ELEKTROENCEFALOGRAM: HISTORIA, FUNKTION, VÅGOR - NEUROPSYCHOLOGY - 2024

Den elektroencefalogram (EEG) är ett test som används för att registrera och utvärdera bioelektriska aktiviteten i hjärnan. De elektriska potentialerna erhålls genom elektroder belägna i patientens hårbotten.

Posterna kan skrivas ut på rörligt papper via en EEG eller kan ses på en bildskärm. Hjärnans elektriska aktivitet kan mätas under basala förhållanden för vila, vakenhet eller sömn.

Applicering av elektroencefalogram hos barn

Elektroencefalogrammet används för diagnos av epilepsi, sömnstörningar, encefalopatier, koma och hjärndöd, bland många andra användningar. Det kan också användas i forskning.

Det användes tidigare för att upptäcka fokala hjärnstörningar som tumörer eller stroke. Idag används magnetisk resonansavbildning (MRI) och datortomografi (CT).

Kort historia om elektroencefalogram

Elektroencefalogrammets historia börjar 1870, när Fristsch och Hitzig, läkare i den preussiska armén, undersökte med soldaternas hjärnor. Dessa upptäcktes i slaget vid Sedan. De insåg snart att genom att stimulera vissa hjärnområden med galvanisk ström genererades rörelser i kroppen.

Richard Birmick Caton

Allmängods

Det var dock 1875 som läkaren Richard Birmick Caton bekräftade att hjärnan producerade elektriska strömmar. Detta tillät senare neurologen Ferrier att experimentera med "faradisk ström" och lokalisera motoriska funktioner i hjärnan.

Vladimir Pravdich-Neminsky

Allmängods

År 1913 var Vladimir Pravdich-Neminsky den första som utförde det han kallade ett "elektrocerebrogram", undersökte hundens nervsystem. Fram till det ögonblicket gjordes alla observationer på upptäckta hjärnor, eftersom det inte fanns några utvidgningsförfaranden som nådde det inre av skallen.

Hans berger

Allmängods

1920 började Hans Berger experimentera med människor och 9 år senare skapade han en metod för att mäta hjärnans elektriska aktivitet. Han myntade termen "elektroencefalogram" för att karakterisera inspelningen av elektriska svängningar i hjärnan.

Denna tyska neurolog var den som upptäckte "Berger-rytmen". Det vill säga de nuvarande "alfavågorna", som består av elektromagnetiska svängningar som kommer från den synkrona elektriska aktiviteten i talamus.

Berger, trots hans stora upptäckt, kan jag inte fortsätta denna metod på grund av hans begränsade tekniska kunskaper.

1934 kunde Adrian och Matthews i en demonstration vid Society of Physiology (Cambridge) verifiera ”Berger-rytmen”. Dessa författare avancerade med bättre tekniker och visade att den regelbundna och breda rytmen på 10 poäng per sekund inte uppstod från hela hjärnan utan från de visuella föreningsområdena.

Frederic Golla

Allmängods

Senare bekräftade Frederic Golla att det vid vissa sjukdomar var förändringar i de rytmiska svängningarna i hjärnaktiviteten. Detta möjliggjorde stora framsteg i studien av epilepsi, att bli medveten om svårigheten med denna fråga och behovet av att studera hjärnan på ett omfattande sätt. Fisher och Lowenback, 1934, kunde bestämma epileptiforma toppar.

Slutligen utvecklade William Gray Walter, en amerikansk neurolog som är skicklig inom robotik, sina egna versioner av EEG och lade till förbättringar. Tack vare det är det nu möjligt att upptäcka olika typer av hjärnvågor, från alfavågor till deltavågor.

Hur fungerar ett elektroencefalogram?

En standard EEG är en smärtfri, icke-invasiv skanning som utförs genom att fästa elektroder i hårbotten med en ledande gel. Den har en inspelningskanal, som mäter spänningsskillnaden mellan två elektroder. Vanligtvis används 16 till 24 ledningar.

