Elektroencefalografi (förkortning - EEG; från andra grekiska ἥλεκτρον - elektron, bärnsten, ἐγκέφαλος - hjärna och γραμμα - inspelning) är en sektion av elektrofysiologi som studerar regelbundenhet av urladdningen av hjärnans totala elektriska aktivitet från hudens totala elektriska yta från huden. hårbotten, samt inspelningsmetoden sådana potentialer [1] . EEG är också en icke-invasiv metod för att studera hjärnans funktionella tillstånd genom att registrera dess bioelektriska aktivitet.
Elektroencefalografi mäter spänningsfluktuationer till följd av jonström i hjärnans nervceller. Kliniskt är ett elektroencefalogram en grafisk representation av hjärnans spontana elektriska aktivitet under en tidsperiod, registrerad från flera elektroder på hjärnan eller hårbotten [2] [3] .
EEG är en känslig forskningsmetod, den återspeglar de minsta förändringarna i hjärnbarkens funktion och djupa hjärnstrukturer i den temporala dimensionen, vilket ger en tidsupplösning på en millisekund som inte är tillgänglig för andra metoder för att studera hjärnaktivitet, i synnerhet PET och fMRI .
Elektroencefalografi gör det möjligt att kvalitativt och kvantitativt analysera hjärnans funktionella tillstånd och dess reaktioner på stimuli. EEG-inspelning används i stor utsträckning i diagnostiskt och terapeutiskt arbete (särskilt ofta vid epilepsi ), inom anestesiologi , såväl som i studiet av hjärnaktivitet i samband med implementeringen av funktioner som perception , minne , anpassning , etc.
På elektroencefalogram är rytmen i hjärnans elektriska aktivitet märkbar . Det finns ett antal rytmer, betecknade med bokstäverna i det grekiska alfabetet .
Dessutom används elektroencefalografi för att identifiera händelserelaterade potentialer - hjärnsvar som är det direkta resultatet av en viss känsla , kognitiv eller motorisk händelse [4] .
Nackdelen är enhetens höga känslighet för rörelser och darrningar orsakade av patientens psyko-emotionella stress, orsakar störningar i arbetet, vilket kan göra diagnosen svår [5] . Sådana förändringar kallas rörelseartefakter [6] .
Nackdelen med elektroencefalografi är också den låga rumsliga upplösningen, mycket svagare än den för hemodynamiska mätmetoder som fMRI , PET och funktionell nära-infraröd spektroskopi (engelsk Functional near-infrared spectroscopy - fNIRS). Till skillnad från hemodynamiska metoder, för EEG, är placeringen av källor till elektrisk potential ett omvänt problem som inte kan lösas exakt, utan bara uppskattas. Således är EEG väl lämpat för att undersöka frågor om hastigheten på neuronal aktivitet och värre för att undersöka frågor om platsen för sådan aktivitet [4] .
Början på studiet av hjärnans elektriska processer lades av D. Reymond (Du Bois Reymond) 1849 , som visade att hjärnan, liksom nerver och muskler , har elektrogena egenskaper.
Den 24 augusti 1875 gjorde den engelske läkaren Richard Caton (R. Caton) ( 1842 - 1926 ) en rapport vid ett möte i British Medical Association. I den här rapporten presenterade han för forskarsamhället sina data om registrering av svaga strömmar från hjärnorna hos kaniner och apor . Samma år, oberoende av Cato, presenterade den ryske fysiologen V. Ya. Danilevsky i sin doktorsavhandling de data som erhölls i studien av hjärnans elektriska aktivitet hos hundar. I sitt arbete noterade han närvaron av spontana potentialer, såväl som förändringar orsakade av olika stimuli.
1882 publicerade I. M. Sechenov verket "Galvaniska fenomen i grodans medulla oblongata ", där faktumet av närvaron av rytmisk elektrisk aktivitet i hjärnan först fastställdes. År 1884 använde N. E. Vvedensky telefonregistreringsmetoden för att studera nervcentras arbete och lyssnade på aktiviteten hos grodans medulla oblongata och kaninens hjärnbark på telefonen . Vvedensky bekräftade Sechenovs huvudsakliga observationer och visade att spontan rytmisk aktivitet också kan hittas i hjärnbarken hos däggdjur .
