Elektroencefalografi (forkortelse - EEG; fra anden græsk ἥλεκτρον - elektron, rav, ἐγκέφαλος - hjerne og γραμμα - optagelse) er et afsnit af elektrofysiologi , der studerer regelmæssighederne af hjernens elektriske overflade, den samlede elektriske aktivitet af huden og hudens fysiske aktivitet. hovedbund, samt registreringsmetoden sådanne potentialer [1] . EEG er også en ikke-invasiv metode til at studere hjernens funktionelle tilstand ved at registrere dens bioelektriske aktivitet.
Elektroencefalografi måler spændingsudsving som følge af ionstrøm i hjernens neuroner. Klinisk er et elektroencefalogram en grafisk repræsentation af hjernens spontane elektriske aktivitet over en periode, optaget fra flere elektroder på hjernen eller hovedbunden [2] [3] .
EEG er en følsom forskningsmetode, den afspejler de mindste ændringer i funktionen af hjernebarken og dybe hjernestrukturer i den tidsmæssige dimension, hvilket giver millisekunders tidsmæssig opløsning, der ikke er tilgængelig for andre metoder til at studere hjerneaktivitet, især PET og fMRI .
Elektroencefalografi gør det muligt kvalitativt og kvantitativt at analysere hjernens funktionelle tilstand og dens reaktioner på stimuli. EEG-registrering er meget udbredt i diagnostisk og terapeutisk arbejde (især ofte i epilepsi ), i anæstesiologi , såvel som i studiet af hjerneaktivitet forbundet med implementeringen af funktioner som perception , hukommelse , tilpasning osv.
På elektroencefalogrammer er rytmen af den elektriske aktivitet i hjernen mærkbar . Der er en række rytmer, angivet med bogstaverne i det græske alfabet .
Elektroencefalografi bruges også til at identificere begivenhedsrelaterede potentialer - hjernereaktioner , der er det direkte resultat af en bestemt sansning , kognitiv eller motorisk begivenhed [4] .
Ulempen er den høje følsomhed af apparatet over for bevægelser og rysten forårsaget af patientens psyko-emotionelle stress, forårsager interferens i arbejdet, hvilket kan vanskeliggøre diagnosticering [5] . Sådanne ændringer kaldes bevægelsesartefakter [6] .
Ulempen ved elektroencefalografi er også den lave rumlige opløsning, meget svagere end den ved hæmodynamiske målemetoder såsom fMRI , PET og funktionel nær-infrarød spektroskopi (engelsk Functional near-infrared spectroscopy - fNIRS). I modsætning til hæmodynamiske metoder, for EEG, er placeringen af kilder til elektrisk potentiale et omvendt problem , der ikke kan løses nøjagtigt, men kun estimeres. EEG er således velegnet til at undersøge spørgsmål om hastigheden af neuronal aktivitet og værre til at undersøge spørgsmål om placeringen af en sådan aktivitet [4] .
Begyndelsen på studiet af hjernens elektriske processer blev lagt af D. Reymond (Du Bois Reymond) i 1849 , som viste, at hjernen, ligesom nerver og muskler , har elektrogene egenskaber.
Den 24. august 1875 lavede den engelske læge Richard Caton (R. Caton) ( 1842 - 1926 ) en rapport på et møde i British Medical Association. I denne rapport præsenterede han for det videnskabelige samfund sine data om registrering af svage strømme fra kaniner og abers hjerner. I samme år, uafhængigt af Cato, præsenterede den russiske fysiolog V. Ya. Danilevsky i sin doktorafhandling de data, der blev opnået i undersøgelsen af hjernens elektriske aktivitet hos hunde. I sit arbejde bemærkede han tilstedeværelsen af spontane potentialer såvel som ændringer forårsaget af forskellige stimuli.
I 1882 udgav I. M. Sechenov værket "Galvaniske fænomener i frøens medulla oblongata ", hvor kendsgerningen om tilstedeværelsen af rytmisk elektrisk aktivitet i hjernen først blev fastslået. I 1884 brugte N. E. Vvedensky telefonregistreringsmetoden til at studere nervecentrenes arbejde ved at lytte til aktiviteten af frøens medulla oblongata og kaninens hjernebark på telefonen . Vvedensky bekræftede Sechenovs vigtigste observationer og viste, at spontan rytmisk aktivitet også kan findes i hjernebarken hos pattedyr .
