 system

Der er et standardiseret system til elektrodeplacering kendt som "10-20-systemet." Dette indebærer, at afstanden mellem elektroderne skal være 10% eller 20% i forhold til de forreste akser (fra forreste til bagerste) eller på tværs (fra den ene side af hjernen til den anden).

Der skal placeres 21 elektroder, og hver elektrode tilsluttes en indgang fra en differentiel forstærker. Forstærkere spreder spændingen mellem den aktive og referenceelektroden mellem 1.000 og 100.000 gange.

På nuværende tidspunkt er det analoge signal ubrugt, og der anvendes digitale forstærkere. Digital EEG har store fordele. For eksempel letter det analysen og lagringen af ​​signalet. Derudover tillader det ændring af parametre som filtre, følsomhed, optagetid og montering.

EEG-signaler kan optages med open source-hardware, såsom OpenBCI. På den anden side kan signalet behandles med fri software såsom EEGLAB eller Neurophysiologisk Biomarker Toolbox.

Det elektroencephalografiske signal er repræsenteret fra forskellen i elektrisk potentiale (ddp), der findes mellem to punkter på kranialoverfladen. Hvert punkt er en elektrode.

EEG hjernebølger

Vores hjerne arbejder gennem elektriske impulser, der rejser gennem vores neuroner. Disse impulser kan være rytmiske eller ej og er kendt som hjernebølger. Rytmen består af en regelmæssig bølge, der har den samme morfologi og varighed, og som opretholder sin egen frekvens.

Bølger klassificeres efter deres frekvens, det vil sige i henhold til antallet af gange bølgen gentages pr. Sekund, og de udtrykkes i hertz (Hz). Frekvenserne har en vis topografisk fordeling og reaktivitet. Det meste af det hjernesignal, der observeres i hovedbunden, ligger i området mellem 1 og 30 Hz.

På den anden side måles amplituden også. Dette bestemmes ud fra sammenligningen af ​​afstanden mellem basislinjen og toppen af ​​bølgen. Bølgemorfologi kan være skarp, spids i tipbølgekomplekser og / eller skarp bølgelang bølge.

I EEG kan man se 4 hovedbåndbredder kendt som alpha, beta, theta og delta.

Betabølger

Betabølger. Kilde: Hugo Gamboa

De består af brede bølger, hvis frekvens er mellem 14 og 35 Hz. De ser ud, når vi er vågne, laver aktiviteter, der kræver intens mental indsats, såsom at tage en eksamen eller studere.

Alfa-bølger

Betabølger. Kilde: Hugo Gamboa

De har større amplitude end de foregående, og deres frekvens svinger mellem 8 og 13 Hz. De opstår, når personen er afslappet, uden at gøre en betydelig mental indsats. De vises også, når vi lukker øjnene, dagdrømmer eller udfører aktiviteter, som vi har meget automatiseret.

Theta bølger

Betabølger. Kilde: Hugo Gamboa

De har en større amplitude men en lavere frekvens (mellem 4 og 8 Hz). De afspejler en tilstand af stor afslapning, inden søvnens begyndelse. Specielt er det knyttet til de tidlige søvnstadier.

Delta bølger

Delta bølger. Kilde: Hugo Gamboa

Disse bølger er dem med den laveste frekvens af alle (mellem 1 og 3 Hz). De er forbundet med dybere søvnstadier (trin 3 og 4, hvor du normalt ikke drømmer).

Behandle

For at udføre EEG skal patienten være afslappet, i et mørkt miljø og med lukkede øjne. Det varer normalt cirka 30 minutter.

Indledningsvis udføres aktiveringstests såsom intermitterende fotostimulering (anvendelse af lysstimuleringer med forskellige frekvenser) eller hyperventilation (vejrtrækning gennem munden regelmæssigt og dybt i 3 minutter).

Det kan også inducere søvn eller omvendt holde patienten vågen. Dette afhænger af, hvad forskeren har til hensigt at observere eller verificere. Denne video viser applikationen hos en voksen:

Tolkning

For at fortolke et elektroencefalogram er det nødvendigt at kende hjernens normale aktivitet i henhold til patientens alder og tilstand. Det er også nødvendigt at undersøge artefakter og mulige tekniske problemer for at minimere fejlfortolkninger.

En EEG kan være unormal, hvis der er epileptiform aktivitet (hvilket antyder en epileptisk proces). Dette kan være lokaliseret, generaliseret eller med et bestemt og usædvanligt mønster.

Det kan også være unormalt, når langsomme bølger visualiseres i et specifikt område, eller hvis der findes generaliseret asynkroni. Der kan også være abnormiteter i amplitude, eller når der er en linje, der afviger fra det normale.

I øjeblikket er der udviklet andre mere avancerede teknikker såsom video-EEG-overvågning, ambulerende EEG, telemetri, hjernekortlægning ud over elektrokortikografi.

Typer af elektroencefalogram

Der er forskellige typer EEG'er, der er anført nedenfor:

Baselineelektroencefalogram

Det er den, der udføres, når patienten er i vågne tilstand, så der kræves ingen forberedelse. For at undgå at bruge produkter, der kan have indflydelse på undersøgelsen, udføres en god rengøring af hovedbunden.

Elektroencefalogram i søvnmangel periode

Tidligere forberedelse er nødvendig. Patienten skal være vågen i 24 timer før sin præstation. Dette gøres for at være i stand til at foretage fysiologiske spor af søvnfaserne for at påvise abnormiteter, der ikke kan opnås gennem basislinjen EEG.