Början av elektroencefalografisk forskning lades av psykologen V.V. Pravdich-Neminsky , som publicerade 1913 det första elektroencefalogrammet som registrerats från hjärnan på en hund . I sin forskning använde han en stränggalvanometer . Även Pravdich-Neminsky introducerar termen elektrocerebrogram .
Den första mänskliga EEG - registreringen erhölls av den tyske psykiatern Hans Berger 1924 . Han föreslog också att man skulle kalla inspelningen av hjärnans bioströmmar för "elektroencefalogram". Bergers arbete, såväl som själva encefalografimetoden, fick brett erkännande först efter att i maj 1934 Adrian (Adrian) och Matthews (Methews) för första gången på ett övertygande sätt demonstrerade "Bergers rytm" vid ett möte i Physiological Society i Cambridge .
EEG- registrering görs med hjälp av en elektroencefalograf genom speciella elektroder (de vanligaste är brygg-, kopp- och nålelektroder). För närvarande används oftast platsen för elektroderna enligt de internationella systemen "10-20%" eller "10-10%". Varje elektrod är ansluten till en förstärkare. Pappersband kan användas för att spela in EEG (detta är en föråldrad version, allmänt använd i Sovjetunionens och Ryska federationens tid fram till slutet av 2000-talet) eller så kan signalen konverteras med hjälp av en ADC och spelas in till en fil på en dator (modern version). Den vanligaste inspelningen är med en samplingshastighet på 250 Hz . Registreringen av potentialer från varje elektrod utförs i förhållande till nollreferenspotentialen , som i regel anses vara örsnibben eller mastoidprocessen i tinningbenet (processus mastoideus), som ligger bakom örat och innehåller luft- fyllda benhåligheter.
För att lyfta fram viktiga kännetecken på EEG, analyseras det. De huvudsakliga koncepten som EEG-karakteriseringen bygger på är:
Det totala bakgrundselektrogrammet av cortex och subkortikala formationer av patientens hjärna, varierande beroende på nivån av fylogenetisk utveckling och återspeglar de cytoarkitektoniska och funktionella egenskaperna hos hjärnstrukturerna, består också av långsamma svängningar av olika frekvenser.
En av de viktigaste egenskaperna hos EEG är frekvensen. Men på grund av den begränsade perceptuella förmågan hos visuell EEG-analys som används i klinisk elektroencefalografi, kan ett antal frekvenser inte exakt karakteriseras av operatören, eftersom det mänskliga ögat endast framhäver några av de viktigaste frekvensbanden som är tydligt närvarande i EEG. I enlighet med funktionerna för manuell analys infördes en klassificering av EEG-frekvenser i några huvudområden, som tilldelades namnen på bokstäverna i det grekiska alfabetet (alfa - 8-13 Hz, beta - 14-40 Hz, theta - 4-8 Hz, delta - 0,5- 3 Hz, gamma - över 40 Hz, etc. ).
Beroende på frekvensområdet, såväl som på amplitud, vågform, topografi och typ av reaktion, urskiljs EEG-rytmer, som också betecknas med grekiska bokstäver. Till exempel alfarytm , betarytm , gammarytm , deltarytm , thetarytm , kapparytm , murytm , sigmarytm etc. Man tror att varje sådan "rytm" motsvarar ett visst tillstånd i hjärnan och är associerat med ett visst tillstånd i hjärnan. cerebrala mekanismer .
Elektroencefalogramartefakter är störningar som uppstår under proceduren för en elektroencefalografisk studie, som representerar en inspelningsdefekt.
På grund av det faktum att modern EEG-utrustning registrerar för små värden av bioelektriska potentialer , kan den verkliga elektroencefalografiska registreringen förvrängas på grund av påverkan av olika fysiologiska och tekniska (fysiska) artefakter. Detta kan ofta leda till svårigheter att tyda och tolka inspelningen [7] .
Artefakttyper:
| EEG rytmer | |
|---|---|