ELECTROENCEPHALOGRAM: SEJARAH, FUNGSI, GELOMBANG - NEUROPSIKOLOGI - 2026

The electroencephalogram (EEG) adalah ujian yang digunakan untuk merakam dan menilai aktiviti bio-elektrik otak. Potensi elektrik diperoleh melalui elektrod yang terletak di kulit kepala pesakit.

Rekod boleh dicetak pada kertas bergerak melalui EEG atau dapat dilihat pada monitor. Kegiatan elektrik otak dapat diukur dalam keadaan rehat, terjaga atau tidur.

Aplikasi electroencephalogram pada kanak-kanak

Electroencephalogram digunakan untuk diagnosis epilepsi, gangguan tidur, ensefalopati, koma, dan kematian otak, antara banyak kegunaan lain. Ia juga boleh digunakan dalam penyelidikan.

Ia sebelumnya digunakan untuk mengesan gangguan otak fokus seperti tumor atau strok. Hari ini, pengimejan resonans magnetik (MRI) dan komputasi tomografi (CT) digunakan.

Sejarah ringkas electroencephalogram

Sejarah elektroensefalogram bermula pada tahun 1870, ketika Fristsch dan Hitzig, doktor dalam tentera Prusia, melakukan penyelidikan dengan otak tentera. Ini ditemui dalam Pertempuran Sedan. Mereka segera menyedari bahawa dengan merangsang beberapa kawasan otak dengan arus galvanik, pergerakan dihasilkan di dalam badan.

Richard Birmick Caton

Domain awam

Namun, pada tahun 1875 doktor Richard Birmick Caton mengesahkan bahawa otak menghasilkan arus elektrik. Ini kemudian membolehkan pakar neurologi Ferrier bereksperimen dengan "arus faradik", mencari fungsi motor di otak.

Vladimir Pravdich-Neminsky

Domain awam

Pada tahun 1913, Vladimir Pravdich-Neminsky adalah yang pertama melakukan apa yang disebutnya sebagai "electrocerebrogram," memeriksa sistem saraf anjing. Sehingga saat itu, semua pengamatan dilakukan pada otak yang ditemukan, kerana tidak ada prosedur pembesaran yang sampai ke bahagian dalam tengkorak.

Hans berger

Domain awam

Pada tahun 1920, Hans Berger mula bereksperimen dengan manusia dan 9 tahun kemudian dia membuat kaedah untuk mengukur aktiviti elektrik otak. Dia mencipta istilah "electroencephalogram" untuk mencirikan rakaman turun naik elektrik di otak.

Ahli neurologi Jerman inilah yang menemui "irama Berger". Maksudnya, "gelombang alfa" semasa, yang terdiri daripada ayunan elektromagnetik yang berasal dari aktiviti elektrik segerak thalamus.

Berger, walaupun penemuannya hebat, saya tidak dapat memajukan kaedah ini kerana pengetahuan teknikalnya yang terhad.

Pada tahun 1934, Adrian dan Matthews, dalam demonstrasi di Persatuan Fisiologi (Cambridge) dapat mengesahkan "irama Berger". Penulis ini maju dengan teknik yang lebih baik dan menunjukkan bahawa irama biasa dan lebar 10 mata sesaat tidak timbul dari seluruh otak, tetapi dari bidang visual hubungan.

Frederic Golla

Domain awam

Kemudian, Frederic Golla mengesahkan bahawa dalam penyakit tertentu terdapat perubahan pada pergerakan otak yang berirama. Ini memungkinkan kemajuan besar dalam kajian epilepsi, menyedari kesukaran masalah ini dan keperluan untuk mempelajari otak secara menyeluruh. Fisher dan Lowenback, pada tahun 1934, dapat menentukan puncak epileptiform.

Akhirnya, William Gray Walter, pakar neurologi Amerika yang mahir dalam robotik, mengembangkan versi EEG sendiri dan menambah penambahbaikan. Berkatnya, kini dapat mengesan pelbagai jenis gelombang otak, dari gelombang alpha hingga gelombang delta.

Bagaimana electroencephalogram berfungsi?

EEG standard adalah imbasan tanpa rasa sakit dan tidak invasif yang dilakukan dengan memasang elektrod ke kulit kepala dengan gel konduktif. Ia mempunyai saluran rakaman, yang mengukur perbezaan voltan antara dua elektrod. Biasanya 16 hingga 24 petunjuk digunakan.

