elettroencefalografia

definizione

L'elettroencefalografia, o EEG in breve, viene utilizzata per misurare e visualizzare potenziali fluttuazioni nelle cellule nervose del cervello.

La base per questo è il cambiamento nella concentrazione di elettroliti (elettroliti = sali) nello spazio intra ed extracellulare quando la cellula è eccitata. È importante che l'EEG non registri i potenziali d'azione individuali, ma piuttosto il potenziale totale di unità più grandi di cellule nervose (neuroni).

funzionalità

L'elettroencefalogramma è estremo a buon mercato e facile da fare metodo diagnostico.

Per misurare il potenziale totale, un certo numero elettrodi con un gel su punti definiti del Cuoio capelluto adeguata. Inoltre, un elettrodo di riferimento deve essere collegato a un punto della testa in cui sono presenti pochi segnali di interferenza. Spesso un'area sarà am orecchio eletto. Questo ha il vantaggio di essere lì poco tessuto muscolarer, che in caso di contrazione indesiderata porta ad una falsificazione del segnale EEG. In generale, il paziente dovrebbe essere suo Muscoli facciali rilassare e il Tieni lo sguardo il più dritto possibile.

Le correnti elettriche misurabili dal cuoio capelluto sono estremamente bassoperché c'è molto tessuto scarsamente conduttivo tra le cellule nervose del cervello e l'elettrodo di misurazione. Pertanto, i segnali devono utilizzare a Amplificatore può essere reso visibile su un monitor. L'entità di una deflessione è nel range di uno microvolt.

Uno dei principali svantaggi dell'EEG è quello scarsa risoluzione spaziale della procedura. Questo perché l'attività delle singole cellule nervose è troppo debole per essere registrata. Prima il segnale di quelli grandi Gruppi di neuroni (diverse cellule nervose) è abbastanza forte da essere rilevato dagli elettrodi sul cuoio capelluto. Con l'elettroencefalografia, è possibile determinare solo al centimetro più vicino in quale regione del cervello vengono registrati i risultati della misurazione. Se vuoi ottenere la localizzazione più precisa possibile, usi il cosiddetto elettrocorticografia. In questa procedura neurochirurgica, gli elettrodi di misurazione vengono attaccati direttamente alla superficie del cervello dopo che il cranio è stato aperto e la misurazione è iniziata. Poiché solo in questo modo tessuto che interferisce molto poco tra il segnale e il ricevitore l'attività di gruppi anche molto piccoli di neuroni può essere visualizzata sul monitor. Lo scopo principale di questo metodo è essere in grado di misurare l'attività neuronale di regioni cerebrali specificamente selezionate. Naturalmente, questo metodo è una procedura chirurgica importante che comporta anche dei rischi, motivo per cui verrà utilizzato solo per domande più specifiche.

Dopo che tutti i preparativi sono stati fatti e l'EEG è stato registrato, ora sorge la domanda: cosa sto effettivamente vedendo? Se c'è poca interferenza, a onda apparire, che, tuttavia, sembra abbastanza irregolare per il profano. Ciò è dovuto principalmente al fatto che non solo le potenziali fluttuazioni vengono misurate su un singolo neurone (cellula nervosa), ma da diverse migliaia di cellule nervose, alcuni dei quali funzionano indipendentemente l'uno dall'altro. Questo è il motivo per cui il medico non è interessato a una forma curva regolare con l'EEG, piuttosto presta attenzione Frequenza (numero di oscillazioni per unità di tempo) e ampiezza (massima deflessione) delle onde. L'ampiezza di un'onda EEG dipende in gran parte dal Sincronicità delle cellule nervose coinvolte. Ciò significa che più neuroni sono attivi contemporaneamente e lavorano in modo sincrono, maggiore è l'ampiezza nell'EEG. Molte cellule nervose lavorano intensamente, ma indipendentemente l'una dall'altra, quindi l'ampiezza è bassa mentre la frequenza è molto alta. Secondo questo principio, si distinguono diversi tipi di onde EEG, che svolgono un ruolo importante nella valutazione dell'elettroencefalografia.

valutazione

A seconda della domanda, durante la valutazione dell'elettroencefalogramma vengono presi in considerazione diversi parametri. Per caratterizzare le onde EEG, le loro frequenza certamente.

Quando i neuroni del cervello sono stressati, come quando si risolve un rompicapo difficile, l'EEG può generare onde con una frequenza di 30-80 Hz (Hz = Hertz, unità di frequenza, 1 Hz = 1 onda al secondo). Questi tipi di onde nell'elettroencefalografia sono chiamati gamma-Onde designato.

Cosiddetto beta-Onde hanno una frequenza tra 15-30 Hz e soprattutto unisciti occhi aperti da sveglio sopra. La frequenza relativamente alta arriva Impressioni sensoriali che vengono elaborati nel cervello.