Paren av elektroder kombineras för att skapa det som kallas en "montering", som kan vara bipolär (tvärgående och längsgående) och monopolär (referens). Den bipolära montagen används för att registrera spänningsskillnaden i områden med hjärnaktivitet, medan monopolaren jämför en aktiv hjärnzon och en annan med ingen eller neutral aktivitet.

Skillnaden mellan en aktiv zon och genomsnittet för alla eller vissa aktiva elektroder kan också mätas.

Invasiva elektroner (i hjärnan) kan användas för att studera svåråtkomliga områden, såsom den mesiala ytan på den temporala loben i detalj.

elektrokortikografi

Ibland kan det vara nödvändigt att sätta in elektroder nära hjärnans yta för att upptäcka elektrisk aktivitet i hjärnbarken. Elektroderna placeras vanligtvis under dura (ett av meningeslagren) genom ett snitt i skallen.

Denna procedur kallas elektrokortikografi, och den används för att behandla resistent epilepsi och för undersökningar.

10-20 system

Det finns ett standardiserat system för elektrodplacering känd som "10-20-systemet." Detta innebär att avståndet mellan elektroderna bör vara 10% eller 20% med avseende på de främre axlarna (från fram till bak) eller tvärgående (från en sida av hjärnan till den andra).

21 elektroder måste placeras, och varje elektrod kommer att anslutas till en ingång på en differentiell förstärkare. Förstärkarna sprider spänningen mellan den aktiva och referenselektroden mellan 1 000 och 100 000 gånger.

För närvarande används den analoga signalen och digitala förstärkare används. Digital EEG har stora fördelar. Till exempel underlättar det analys och lagring av signalen. Dessutom tillåter det att ändra parametrar som filter, känslighet, inspelningstid och montering.

EEG-signaler kan spelas in med öppen källkodshårdvara som OpenBCI. Å andra sidan kan signalen behandlas med fri mjukvara såsom EEGLAB eller Neurophysiologisk Biomarker Toolbox.

Den elektroencefalografiska signalen representeras från skillnaden i elektrisk potential (ddp) som finns mellan två punkter på kranialytan. Varje punkt är en elektrod.

EEG hjärnvågor

Vår hjärna arbetar genom elektriska impulser som reser genom våra nervceller. Dessa impulser kan vara rytmiska eller inte, och är kända som hjärnvågor. Rytmen består av en regelbunden våg, som har samma morfologi och varaktighet, och som bibehåller sin egen frekvens.

Vågor klassificeras enligt deras frekvens, det vill säga beroende på antalet gånger vågen upprepas per sekund, och de uttrycks i hertz (Hz). Frekvenserna har en viss topografisk fördelning och reaktivitet. Det mesta av hjärnans signal som observeras i hårbotten ligger i intervallet 1 till 30 Hz.

Å andra sidan mäts amplituden också. Detta bestäms utifrån jämförelsen mellan avståndet mellan baslinjen och toppen av vågen. Vågmorfologin kan vara skarp, spetsig i tip-wave-komplex och / eller skarp wave-slow-wave.

I EEG kan man se fyra huvudbandbredder kända som alfa, beta, teta och delta.

Betavågor

Betavågor. Källa: Hugo Gamboa

De består av breda vågor, vars frekvens är mellan 14 och 35 Hz. De visas när vi är vakna och gör aktiviteter som kräver intensiv mental ansträngning, till exempel att ta en tentamen eller studera.

Alfavågor

Betavågor. Källa: Hugo Gamboa

De har större amplitud än de tidigare och deras frekvens svänger mellan 8 och 13 Hz. De uppstår när personen är avslappnad utan att göra betydande mentala ansträngningar. De visas också när vi stänger ögonen, dagdrömmer eller utför aktiviteter som vi har mycket automatiserade.

Theta vågor

Betavågor. Källa: Hugo Gamboa

De har en större amplitud men en lägre frekvens (mellan 4 och 8 Hz). De återspeglar ett tillstånd av stor avkoppling före sömnens början. Speciellt är det kopplat till de tidiga stadierna av sömn.

