Elektroencefalografie (zkratka - EEG; z jiného řeckého ἥλεκτρον - elektron, jantar, ἐγκέφαλος - mozek a γραμμα - záznam) je úsek elektrofyziologie , který studuje zákonitosti celkové elektrické aktivity povrchu mozku , výboje z kůže. skalp, stejně jako způsob záznamu takových potenciálů [1] . EEG je také neinvazivní metoda pro studium funkčního stavu mozku zaznamenáváním jeho bioelektrické aktivity.
Elektroencefalografie měří kolísání napětí v důsledku iontového proudu v neuronech mozku. Klinicky je elektroencefalogram grafické znázornění spontánní elektrické aktivity mozku za určité časové období, zaznamenané z více elektrod na mozku nebo pokožce hlavy [2] [3] .
EEG je citlivá výzkumná metoda, odráží sebemenší změny ve funkci mozkové kůry a hlubokých mozkových struktur v časové dimenzi a poskytuje milisekundové časové rozlišení, které není dostupné jiným metodám studia mozkové aktivity, zejména PET a fMRI .
Elektroencefalografie umožňuje kvalitativně i kvantitativně analyzovat funkční stav mozku a jeho reakce na podněty. Záznam EEG je široce používán v diagnostické a terapeutické práci (zejména často u epilepsie ), v anesteziologii a také při studiu mozkové aktivity spojené s prováděním takových funkcí, jako je vnímání , paměť , adaptace atd.
Na elektroencefalogramech je patrný rytmus elektrické aktivity mozku . Existuje řada rytmů, označených písmeny řecké abecedy .
Elektroencefalografie se také používá k identifikaci potenciálů souvisejících s událostmi – mozkových odpovědí , které jsou přímým výsledkem určitého vjemu , kognitivní nebo motorické události [4] .
Nevýhodou je vysoká citlivost přístroje na pohyby a třes způsobený psycho-emocionálním stresem pacienta, způsobuje rušení v práci, což může ztěžovat diagnostiku [5] . Takové změny se nazývají pohybové artefakty [6] .
Nevýhodou elektroencefalografie je také nízké prostorové rozlišení, mnohem slabší než u hemodynamických metod měření, jako je fMRI , PET a funkční spektroskopie blízkého infračerveného záření (anglicky Functional near-infrared spectroscopy - fNIRS). Na rozdíl od hemodynamických metod je pro EEG lokalizace zdrojů elektrického potenciálu inverzní problém , který nelze exaktně vyřešit, ale pouze odhadnout. EEG se tedy dobře hodí pro zkoumání otázek o rychlosti neuronální aktivity a hůře pro zkoumání otázek o lokalizaci takové aktivity [4] .
Začátek studia elektrických procesů v mozku byl položen D. Reymondem (Du Bois Reymond) v roce 1849 , který ukázal, že mozek, stejně jako nervy a svaly , má elektrogenní vlastnosti.
24. srpna 1875 podal anglický lékař Richard Caton (R. Caton) ( 1842 - 1926 ) zprávu na zasedání Britské lékařské asociace. V této zprávě představil vědecké komunitě svá data o registraci slabých proudů z mozku králíků a opic . V témže roce, nezávisle na Catovi, ruský fyziolog V. Ya.Danilevsky ve své doktorské práci prezentoval data získaná při studiu elektrické aktivity mozku u psů. Ve své práci zaznamenal přítomnost spontánních potenciálů a také změny způsobené různými podněty.
V roce 1882 publikoval I. M. Sechenov práci „Galvanické jevy v prodloužené míše žáby“, ve které byla poprvé prokázána skutečnost přítomnosti rytmické elektrické aktivity mozku. V roce 1884 N. E. Vvedensky použil metodu telefonické registrace ke studiu práce nervových center a poslouchal po telefonu aktivitu prodloužené míchy žáby a mozkové kůry králíka . Vvedenskij potvrdil Sechenovova hlavní pozorování a ukázal, že spontánní rytmickou aktivitu lze nalézt také v mozkové kůře savců .