I tipi d'onda con la successiva frequenza più bassa sono i alfa-Onde. Sono nella gamma di frequenza tra 10-15 Hz e provengono dall'elettroencefalogramma a stato sveglio ma con gli occhi chiusi registrato. L'esempio delle onde alfa mostra chiaramente che le impressioni sensoriali come il Vedere, porta direttamente a una riduzione della frequenza nell'EEG.

Sono i Gli occhi del paziente si sono chiusi ed è tutto in uno sonno leggeroquindi calcia theta-Onde sopra. Hanno una frequenza di 5-10 Hz.

La frequenza più bassa è a Sonno profondo con il cosiddetto theta-onde raggiunto. Qui puoi solo 3-5 onde al secondo (3-5 Hz) vengono registrati.

Anche l'elettroencefalografia è una parte importante nella caratterizzazione di Fasi del sonno. Oltre ai tipi di onde già menzionati, i cosiddetti tipi di onde si verificano durante il sonno Fusi del sonno sopra. Questi si presentano nell'EEG come scariche brevi ad alta frequenza con un'ampiezza relativamente alta. Vengono in primo luogo Fase del sonno II di fronte. Anche in questa fase, i cosiddetti complessi k essere guardato. Un complesso k è una sezione dell'EEG con un'ampiezza molto elevata ma una bassa frequenza ed è probabilmente associata ad un alto grado di sincronicità nelle cellule nervose talamiche.

Un quadro caratteristico finale nell'EEG sono complessi spike-and-wave. Queste onde ad alta frequenza e ampiezza possono verificarsi durante a attacco epilettico può essere misurato nell'elettroencefalogramma. I complessi spike-and-wave sono dovuti a un patologico (morboso) iperattività cellule nervose specifiche nelle singole regioni del cervello durante un attacco.

valutazione

Con l'aiuto dell'elettroencefalografia (EEG) viene creato un elettroencefalogramma, sul quale vengono registrati il ​​corso e la forza dell'attività bioelettrica del cervello. Questo elettroencefalogramma contiene onde che seguono determinati schemi di frequenza (Bande di frequenza), È possibile valutare modelli di ampiezza, modelli di attività locale e la loro frequenza di occorrenza. In generale, si considera quali curve sono presenti, quanto sono veloci, se sono deformate e se le curve hanno determinati schemi.

Per la valutazione possono essere utilizzati anche processi speciali assistiti da computer (ad es. Analisi spettrale). Sono particolarmente ricche di informazioni nella valutazione Bande di frequenzache possono generalmente essere suddivisi in quattro categorie:

Onde delta

Frequenze da 0,5 a 3 Hz: questa banda di frequenza può essere osservata in particolare nel sonno profondo ed è caratterizzata da ampiezze lente e grandi nell'elettroencefalogramma.

Onde theta

Frequenza da 4 a 7 Hz: queste frequenze si verificano durante il rilassamento profondo o mentre ci si addormenta. Le onde theta lente sono normali nei bambini e negli adolescenti. Nell'adulto sveglio, la presenza permanente di onde theta (e anche onde delta) deve essere valutata come un riscontro evidente.

Onde alfa

Frequenze comprese tra 8 e 13 Hz: queste frequenze rappresentano il ritmo di base dell'attività bioloelettrica del cervello e compaiono nell'elettroencefalogramma quando il paziente ha gli occhi chiusi e si trova in uno stato di riposo.

Onde beta

Frequenze da 14 a 30 Hz: questa banda di frequenza si manifesta quando si verificano stimoli sensoriali (cioè nel normale stato di veglia) o quando tensione mentale.

Elettroencefalografia e sonno

È stato solo con l'aiuto dell'elettroencefalografia che i ricercatori sono riusciti a farli conoscere oggi Fasi del sonno definire. Soprattutto le diverse frequenze d'onda e altre peculiarità come Fusi del sonno o complessi k aiuta a distinguere.

Verrà prima descritto un normale ciclo di sonno. Se chiudi gli occhi, puoi vedere l'EEG alfa-Onde può essere visualizzato con ampiezza bassa. Durante Addormentarsi queste onde cambiano. Da un lato, la frequenza cala, si parla theta-Onde. Inoltre, si può osservare un aumento dell'ampiezza delle singole onde. In sostanza, si può dire che più profondamente si dorme, la frequenza diminuisce continuamente mentre l'ampiezza aumenta. Questo lascia un alta sincronicità delle cellule nervose del cervello durante il sonno.

