Elektroencefalografia

definicja

Elektroencefalografia, w skrócie EEG, służy do pomiaru i wyświetlania potencjalnych fluktuacji w komórkach nerwowych w mózgu.

Podstawą tego jest zmiana stężenia elektrolitów (elektrolity = sole) w przestrzeni wewnątrz- i zewnątrzkomórkowej podczas pobudzenia komórki. Ważne jest, aby EEG nie rejestrował indywidualnych potencjałów czynnościowych, ale raczej całkowity potencjał większych jednostek komórek nerwowych (neuronów).

funkcjonalność

Elektroencefalogram jest ekstremalny tani i proste do zrobienia metoda diagnostyczna.

Aby zmierzyć całkowity potencjał, pewną liczbę Elektrody z żelem w określonych punktach Oskalpować właściwy. Ponadto elektrodę odniesienia należy przymocować do punktu na głowie, w którym występuje niewiele sygnałów zakłócających. Często będzie to obszar ucho wybrany. Ma to tę zaletę, że tam jest mała tkanka mięśniowar, co w przypadku niepożądanego skurczu prowadzi do zafałszowania sygnału EEG. Ogólnie rzecz biorąc, pacjent powinien być jego Mięśnie twarzy zrelaksować się i Spójrz tak prosto, jak to możliwe.

Prądy elektryczne mierzalne przez skórę głowy są ekstremalnie niskiponieważ między komórkami nerwowymi mózgu a elektrodą pomiarową znajduje się dużo tkanki słabo przewodzącej. Dlatego sygnały muszą używać a Wzmacniacz można wyświetlić na monitorze. Wielkość ugięcia mieści się w przedziale jeden Microvolt.

Główną wadą EEG jest to słaba rozdzielczość przestrzenna procedury. Dzieje się tak, ponieważ aktywność poszczególnych komórek nerwowych jest zbyt słaba, aby można ją było zarejestrować. Najpierw sygnał od dużych Grupy neuronów (kilka komórek nerwowych) jest wystarczająco silna, aby została wykryta przez elektrody na skórze głowy. W przypadku elektroencefalografii możliwe jest jedynie określenie z dokładnością do jednego centymetra, w którym obszarze mózgu rejestrowane są wyniki pomiarów. Chcąc uzyskać jak najdokładniejszą lokalizację, korzystasz z tzw Elektrokortykografia. W tej procedurze neurochirurgicznej elektrody pomiarowe mocuje się bezpośrednio do powierzchni mózgu po otwarciu czaszki i rozpoczęciu pomiaru. Tylko w ten sposób bardzo mało tkanki zakłócającej między sygnałem a odbiornikiem aktywność nawet bardzo małych grup neuronów może być wyświetlana na monitorze. Głównym celem tej metody jest możliwość pomiaru aktywności neuronalnej wybranych obszarów mózgu. Oczywiście ta metoda jest poważnym zabiegiem chirurgicznym, który wiąże się również z ryzykiem, dlatego będzie stosowana tylko w przypadku bardziej szczegółowych pytań.

Po wykonaniu wszystkich przygotowań i zarejestrowaniu EEG, pojawia się pytanie: co tak naprawdę widzę? Jeśli występują niewielkie zakłócenia, a fala pojawiają się, co jednak laikowi wygląda dość nieregularnie. Wynika to głównie z faktu, że nie tylko potencjalne fluktuacje są mierzone na pojedynczym neuronie (komórce nerwowej), ale kilka tysięcy komórek nerwowych, z których niektóre działają niezależnie od siebie. Dlatego lekarza nie interesuje regularny kształt krzywej w EEG, on raczej zwraca uwagę Częstotliwość (liczba oscylacji w jednostce czasu) i amplituda (maksymalne odchylenie) fal. Amplituda fali EEG zależy w dużej mierze od Synchroniczność zaangażowanych komórek nerwowych. Oznacza to, że im więcej neuronów jest aktywnych w tym samym czasie i pracuje synchronicznie, tym wyższa amplituda w EEG. Wiele komórek nerwowych działa intensywnie, ale niezależnie od siebie, więc amplituda jest niska, a częstotliwość bardzo wysoka. Zgodnie z tą zasadą wyróżnia się różne typy fal EEG, które odgrywają ważną rolę w ocenie elektroencefalografii.

ocena

W zależności od pytania przy ocenie elektroencefalogramu brane są pod uwagę różne parametry. Aby scharakteryzować fale EEG, ich częstotliwość na pewno.

Kiedy neurony mózgu są zestresowane, na przykład podczas rozwiązywania trudnych łamigłówek, EEG może generować fale o częstotliwości 30-80 Hz (Hz = Hertz, jednostka częstotliwości, 1 Hz = 1 fala na sekundę). Tego typu fale w elektroencefalografii nazywane są gamma-Fale wyznaczony.

Tak zwana beta-Fale mają częstotliwość pomiędzy 15-30 Hz a przede wszystkim dołącz oczy otwierają się po przebudzeniu na. Przechodzi stosunkowo wysoka częstotliwość Wrażenia zmysłowe które są przetwarzane w mózgu.