Pasangan elektrod digabungkan mencipta apa yang disebut "mount", yang boleh menjadi bipolar (melintang dan membujur) dan monopolar (referensial). Montaj bipolar digunakan untuk merakam perbezaan voltan di kawasan aktiviti otak, sementara monopolar membandingkan zon otak aktif dan yang lain dengan aktiviti tidak atau neutral.

Perbezaan antara zon aktif dan rata-rata semua atau beberapa elektrod aktif juga dapat diukur.

Elektron invasif (di dalam otak) dapat digunakan untuk mengkaji kawasan yang sukar dijangkau seperti permukaan mesial lobus temporal secara terperinci.

Elektrokortikografi

Kadang-kadang perlu memasukkan elektrod dekat dengan permukaan otak, untuk mengesan aktiviti elektrik di korteks serebrum. Elektrod biasanya diletakkan di bawah dura (salah satu lapisan meninges) melalui sayatan di tengkorak.

Prosedur ini disebut elektrokortikografi, dan ia digunakan untuk merawat epilepsi tahan dan untuk penyelidikan.

Sistem 10-20

Terdapat sistem standard untuk penempatan elektrod yang dikenali sebagai "sistem 10-20." Ini menunjukkan bahawa jarak antara elektrod harus 10% atau 20% berkenaan dengan paksi frontal (dari depan ke belakang) atau melintang (dari satu sisi otak ke yang lain).

21 elektrod mesti diletakkan, dan setiap elektrod akan disambungkan ke satu input penguat pembezaan. Penguat menyebarkan voltan antara elektrod aktif dan rujukan antara 1,000 hingga 100,000 kali.

Pada masa ini, isyarat analog tidak digunakan dan penguat digital digunakan. EEG Digital mempunyai kelebihan besar. Sebagai contoh, ini memudahkan analisis dan penyimpanan isyarat. Di samping itu, ia membolehkan mengubah parameter seperti penapis, kepekaan, masa rakaman dan montaj.

Isyarat EEG dapat dirakam dengan perkakasan sumber terbuka seperti OpenBCI. Sebaliknya, isyarat boleh diproses oleh perisian percuma seperti EEGLAB atau Neurophysiologic Biomarker Toolbox.

Isyarat elektroensefalografi diwakili dari perbezaan potensi elektrik (ddp) yang wujud di antara dua titik pada permukaan kranial. Setiap titik adalah elektrod.

Gelombang otak EEG

Otak kita berfungsi melalui impuls elektrik yang bergerak melalui neuron kita. Dorongan ini boleh berirama atau tidak, dan dikenali sebagai gelombang otak. Irama terdiri dari gelombang biasa, yang mempunyai morfologi dan jangka masa yang sama, dan yang mengekalkan frekuensi tersendiri.

Gelombang dikelaskan mengikut frekuensi mereka, iaitu, mengikut frekuensi gelombang berulang sesaat, dan gelombang tersebut dinyatakan dalam hertz (Hz). Frekuensi mempunyai taburan dan kereaktifan topografi tertentu. Sebilangan besar isyarat otak yang diperhatikan pada kulit kepala berada dalam jarak antara 1 dan 30 Hz.

Sebaliknya, amplitud juga diukur. Ini ditentukan dari perbandingan jarak antara garis dasar dan puncak gelombang. Morfologi gelombang boleh menjadi tajam, runcing, dalam kompleks gelombang hujung dan / atau gelombang perlahan gelombang tajam.

Di EEG, 4 jalur lebar utama yang dikenali sebagai alpha, beta, theta dan delta dapat dilihat.

Gelombang beta

Gelombang beta. Sumber: Hugo Gamboa

Mereka terdiri dari gelombang luas, yang frekuensinya antara 14 dan 35 Hz. Mereka muncul ketika kita terjaga melakukan aktiviti yang memerlukan usaha mental yang kuat, seperti mengikuti ujian atau belajar.

Gelombang alfa

Gelombang beta. Sumber: Hugo Gamboa

Mereka mempunyai amplitud yang lebih besar daripada yang sebelumnya, dan frekuensi berayun antara 8 dan 13 Hz. Ia timbul ketika orang itu santai, tanpa melakukan usaha mental yang signifikan. Mereka juga muncul ketika kita menutup mata, melamun, atau melakukan aktiviti yang sangat automatik.

Gelombang Theta

Gelombang beta. Sumber: Hugo Gamboa

Mereka mempunyai amplitud yang lebih besar tetapi frekuensi yang lebih rendah (antara 4 dan 8 Hz). Mereka mencerminkan keadaan relaksasi yang sangat baik, sebelum awal tidur. Secara khusus, ia berkaitan dengan peringkat awal tidur.