Il Fase del sonno I. è solo pochi minuti lungo e ha un soglia di sveglia bassaCiò significa che è necessario solo un debole stimolo esterno per svegliare le persone. Questo segue la fase in cui dormo Fase del sonno II. Questo è con circa 15 minuti un po 'di più e ha anche un file soglia di sveglia più alta. L'elettroencefalogramma mostra theta-Onde misurabile con maggiore ampiezza rispetto allo stadio I. Ci sono anche specifiche complessi k e fusi del sonno che sono caratteristici dello stadio II del sonno. Sul Fase del sonno III Con onde delta a onde lunghe alla fine segue quello Fase IV. Questo è caratterizzato da delta-Onde con ampiezza elevata. Inoltre, questa fase del sonno ha l'estensione soglia di sveglia più alta e dura tra 20-40 minuti. Sebbene la coscienza sia in gran parte isolata dalle impressioni sensoriali durante il sonno profondo, stimoli molto intensi possono ancora raggiungere il cervello e portare al risveglio. Questo fatto è un grande vantaggio, soprattutto in situazioni pericolose, perché le persone possono reagire il più rapidamente possibile. Le fasi del sonno III e IV si basano anche sulle loro caratteristiche nell'elettroencefalogramma come "onde lente- "o sonno sincronizzato.

Durante il sonno profondo domina Sistema nervoso parasimpatico nel corpo. lui stimola la digestione, rallenta la respirazione e rallenta il battito cardiaco. Questo è utile perché il corpo dovrebbe riprendersi durante il sonno e fornire energia per lo stato di veglia.

Dopo la fase IV del sonno, le altre fasi del sonno vengono nuovamente invertite fino a quando non si verifica un cambiamento significativo nell'EEG dopo che è stato raggiunto lo stadio I. Lo farà Ondate di veglia (Onde beta) e l'ampiezza diminuisce bruscamente, sebbene la soglia di risveglio rimanga molto alta. Si parla di sonno desincronizzato. Si basa principalmente sulle reazioni di Comprensivo domina. Il flusso sanguigno al cervello aumenta bruscamente, il battito cardiaco e la frequenza respiratoria aumentano. Anche il pene o il clitoride possono essere eccitati. I muscoli scheletrici sono rilassati, solo l'occhio e i muscoli respiratori mostrano un certo tono. Dal momento che è spesso troppo nel sonno desincronizzato Spasmi e movimenti oculari verrà anche come "Movimento oculare rapido (SEM) "- significa dormire. Inoltre, va notato che le persone che provenivano da sonno REM svegliarsi riuscendo a ricordare i sogni più spesso. Questo è il motivo per cui si presume che le persone sognino principalmente nel sonno REM.

Nel primo ciclo di sonno, il sonno REM dura circa 10 minuti, ma diventa un po 'più lungo con ogni ciclo. Normalmente la persona passa una notte tra 5 e 7 cicli di sonno. Verso la fine del sonno, il sonno REM può durare fino a 40 minuti. Spesso, il sonno termina con questa fase, sebbene la soglia di risveglio sia relativamente alta.

Applicazione clinica

Alcuni cambiamenti patologici nel cervello possono essere visualizzati utilizzando l'EEG. Per esempio Disturbi circolatori, disturbi dell'attenzione e disturbi del sonno può essere diagnosticato utilizzando questo metodo.

Un esempio specifico è la malattia neurodegenerativa sclerosi multipla. Nel suo corso, lo strato isolante attorno alle cellule nervose si rompe, limitando così la sua funzione di mediatore delle impressioni sensoriali. Le cellule nervose trasmettono quindi le informazioni più lentamente e le informazioni vengono perse a causa della mancanza di isolamento. L'EEG può essere utilizzato per registrare il tempo tra l'arrivo di uno stimolo e la misurazione effettiva (latenza). La latenza di tali potenziali evocati sensoriali è tipicamente prolungata nella sclerosi multipla.

Un altro classico esempio di applicazione dell'EEG è la registrazione di crisi epilettiche. Uno distingue tra uno epilessia parzialeche colpisce solo alcune regioni del cervello e una epilessia generalizzatache include l'intero cervello. Se c'è un attacco, viene eseguita l'elettroencefalografia cosiddetta "complessi di picchi e onde visibile. Questi sono caratterizzati da un'elevata sincronicità, cioè ampiezze elevate nell'EEG.

Un altro importante esempio di applicazione è il Diagnosi di morte cerebrale chiamare. Si presentano in un paziente cerebralmente morto nessuna ampiezza sull'elettroencefalogramma. In questo caso si parla di a isoelettrico o EEG a linea zero. Questo si unisce Inattività del cervello, del cervelletto e del tronco cerebrale ed è quindi un chiaro segno di morte cerebrale. Perché l'attività cerebrale anche con le macchine più moderne Non essere ripristinato e quindi conta come segno definitivo di morte.

costi

L'elettroencefalografia è un parente a buon mercato e divertente procedura diagnostica. L'esame di routine non richiederà più di uno mezz'ora e costi tra 50 e 100 €. In caso di giustificato sospetto di malattia, la procedura sarà coperta dalla compagnia di assicurazione sanitaria.