Delta vågor

Delta vågor. Källa: Hugo Gamboa

Dessa vågor är de med den lägsta frekvensen för alla (mellan 1 och 3 Hz). De är förknippade med djupare stadier av sömn (steg 3 och 4, där du vanligtvis inte drömmer).

Bearbeta

För att utföra EEG måste patienten vara avslappnad, i en mörk miljö och med stängda ögon. Det varar vanligtvis cirka 30 minuter.

Ursprungligen utförs aktiveringstester såsom intermittent fotostimulering (applicering av ljusstimuleringar med olika frekvenser) eller hyperventilering (andas genom munnen regelbundet och djupt i 3 minuter).

Det kan också orsaka sömn eller omvänt hålla patienten vaken. Detta beror på vad forskaren avser att observera eller verifiera. Den här videon visar applikationen hos en vuxen person:

tolkning

För att tolka ett elektroencefalogram är det nödvändigt att känna till hjärnans normala aktivitet beroende på patientens ålder och tillstånd. Det är också nödvändigt att undersöka artefakter och möjliga tekniska problem för att minimera misstolkningar.

En EEG kan vara onormal om det finns epileptiform aktivitet (vilket antyder en epileptisk process). Detta kan vara lokaliserat, generaliserat eller med ett visst och ovanligt mönster.

Det kan också vara onormalt när långsamma vågor visualiseras i ett specifikt område eller generaliserad asynkroni finns. Det kan också vara abnormiteter i amplituden eller när det finns en linje som avviker från det normala.

För närvarande har andra mer avancerade tekniker utvecklats såsom video-EEG-övervakning, ambulerande EEG, telemetri, hjärnkartläggning, förutom elektrokortikografi.

Typer av elektroencefalogram

Det finns olika typer av EEG som listas nedan:

Baseline-elektroencefalogram

Det är den som utförs när patienten är i ett vakande tillstånd, så ingen förberedelse krävs. För att undvika att använda produkter som kan påverka undersökningen utförs en god rengöring av hårbotten.

Elektroencefalogram under sömnbristperioden

Tidigare förberedelser är nödvändiga. Patienten måste vara vaken i 24 timmar innan den utförs. Detta görs för att kunna göra fysiologiska spår av sömnfaserna för att upptäcka avvikelser som inte kan erhållas via baslinjen EEG.

Video-elektroencefalogram

Det är en normal EEG, men dess särdrag är att patienten videobilds under processen. Syftet är att få en visuell och elektrisk post för att observera om kris eller pseudokris uppstår.

Elektroencefalogram av hjärndöd

Det är en nödvändig teknik för att observera den cerebrala kortikala aktiviteten eller dess frånvaro. Det är det första steget i det så kallade "hjärndödprotokollet". Det är viktigt att starta anordningen för extraktion och / eller transplantation av organ.

Kliniska tillämpningar

Elektroencefalogrammet används vid en mängd olika kliniska och neuropsykologiska tillstånd. Här är några av dess användningsområden:

Upptäck epilepsier

EEG vid epilepsier är viktigt för diagnos, eftersom det gör det möjligt att skilja från andra patologier såsom psykogena kriser, synkope, rörelsestörningar eller migrän.

Det används också för att klassificera epileptiskt syndrom, samt för att kontrollera dess utveckling och effektiviteten i behandlingen.

Upptäck encefalopatier

Encefalopatier involverar skada eller funktionsfel i hjärnan. Tack vare elektroencefalogrammet är det möjligt att veta om vissa symptom beror på ett "organiskt" hjärnproblem eller är produkten av andra psykiatriska störningar.

Kontrollera anestesi

Elektroencefalogrammet är användbart för att kontrollera anestesidjupet och förhindra att patienten kommer in i koma eller vaknar.

Övervaka hjärnfunktion

EEG är nödvändigt i intensivvårdsavdelningar för att övervaka hjärnfunktionen. Speciellt anfall, effekten av lugnande medel och anestesi hos patienter i en inducerad koma, liksom för att kontrollera om sekundär hjärnskada. Till exempel den som kan uppstå i en subaraknoidblödning.