Gelombang Delta

Gelombang Delta. Sumber: Hugo Gamboa

Gelombang ini adalah gelombang dengan frekuensi terendah semua (antara 1 dan 3 Hz). Mereka dikaitkan dengan tahap tidur yang lebih dalam (tahap 3 dan 4, di mana anda biasanya tidak bermimpi).

Proses

Untuk melakukan EEG, pesakit perlu santai, dalam persekitaran yang gelap dan dengan mata tertutup. Ia biasanya berlangsung sekitar 30 minit.

Pada mulanya, ujian pengaktifan seperti fotostimulasi berselang (menerapkan rangsangan cahaya dengan frekuensi yang berbeza) atau hiperventilasi (bernafas melalui mulut secara teratur dan mendalam selama 3 minit) dilakukan.

Ia juga boleh menyebabkan tidur atau, sebaliknya, membuat pesakit terjaga. Ini bergantung pada apa yang ingin diperhatikan atau disahkan oleh penyelidik. Video ini menunjukkan aplikasi pada orang dewasa:

Tafsiran

Untuk menafsirkan electroencephalogram, perlu mengetahui aktiviti normal otak mengikut usia dan keadaan pesakit. Juga perlu untuk memeriksa artifak dan kemungkinan masalah teknikal untuk mengurangkan salah tafsir.

EEG mungkin tidak normal jika terdapat aktiviti epileptiform (menunjukkan proses epilepsi). Ini boleh dilokalisasikan, digeneralisasikan atau dengan corak tertentu dan tidak biasa.

Ia juga tidak normal apabila gelombang perlahan dipvisualisasikan di kawasan tertentu, atau asinkron umum dijumpai. Mungkin juga terdapat kelainan pada amplitud atau ketika ada garis yang menyimpang dari normal.

Pada masa ini teknik lain yang lebih maju telah dikembangkan seperti pemantauan video-EEG, EEG ambulatori, telemetri, pemetaan otak, selain elektrokortikografi.

Jenis elektroensefalogram

Terdapat pelbagai jenis EEG yang disenaraikan di bawah:

Electroencephalogram asas

Ia adalah yang dilakukan ketika pesakit dalam keadaan bangun, jadi tidak diperlukan persiapan. Untuk mengelakkan penggunaan produk yang mungkin mempengaruhi pemeriksaan, dilakukan pembersihan kulit kepala dengan baik.

Electroencephalogram dalam tempoh kurang tidur

Penyediaan sebelumnya diperlukan. Pesakit mesti terjaga selama 24 jam sebelum penampilannya. Ini dilakukan untuk dapat membuat jejak fisiologi fasa tidur untuk mengesan kelainan yang tidak dapat diperoleh melalui EEG awal.

Video-electroencephalogram

Ini adalah EEG biasa, tetapi ciri khasnya adalah bahawa pesakit dirakam video semasa prosesnya. Tujuannya adalah untuk mendapatkan rakaman visual dan elektrik untuk melihat apakah krisis atau krisis pseudo muncul.

Electroencephalogram kematian otak

Ini adalah teknik yang diperlukan untuk memerhatikan aktiviti kortikal serebrum atau ketiadaannya. Ini adalah langkah pertama yang disebut "protokol kematian otak". Adalah penting untuk memulakan alat untuk pengambilan dan / atau pemindahan organ.

Aplikasi klinikal

Electroencephalogram digunakan dalam pelbagai keadaan klinikal dan neuropsikologi. Berikut adalah beberapa kegunaannya:

Mengesan epilepsi

EEG dalam epilepsi sangat penting untuk diagnosis, kerana memungkinkan untuk dibezakan dari patologi lain seperti krisis psikogenik, sinkop, gangguan pergerakan atau migrain.

Ia juga digunakan untuk mengklasifikasikan sindrom epilepsi, dan juga untuk mengawal evolusi dan keberkesanan rawatannya.

Mengesan ensefalopati

Encephalopathies melibatkan kerosakan atau kerosakan otak. Terima kasih kepada electroencephalogram, mungkin untuk mengetahui apakah gejala tertentu disebabkan oleh masalah otak "organik", atau merupakan produk dari gangguan psikiatri yang lain.

Mengawal anestesia

Electroencephalogram berguna untuk mengawal kedalaman anestesia, mencegah pesakit daripada koma atau bangun tidur.