Video-elektroencefalogram

Det er en normal EEG, men dens karakteristiske træk er, at patienten optages med videobånd under processen. Dets formål er at få en visuel og elektrisk registrering for at observere, om der optræder krise eller pseudokrise.

Elektroencefalogram af hjernedød

Det er en nødvendig teknik til at observere den cerebrale kortikale aktivitet eller dens fravær. Det er det første trin i den såkaldte "hjernedødsprotokol". Det er vigtigt at starte enheden til ekstraktion og / eller transplantation af organer.

Kliniske anvendelser

Det elektroencefalogram bruges i en lang række kliniske og neuropsykologiske tilstande. Her er nogle af dens anvendelser:

Registrer epilepsier

EEG ved epilepsier er essentiel for diagnose, da det gør det muligt at differentiere dem fra andre patologier, såsom psykogene kriser, synkope, bevægelsesforstyrrelser eller migræne.

Det tjener også til at klassificere epileptisk syndrom såvel som til at overvåge dets udvikling og effektiviteten af ​​behandlingen.

Registrer encephalopatier

Encephalopathies involverer skader eller funktionsfejl i hjernen. Takket være det elektroencefalogram er det muligt at vide, om visse symptomer skyldes et "organisk" hjerneproblem, eller er produktet af andre psykiatriske lidelser.

Kontroller anæstesi

Elektroencephalogrammet er nyttigt til at kontrollere anæstesidybden og forhindre patienten i at komme ind i koma eller vågne op.

Overvåg hjernens funktion

EEG er vigtig i intensivafdelinger for at overvåge hjernens funktion. Især anfald, virkningen af ​​beroligende midler og anæstesi hos patienter i et induceret koma, samt for at kontrollere for sekundær hjerneskade. For eksempel den, der kan forekomme i en subarachnoid blødning.

Unormal funktionsdetektion

Det bruges til at diagnosticere unormale ændringer i kroppen, der kan påvirke hjernen. Det er normalt en nødvendig procedure for at diagnosticere eller overvåge hjernesygdomme som Alzheimers, hovedskader, infektioner eller tumorer.

Visse elektroencefalografiske mønstre kan være af interesse for diagnosen af ​​nogle patologier. F.eks. Herpetisk encephalitis, cerebral anoxi, barbituratforgiftning, hepatisk encephalopati eller Creutzfeldt-Jakob-sygdom.

Kontroller for korrekt hjerneudvikling

Hos nyfødte kan EEG give information om hjernen til at identificere mulige abnormiteter baseret på deres levetid.

Identificer koma eller hjernedød

Det elektroencefalogram er nødvendigt for at vurdere patientens bevidsthedstilstand. Den giver data om både prognosen og graden af ​​nedsat hjerneaktivitet, så en lavere frekvens indikerer en reduktion i bevidsthedsniveauet.

Det giver os også mulighed for at observere, om hjerneaktivitet er kontinuerlig eller diskontinuerlig, tilstedeværelsen af ​​epileptiform aktivitet (hvilket indikerer en værre prognose) og reaktivitet over for stimuli (som viser dybden af ​​koma).

Derudover kan tilstedeværelsen af ​​søvnmønstre verificeres (som er sjældne, når koma er dybere).

Patologier i søvn

EEG er meget vigtig til diagnose og behandling af flere søvnpatologier. Patienten kan undersøges, mens de sover, og deres hjernebølgekarakteristika observeres.

Den mest anvendte test til jordundersøgelser er polysomnografi. Dette, udover at inkludere et elektroencefalogram, registrerer samtidig patienten på video. Derudover giver det dig mulighed for at analysere din muskelaktivitet, luftvejsbevægelser, luftstrøm, iltmætning osv.

Efterforskning

Det elektroencefalogram bruges til forskning, især inden for neurovidenskab, kognitiv psykologi, neurolingvistik og psykofysiologi. Faktisk skyldes mange af de ting, vi ved om vores hjerne i dag, forskning, der er udført med EEG'er.

Referencer

1. Hjernens elektriske aktivitet: et sprog til at dechifrere? (Sf). Hentet den 31. december 2016 fra Metode: Journal of Diffusion of Research fra Valencia-universitetet. Taget fra metode.cat/es/.
2. Barea Navarro, R. (sf). Emne 5: Elektroencefalografi. Hentet den 31. december 2016 fra UNIVERSIDAD DE ALCALÁ, DEPARTMENT OF ELEKTRONIK: Taget fra bioingenieria.edu.ar.
3. Barlow, JS (1993). Elektroencephalogram: dets mønstre og oprindelse. MIT-tryk.
4. Barros, MIM, & Guardiola, GT (2006). Grundlæggende om elektroencefalografi. Duazary, 3 (1).
5. Elektroencephalografi. (Sf). Hentet den 31. december 2016 fra Wikipedia.
6. García, TT (2011). Grundlæggende manual til sygeplejersker i elektroencefalografi. Undervisning i sygepleje, 94, 29-33.
7. Merino, M. og Martínez, A. (2007). Konventionel elektroencefalografi inden for pediatri, teknik og fortolkning. En Pediatr Kontin. 5 (2): 105-8.
8. Niedermeyer, E., & da Silva, FL (Eds.). (2005). Elektroencefalografi: grundlæggende principper, kliniske anvendelser og relaterede felter. Lippincott Williams & Wilkins.
9. Ramos-Argüelles, F., Morales, G., Egozcue, S., Pabón, RM, & Alonso, MT (2009). Grundlæggende teknikker til elektroencefalografi: principper og kliniske anvendelser. Anales del Sistema Sanitario de Navarra, 32 (Suppl. 3), 69-82. Hentet den 31. december 2016 fra scielo.isciii.es.