Onormal driftdetektering

Det används för att diagnostisera onormala förändringar i kroppen som kan påverka hjärnan. Det är vanligtvis ett nödvändigt förfarande för att diagnostisera eller övervaka hjärtsjukdomar som Alzheimers, huvudskador, infektioner eller tumörer.

Vissa elektroencefalografiska mönster kan vara av intresse för diagnos av vissa patologier. Till exempel herpetisk encefalit, cerebral anoxi, barbituratförgiftning, lever-encefalopati eller Creutzfeldt-Jakobs sjukdom.

Kontrollera om hjärnutvecklingen är korrekt

Hos nyfödda kan EEG ge information om hjärnan för att identifiera möjliga avvikelser baserat på deras livslängd.

Identifiera koma eller hjärndöd

Elektroencefalogrammet är nödvändigt för att bedöma patientens medvetenhetstillstånd. Det ger data om både prognosen och graden av bromsning av hjärnaktiviteten, så att en lägre frekvens skulle indikera en minskning av medvetenhetsnivån.

Det tillåter oss också att observera om hjärnaktiviteten är kontinuerlig eller diskontinuerlig, närvaron av epileptiform aktivitet (vilket indikerar en sämre prognos) och reaktivitet mot stimuli (som visar djupet i koma).

Dessutom kan sömnmönstret verifieras genom det (som är sällan när koma är djupare).

Patologier i sömn

EEG är mycket viktigt för diagnos och behandling av flera sömnpatologier. Patienten kan undersökas medan de sover och deras hjärnvågsegenskaper observeras.

Det mest använda testet för jordstudier är polysomnografi. Detta, förutom att inkludera ett elektroencefalogram, registrerar samtidigt patienten på video. Dessutom kan du analysera din muskelaktivitet, andningsrörelser, luftflöde, syremättnad etc.

Undersökning

Elektroencefalogrammet används i forskning, särskilt inom neurovetenskap, kognitiv psykologi, neurolingvistik och psykofysiologi. Faktum är att många av de saker vi vet om vår hjärna idag beror på forskning som gjorts med EEG.

referenser

1. Hjärnans elektrisk aktivitet: ett språk att dechiffrera? (Sf). Hämtad den 31 december 2016 från Metode: Journal of Diffusion of Research vid Valencia-universitetet. Hämtad från metode.cat/es/.
2. Barea Navarro, R. (sf). Ämne 5: Elektroencefalografi. Hämtad den 31 december 2016 från UNIVERSIDAD DE ALCALÁ, DEPARTMENT OF ELEKTRONIK: Hämtad från bioingenieria.edu.ar.
3. Barlow, JS (1993). Elektroencefalogrammet: dess mönster och ursprung. MIT-tryck.
4. Barros, MIM, & Guardiola, GT (2006). Grundläggande om elektroencefalografi. Duazary, 3 (1).
5. Elektroencefalografi. (Sf). Hämtad den 31 december 2016 från Wikipedia.
6. García, TT (2011). Grundläggande manual för sjuksköterskor i elektroencefalografi. Teaching Nursing, 94, 29-33.
7. Merino, M. och Martínez, A. (2007). Konventionell elektroencefalografi inom pediatri, teknik och tolkning. En pediatrkontin. 5 (2): 105-8.
8. Niedermeyer, E., & da Silva, FL (Eds.). (2005). Elektroencefalografi: grundprinciper, kliniska tillämpningar och relaterade områden. Lippincott Williams & Wilkins.
9. Ramos-Argüelles, F., Morales, G., Egozcue, S., Pabón, RM, & Alonso, MT (2009). Grundläggande tekniker för elektroencefalografi: principer och kliniska tillämpningar. Anales del Sistema Sanitario de Navarra, 32 (Suppl. 3), 69-82. Hämtad den 31 december 2016 från scielo.isciii.es.