Pantau fungsi otak

EEG penting dalam unit rawatan intensif untuk memantau fungsi otak. Terutama sawan, kesan ubat penenang dan anestesia pada pesakit yang mengalami koma, dan juga untuk memeriksa kerosakan otak sekunder. Contohnya, yang boleh berlaku pada pendarahan subarachnoid.

Pengesanan operasi yang tidak normal

Ia digunakan untuk mendiagnosis perubahan abnormal dalam tubuh yang dapat mempengaruhi otak. Biasanya prosedur yang diperlukan untuk mendiagnosis atau memantau penyakit otak seperti Alzheimer, kecederaan kepala, jangkitan, atau tumor.

Corak elektroensefalografi tertentu mungkin menarik untuk diagnosis beberapa patologi. Contohnya, ensefalitis herpetic, anoxia serebral, keracunan barbiturat, ensefalopati hepatik, atau penyakit Creutzfeldt-Jakob.

Periksa perkembangan otak yang betul

Pada bayi baru lahir, EEG dapat memberikan maklumat mengenai otak untuk mengenal pasti kemungkinan kelainan berdasarkan jangka hayatnya.

Kenal pasti koma atau kematian otak

Electroencephalogram diperlukan untuk menilai keadaan kesedaran pesakit. Ini memberikan data mengenai kedua-dua prognosis dan tahap perlambatan aktiviti otak, sehingga frekuensi yang lebih rendah menunjukkan penurunan tahap kesedaran.

Ini juga membolehkan kita memerhatikan sama ada aktiviti otak berterusan atau tidak berterusan, adanya aktiviti epileptiform (yang menunjukkan prognosis yang lebih buruk) dan kereaktifan terhadap rangsangan (yang menunjukkan kedalaman koma).

Di samping itu, melaluinya, kehadiran corak tidur dapat disahkan (yang jarang berlaku ketika koma lebih dalam).

Patologi dalam tidur

EEG sangat penting untuk diagnosis dan rawatan pelbagai patologi tidur. Pesakit boleh diperiksa semasa mereka tidur dan ciri-ciri gelombang otak mereka diperhatikan.

Ujian yang paling banyak digunakan untuk kajian tanah adalah polisomnografi. Ini, selain memasukkan electroencephalogram, secara serentak merakam pesakit dalam video. Di samping itu, ia membolehkan anda menganalisis aktiviti otot, pergerakan pernafasan, aliran udara, ketepuan oksigen, dll.

Penyiasatan

Electroencephalogram digunakan dalam penyelidikan, terutama dalam ilmu saraf, psikologi kognitif, neurolinguistik, dan psikofisiologi. Sebenarnya, banyak perkara yang kita ketahui mengenai otak kita hari ini adalah disebabkan oleh penyelidikan yang dilakukan dengan EEG.

Rujukan

1. Aktiviti elektrik otak: bahasa untuk menguraikan? (sf). Diakses pada 31 Disember 2016, dari Metode: Journal of Diffusion of Research of University of Valencia. Diambil dari kaedah.cat/es/.
2. Barea Navarro, R. (sf). Topik 5: Elektroensefalografi. Diakses pada 31 Disember 2016, dari UNIVERSIDAD DE ALCALÁ, JABATAN ELEKTRONIK: Diambil dari bioingenieria.edu.ar.
3. Barlow, JS (1993). The electroencephalogram: corak dan asal usulnya. Akhbar MIT.
4. Barros, MIM, & Guardiola, GT (2006). Asas elektroensefalografi. Duazary, 3 (1).
5. Elektroensefalografi. (sf). Diakses pada 31 Disember 2016, dari Wikipedia.
6. García, TT (2011). Manual Asas untuk Jururawat dalam Electroencephalography. Mengajar Kejururawatan, 94, 29-33.
7. Merino, M. dan Martínez, A. (2007). Electroencephalography konvensional dalam pediatrik, teknik dan tafsiran. Pediatr Sambungan. 5 (2): 105-8.
8. Niedermeyer, E., & da Silva, FL (Eds.). (2005). Electroencephalography: prinsip asas, aplikasi klinikal, dan bidang yang berkaitan. Lippincott Williams & Wilkins.
9. Ramos-Argüelles, F., Morales, G., Egozcue, S., Pabón, RM, & Alonso, MT (2009). Teknik asas elektroensefalografi: prinsip dan aplikasi klinikal. Anales del Sistema Sanitario de Navarra, 32 (Tambahan 3), 69-82. Diakses pada 31 Disember 2016, dari scielo.isciii.es.