Begyndelsen til elektroencefalografisk forskning blev lagt af psykologen V.V. Pravdich-Neminsky , som i 1913 udgav det første elektroencefalogram, der blev registreret fra hjernen på en hund . I sin forskning brugte han et strenggalvanometer . Også Pravdich-Neminsky introducerer begrebet elektrocerebrogram .
Den første menneskelige EEG-registrering blev opnået af den tyske psykiater Hans Berger i 1924 . Han foreslog også at kalde registreringen af hjernens biostrømme for "elektroencefalogram". Bergers arbejde såvel som selve encefalografimetoden fik bred anerkendelse først efter i maj 1934 at Adrian (Adrian) og Matthews (Methews) for første gang overbevisende demonstrerede "Bergers rytme" på et møde i Physiological Society i Cambridge .
EEG- registrering udføres ved hjælp af en elektroencefalograf gennem specielle elektroder (de mest almindelige er bro-, kop- og nåleelektroder). I øjeblikket bruges placeringen af elektroder i henhold til de internationale systemer "10-20%" eller "10-10%" oftest. Hver elektrode er forbundet til en forstærker. Papirbånd kan bruges til at optage EEG (dette er en forældet version, meget brugt i USSR og Den Russiske Føderations tid indtil slutningen af 2000'erne), eller signalet kan konverteres ved hjælp af en ADC og optages til en fil på en computer (moderne version). Den mest almindelige optagelse er ved en samplinghastighed på 250 Hz . Registreringen af potentialer fra hver elektrode udføres i forhold til nul- referencepotentialet , som som regel anses for at være øreflippen eller mastoidprocessen af tindingebenet (processus mastoideus), der er placeret bag øret og indeholder luft- fyldte knoglehuler.
For at fremhæve væsentlige træk på EEG'et underkastes det en analyse. De vigtigste begreber, som EEG-karakteriseringen er baseret på, er:
Det samlede baggrundselektrogram af cortex og subkortikale formationer af patientens hjerne, varierende afhængigt af niveauet af fylogenetisk udvikling og afspejler de cytoarkitektoniske og funktionelle træk ved hjernestrukturerne, består også af langsomme svingninger af forskellige frekvenser.
Et af de vigtigste kendetegn ved EEG er frekvensen. På grund af de begrænsede perceptuelle muligheder for visuel EEG-analyse, der anvendes i klinisk elektroencefalografi, kan en række frekvenser imidlertid ikke karakteriseres nøjagtigt af operatøren, da det menneskelige øje kun fremhæver nogle af de vigtigste frekvensbånd, der tydeligt er til stede i EEG. I overensstemmelse med mulighederne for manuel analyse blev en klassificering af EEG-frekvenser indført i nogle hovedområder, som blev tildelt navnene på bogstaverne i det græske alfabet (alfa - 8-13 Hz, beta - 14-40 Hz, theta - 4-8 Hz, delta - 0,5- 3 Hz, gamma - over 40 Hz osv. ).
Afhængigt af frekvensområdet samt af amplitude, bølgeform, topografi og reaktionstype skelnes der EEG-rytmer, som også er angivet med græske bogstaver. For eksempel alfa-rytme , beta-rytme , gamma-rytme , delta-rytme , theta-rytme , kappa-rytme , mu-rytme , sigma-rytme osv. Det antages, at hver sådan "rytme" svarer til en bestemt tilstand af hjernen cerebrale mekanismer .
Elektroencefalogram-artefakter er interferenser, der opstår under proceduren for en elektroencefalografisk undersøgelse, som repræsenterer en registreringsdefekt.
På grund af det faktum, at moderne EEG-udstyr registrerer for små værdier af bioelektriske potentialer , kan den sande elektroencefalografiske optagelse blive forvrænget på grund af påvirkningen af forskellige fysiologiske og tekniske (fysiske) artefakter. Dette kan ofte føre til vanskeligheder med at tyde og fortolke optagelsen [7] .
Artefakttyper:
| EEG rytmer | |
|---|---|