Typy fal z następną niższą częstotliwością to alfa-Fale. Znajdują się w zakresie częstotliwości pomiędzy 10-15 Hz i są z elektroencefalogramu przy ul czuwanie, ale z zamkniętymi oczami zarejestrowany. Przykład fal alfa wyraźnie pokazuje, że wrażenia sensoryczne, takie jak Widziećprowadzi bezpośrednio do zmniejszenia częstotliwości w EEG.

Czy Oczy pacjenta zamknięte i jest w jednym lekki senwięc kop theta-Fale na. Mają częstotliwość 5-10 Hz.

Najniższa częstotliwość to at Głęboki sen z tzw theta-fale osiągnął. Tylko tutaj możesz 3-5 fal na sekundę (3-5 Hz) są nagrywane.

Ważną częścią charakteryzacji jest również elektroencefalografia Fazy ​​snu. Oprócz wspomnianych już typów fal, podczas snu występują tzw. Typy fal Wrzeciona snu na. Pojawiają się one w EEG jako krótkie wyładowania o wysokiej częstotliwości i stosunkowo dużej amplitudzie. Przychodzą na pierwszym miejscu Faza snu II z przodu. Również na tym etapie tzw k kompleksów do oglądania. Kompleks k to odcinek EEG o bardzo dużej amplitudzie, ale niskiej częstotliwości, który prawdopodobnie wiąże się z wysokim stopniem synchronizacji w komórkach nerwowych wzgórza.

Ostatnim charakterystycznym obrazem w EEG są kompleksy kolczasto-falowe. Te fale o wysokiej częstotliwości i dużej amplitudzie mogą wystąpić podczas a atak padaczki można zmierzyć na elektroencefalogramie. Kompleksy kolczasto-falowe są spowodowane patologiczną (chorobliwą) Nadaktywność określone komórki nerwowe w poszczególnych obszarach mózgu podczas ataku.

ocena

Za pomocą elektroencefalografii (EEG) powstaje elektroencefalogram, na którym rejestruje się przebieg i siłę bioelektrycznej aktywności mózgu. Ten elektroencefalogram zawiera fale o określonych wzorcach częstotliwości (Pasma częstotliwości), Można ocenić wzorce amplitudy, wzorce aktywności lokalnej i częstotliwość ich występowania. Ogólnie rzecz biorąc, bierze się pod uwagę, które krzywe są obecne, jak szybko są, czy są zdeformowane i czy krzywe mają określone wzory.

Do oceny można również wykorzystać specjalne procesy wspomagane komputerowo (np. Analizę spektralną). Są szczególnie bogate w informacje w ocenie Pasma częstotliwościktóre można ogólnie podzielić na cztery kategorie:

Fale delta

Częstotliwości od 0,5 do 3 Hz: To pasmo częstotliwości można zaobserwować szczególnie w głębokim śnie i charakteryzuje się wolnymi i dużymi amplitudami na elektroencefalogramie.

Fale Theta

Częstotliwość od 4 do 7 Hz: Częstotliwości te występują podczas głębokiego relaksu lub podczas zasypiania. Powolne fale theta są zjawiskiem normalnym u dzieci i młodzieży. U obudzonej osoby dorosłej trwałe występowanie fal theta (a także fal delta) należy ocenić jako zauważalny objaw.

Fale alfa

Częstotliwości od 8 do 13 Hz: Częstotliwości te reprezentują podstawowy rytm bioloelektrycznej aktywności mózgu i pojawiają się na elektroencefalogramie, gdy oczy pacjenta są zamknięte i znajduje się w stanie spoczynku.

Fale beta

Częstotliwości od 14 do 30 Hz: To pasmo częstotliwości pojawia się, gdy pojawiają się bodźce sensoryczne (tj. W normalnym stanie czuwania) lub gdy napięcie psychiczne.

Elektroencefalografia i sen

Dopiero za pomocą elektroencefalografii naukowcom udało się je rozpowszechnić dzisiaj Fazy ​​snu definiować. Zwłaszcza różne częstotliwości fal i inne cechy szczególne Wrzeciona snu lub k kompleksów pomóc odróżnić.

Najpierw zostanie opisany normalny cykl snu. Jeśli zamkniesz oczy, możesz zobaczyć EEG alfa-Fale mogą być wyświetlane z niską amplitudą. Podczas Zasypiam te fale się zmieniają. Z jednej strony mówi się o spadku częstotliwości theta-Fale. Ponadto można zaobserwować wzrost amplitudy poszczególnych fal. Zasadniczo można powiedzieć, że im głębiej śpisz, częstotliwość spada w sposób ciągły, podczas gdy amplituda wzrasta. To pozostawia wysoka synchronizacja komórek nerwowych mózgu podczas snu.

