elektroenkefalografia

määritelmä

Elektroenkefalografiaa tai lyhytaikaisesti EEG: tä käytetään mittaamaan ja näyttämään aivojen hermosolujen potentiaaliset vaihtelut.

Perustana tähän on elektrolyyttipitoisuuden (elektrolyytit = suolat) muutos solun sisäisessä ja solunulkoisessa tilassa, kun solu on innoissaan. On tärkeää, että EEG ei kirjaa yksittäisiä toimintapotentiaaleja, vaan pikemminkin hermosolujen (hermosolujen) suurempien yksiköiden kokonaispotentiaalia.

toiminnallisuus

Elektroencefalogrammi on äärimmäinen halpa ja helppo tehdä diagnostinen menetelmä.

Mittaa koko potentiaali, tietty luku elektrodit geelillä määritellyissä pisteissä päänahka sopiva. Lisäksi referenssielektrodi on kiinnitettävä pään pisteeseen, jossa häiriösignaaleja on vähän. Usein alue on am korva valituksi. Tämän etuna on, että olet siellä vähän lihaskudostar, mikä ei-toivotun supistumisen tapauksessa johtaa EEG-signaalin väärentämiseen. Yleisesti ottaen potilaan tulee olla hänen Kasvojen lihakset rentoutua ja Pidä katseesi mahdollisimman suorana.

Päänahan mitattavat sähkövirrat ovat erittäin alhainenkoska aivojen hermosolujen ja mittauselektrodin välillä on paljon huonosti johtavaa kudosta. Siksi signaalien on käytettävä a Vahvistin voidaan tehdä näkyväksi näytöllä. Taivutuksen suuruusluokka on yksi microvolt.

EEG: n suurin haitta on se huono paikallinen resoluutio menettelyn. Tämä johtuu siitä, että yksittäisten hermosolujen aktiivisuus on liian heikko rekisteröintiä varten. Ensin isojen signaali Neuroniryhmät (useita hermosoluja) on riittävän vahva, että päänahkaelektrodit havaitsevat sen. Elektroenkefalografialla on mahdollista määrittää vain lähimpään senttimetriin, mihin aivoalueisiin mittaustulokset tallennetaan. Jos haluat saavuttaa mahdollisimman tarkan lokalisoinnin, käytät ns elektrokortikografiaa. Tässä neurokirurgisessa toimenpiteessä mittauselektrodit kiinnitetään suoraan aivon pinnalle sen jälkeen, kun kallo on avattu ja mittaus aloitettu. Koska vain tällä tavalla hyvin vähän häiritsevää kudosta signaalin ja vastaanottimen välillä jopa pienten neuroniryhmien aktiivisuus voidaan näyttää monitorilla. Tämän menetelmän päätarkoitus on kyetä mittaamaan erityisesti valittujen aivoalueiden hermostoaktiivisuus. Tämä menetelmä on tietysti merkittävä kirurginen toimenpide, johon liittyy myös riskejä, minkä vuoksi sitä käytetään vain erityisempiin kysymyksiin.

Kun kaikki valmistelut on tehty ja EEG on tallennettu, nousee nyt esiin kysymys: mitä oikeastaan ​​näen? Jos häiriöitä on vähän, a Aalto ilmestyy, mikä näyttää maallikolle melko epäsäännölliseltä. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että potentiaalivaihteluita ei mitata vain yhdellä hermosolulla (hermosolulla), vaan useita tuhansia hermosoluja, joista osa toimii toisistaan ​​riippumattomasti. Siksi lääkäriä ei kiinnosta säännöllinen käyrän muoto EEG: n kanssa, hän kiinnittää mieluummin huomiota Aaltojen taajuus (värähtelyjen lukumäärä aikayksikköä kohti) ja amplitudi (suurin taipuma). EEG-aallon amplitudi riippuu suurelta osin synkronismi mukana olevista hermosoluista. Tämä tarkoittaa, että mitä enemmän neuroneja on aktiivisia samanaikaisesti ja toimivat synkronisesti, sitä suurempi amplitudi on EEG: ssä. Monet hermosolut toimivat intensiivisesti, mutta toisistaan ​​riippumatta, joten amplitudi on pieni, kun taas taajuus on erittäin korkea. Tämän periaatteen mukaan erotetaan erityyppiset EEG-aallot, joilla on tärkeä rooli elektroenkefalografian arvioinnissa.

arviointi

Kysymyksestä riippuen eri parametrit otetaan huomioon arvioitaessa elektroenkefalogrammia. Karakterisoidakseen EEG-aaltoja, niiden taajuus varmasti.

Kun aivin neuroneihin kohdistuu stressiä, kuten esimerkiksi vaikean aivotutkimuksen ratkaisemisen yhteydessä, EEG voi tuottaa aaltoja, joiden taajuus on 30 - 80 Hz (Hz = Hertsi, taajuusyksikkö, 1 Hz = 1 aalto sekunnissa). Tämän tyyppisiä aaltoja elektroenkefalografiassa kutsutaan gamma-Waves nimetty.

Niin sanottu beeta-Waves on taajuus välillä 15-30 Hz ja ennen kaikkea liittyä silmät auki hereillä päällä. Suhteellisen korkea taajuus tulee läpi Aistivaikutelmat joita prosessoidaan aivoissa.