Počátek elektroencefalografického výzkumu položil psycholog V. V. Pravdich-Neminskij , který v roce 1913 publikoval první elektroencefalogram zaznamenaný z mozku psa . Ve svém výzkumu použil strunový galvanometr . Také Pravdich-Neminsky zavádí termín elektrocerebrogram .
První lidský EEG záznam získal německý psychiatr Hans Berger v roce 1924 . Navrhl také nazvat záznam bioproudů v mozku „elektroencefalogram“. Bergerova práce, stejně jako samotná metoda encefalografie, získala široké uznání až poté, co v květnu 1934 Adrian (Adrian) a Matthews (Methews) poprvé přesvědčivě demonstrovali „Bergerův rytmus“ na setkání Fyziologické společnosti v Cambridge .
EEG registrace se provádí pomocí elektroencefalografu přes speciální elektrody (nejběžnější jsou můstkové, pohárkové a jehlové elektrody). V současnosti se nejčastěji používá umístění elektrod podle mezinárodních systémů „10-20 %“ nebo „10-10 %“. Každá elektroda je připojena k zesilovači. K záznamu EEG lze použít papírovou pásku (jedná se o zastaralou verzi, široce používanou v dobách SSSR a Ruské federace až do konce 2000) nebo lze signál převést pomocí ADC a zaznamenat do souboru v počítači (moderní verze). Nejběžnější záznam je při vzorkovací frekvenci 250 Hz . Záznam potenciálů z každé elektrody se provádí ve vztahu k nulovému referenčnímu potenciálu , za který se zpravidla považuje ušní lalůček nebo mastoidní výběžek spánkové kosti (processus mastoideus), umístěný za uchem a obsahující vzduch. vyplněné kostní dutiny.
Aby se zvýraznily významné rysy na EEG, je podroben analýze. Hlavní koncepty, na kterých je založena charakterizace EEG, jsou:
Celkový elektrogram pozadí kůry a subkortikálních formací pacientova mozku, měnící se v závislosti na úrovni fylogenetického vývoje a odrážející cytoarchitektonické a funkční rysy mozkových struktur, také sestává z pomalých oscilací různých frekvencí.
Jednou z hlavních charakteristik EEG je frekvence. Vzhledem k omezeným percepčním schopnostem vizuální EEG analýzy používané v klinické elektroencefalografii však operátor nemůže přesně charakterizovat řadu frekvencí, protože lidské oko zvýrazňuje pouze některá z hlavních frekvenčních pásem, která jsou jasně přítomná v EEG. V souladu s možnostmi manuální analýzy byla zavedena klasifikace frekvencí EEG do některých hlavních rozsahů, kterým byla přiřazena jména písmen řecké abecedy (alfa - 8-13 Hz, beta - 14-40 Hz, theta - 4-8 Hz, delta - 0,5-3 Hz, gama - nad 40 Hz atd. ).
V závislosti na frekvenčním rozsahu, jakož i na amplitudě, tvaru vlny, topografii a typu reakce se rozlišují EEG rytmy, které se také označují řeckými písmeny. Například alfa rytmus , beta rytmus , gama rytmus , delta rytmus , theta rytmus , kappa rytmus , mu rytmus , sigma rytmus atd. Předpokládá se, že každý takový „rytmus“ odpovídá nějakému specifickému stavu mozku a je spojen s určitým cerebrálních mechanismů .
Artefakty elektroencefalogramu jsou interference, ke kterým dochází během postupu elektroencefalografické studie, které představují poruchu záznamu.
Vzhledem k tomu, že moderní EEG zařízení registruje příliš malé hodnoty bioelektrických potenciálů , může dojít ke zkreslení skutečného elektroencefalografického záznamu vlivem různých fyziologických a technických (fyzikálních) artefaktů. To může často vést k potížím při dešifrování a interpretaci nahrávky [7] .
Typy artefaktů:
| EEG rytmy | |
|---|---|