Plik Faza snu I. jest tylko kilka minut długi i ma niski próg wybudzeniaOznacza to, że do obudzenia ludzi potrzebny jest tylko słaby bodziec zewnętrzny. Następuje to po etapie snu Faza snu II. To jest z około 15 minut trochę dłużej, a także ma wyższy próg wybudzenia. Pokazuje elektroencefalogram theta-Fale mierzalne z większą amplitudą w porównaniu ze stopniem I. Są też konkretne k kompleksy i wrzeciona snu które są charakterystyczne dla snu II etapu. Na III etap snu Z fale delta długich fal w końcu za tym idzie Etap IV. Charakteryzuje się delta-Fale o dużej amplitudzie. Ponadto ten etap snu ma najwyższy próg wybudzenia i trwa pomiędzy 20-40 minut. Chociaż świadomość jest w dużej mierze odizolowana od wrażeń zmysłowych podczas głębokiego snu, bardzo intensywne bodźce mogą nadal docierać do mózgu i prowadzić do przebudzenia. Fakt ten jest dużą zaletą, zwłaszcza w sytuacjach niebezpiecznych, ponieważ ludzie mogą reagować tak szybko, jak to możliwe. Fazy ​​snu III i IV są również oparte na ich charakterystyce w elektroencefalogramie jako „wolnofalowe- „lub zsynchronizowany sen.

Podczas głębokiego snu dominuje Przywspółczulny układ nerwowy w ciele. On pobudza trawienie, spowalnia oddychanie i spowalnia bicie serca. Jest to przydatne, ponieważ organizm powinien regenerować się podczas snu i dostarczać energii na przebudzenie.

Po fazie IV snu pozostałe fazy snu są ponownie odwracane, aż do znaczącej zmiany w EEG po osiągnięciu etapu I. To będzie Fale przebudzenia (Fale beta), a amplituda gwałtownie spada, chociaż próg wybudzenia pozostaje bardzo wysoki. Mówi się o sen zdesynchronizowany. Opiera się głównie na reakcjach Współczujący dominuje. Przepływ krwi do mózgu gwałtownie wzrasta, wzrasta bicie serca i częstość oddechów. Można również pobudzić penisa lub łechtaczkę. Mięśnie szkieletowe są rozluźnione, tylko mięśnie oka i oddechowe wykazują określony ton. Ponieważ często jest w stanie desynchronizacji snu Drżenie oczu i ruchy oczu przyjdzie również jako „Szybki ruch oczu (SEM) „- oznacza sen. Ponadto należy zauważyć, że osoby, które pochodziły z sen w fazie REM budzić się, będąc w stanie częściej zapamiętywać sny. Dlatego przyjmuje się, że ludzie najczęściej śnią w fazie REM.

W pierwszym cyklu snu REM trwa około 10 minut, ale z każdym cyklem staje się trochę dłuższy. Zwykle osoba przechodzi jedną noc od 5 do 7 cykli snu. Pod koniec snu sen REM może trwać do 40 minut. Często sen kończy się na tej fazie, chociaż próg wybudzenia jest stosunkowo wysoki.

Zastosowanie kliniczne

Niektóre zmiany patologiczne w mózgu można wizualizować za pomocą EEG. Na przykład Zaburzenia krążenia, zaburzenia uwagi i zaburzenia snu można zdiagnozować tą metodą.

Specyficznym przykładem jest choroba neurodegeneracyjna stwardnienie rozsiane. W jej trakcie warstwa izolacyjna wokół komórek nerwowych pęka, co ogranicza jej funkcję mediatora wrażeń zmysłowych. Komórki nerwowe przekazują wówczas informacje wolniej, a informacje są tracone z powodu braku izolacji. EEG może służyć do rejestrowania czasu między nadejściem bodźca a rzeczywistym pomiarem (czas oczekiwania). Opóźnienie takich wywoływanych potencjałów czuciowych jest typowo przedłużone w stwardnieniu rozsianym.

Innym klasycznym przykładem zastosowania EEG jest nagrywanie napady padaczkowe. Rozróżnia się jeden padaczka częściowaktóry wpływa tylko na niektóre obszary mózgu i jeden padaczka uogólnionaco obejmuje cały mózg. W przypadku napadu padaczkowego wykonuje się elektroencefalografię tzw.kompleksy kolczaste i falowe widoczny. Charakteryzują się one dużą synchronizacją, czyli dużymi amplitudami w EEG.

Innym ważnym przykładem aplikacji jest Diagnoza śmierci mózgu zadzwonić. Pojawiają się u pacjenta ze śmiercią mózgu brak amplitud na elektroencefalogramie. W tym przypadku mówi się o izoelektryczny lub Zero-line EEG. To się łączy Brak aktywności mózgu, móżdżku i pnia mózgu i dlatego jest wyraźną oznaką śmierci mózgu. Ponieważ mózg działa nawet na najnowocześniejszych maszynach Nie zostać przywrócone i dlatego liczy się jako ostateczny znak śmierci.

koszty

Elektroencefalografia jest krewną tani i zabawny procedura diagnostyczna. Rutynowy egzamin trwa nie dłużej niż jeden pół godziny i koszty pomiędzy 50 i 100 €. W przypadku uzasadnionego podejrzenia choroby zabieg pokrywa Kasa Chorych.