Aaltotyypit, joilla on seuraava alempi taajuus, ovat alfa-Waves. Ne ovat taajuusalueella välillä 10–15 Hz ja ovat elektroenkefalogrammista kohdassa hereillä, mutta silmät silmät rekisteröity. Esimerkki alfa-aalloista osoittaa selvästi, että aistien vaikutelmat, kuten nähdä, johtaa suoraan taajuuden pienenemiseen EEG: ssä.

Ovatko Potilaan silmät kiinni ja se on yhdessä kevyt uniniin potku theta-Waves päällä. Niiden taajuus on 5-10 Hz.

Alin taajuus on Syvä uni ns theta-aallot saavuttanut. Täällä voit vain 3-5 aaltoa sekunnissa (3-5 Hz) tallennetaan.

Elektroencefalografia on myös tärkeä osa Lepotilat. Jo mainittujen aaltotyyppien lisäksi unen aikana esiintyy ns. Aaltotyyppejä Lepokarat päällä. Ne näkyvät EEG: ssä lyhyinä korkeataajuisina purkauksina suhteellisen korkealla amplitudilla. He tulevat ensisijaisesti Lepotila II edessä. Myös tässä vaiheessa, ns k komplekseja tarkkailtavaksi. K-kompleksi on osa EEG: ssä, jolla on erittäin suuri amplitudi, mutta matala taajuus, ja siihen liittyy todennäköisesti suuri synkronisuus asteessa talamuksen hermosoluissa.

Viimeinen ominaiskuva EEG: ssä ovat piikki- ja aaltokompleksit. Nämä korkean taajuuden, suuren amplitudin aallot voivat esiintyä a epileptinen kohtaus voidaan mitata elektroenkefalogrammissa. Piikki- ja aaltokompleksit johtuvat patologisesta (sairastavasta) yliaktiivisuus spesifiset hermosolut yksittäisillä aivoalueilla hyökkäyksen aikana.

arviointi

Elektroenkefalografian avulla (EEG) luodaan elektroenkefalogrammi, jolle aivojen bioelektrisen aktiivisuuden kulku ja voimakkuus kirjataan. Tämä elektroenkefalogrammi sisältää aaltoja, jotka seuraavat tiettyjä taajuuskuvioita (Taajuuskaistat), Amplitudimallit, paikalliset aktiivisuusmallit ja niiden esiintymistiheys voidaan arvioida. Yleisesti ottaen pohditaan, mitkä käyrät ovat läsnä, kuinka nopeasti ne ovat, ovatko ne muodonmuutos ja onko käyrillä tiettyjä kuvioita.

Erityisiä tietokoneavusteisia prosesseja (esim. Spektrianalyysi) voidaan myös käyttää arviointiin. Niillä on erityisen paljon tietoa arvioinnissa Taajuuskaistatjoka voidaan yleensä jakaa neljään luokkaan:

Delta aaltoilee

Taajuudet välillä 0,5 - 3 Hz: Tämä taajuuskaista voidaan havaita erityisesti syvässä unessa, ja sille on ominaista hidas ja suuri amplitudi elektroenkefalogrammissa.

Theta aaltoja

Taajuus 4 - 7 Hz: Nämä taajuudet esiintyvät syvän rentoutumisen aikana tai nukahtaessa. Hitaat teeta-aallot ovat normaaleja lapsilla ja nuorilla. Hereillä aikuisella teeta-aaltojen (ja myös delta-aaltojen) pysyvä esiintyminen on arvioitava havaittavana havaintona.

Alfa-aallot

Taajuudet välillä 8 - 13 Hz: Nämä taajuudet edustavat aivojen bioelektrisen toiminnan perusrytmiä ja ilmestyvät elektroenkefalogrammiin, kun potilaan silmät ovat kiinni ja hän on lepotilassa.

Beeta aaltoja

Taajuudet 14 - 30 Hz: Tämä taajuuskaista osoittaa itsensä, kun aististimulioita esiintyy (ts. Normaalissa heräämistilassa) tai kun henkinen jännitys.

Elektroencefalografia ja uni

Ainoastaan ​​elektroenkefalografian avulla tutkijat onnistuivat saamaan ne tunnetuiksi tänään Lepotilat määritellä. Varsinkin erilaiset aallontaajuudet ja muut erityispiirteet kuten Lepokarat tai k komplekseja auttaa erottamaan.

Ensin kuvataan normaali unisykli. Jos suljet silmäsi, näet EEG: n alfa-Waves voidaan näyttää alhaisella amplitudilla. Aikana Nukahtaminen nämä aallot muuttuvat. Toisaalta taajuus laskee, puhutaan theta-Waves. Lisäksi voidaan havaita nousu yksittäisten aaltojen amplitudissa. Pohjimmiltaan voidaan sanoa, että mitä syvemmälle nukut, taajuus laskee jatkuvasti amplitudin kasvaessa. Tämä jättää a hermosolujen korkea synkronisuus aivosydän nukkumisen aikana.

Lepotila I. on vain muutama minuutti pitkä ja on alhainen herätyskynnysTämä tarkoittaa, että ihmisten herättämiseen tarvitaan vain heikko ulkoinen ärsyke. Tämä seuraa nukkumisvaihetta Lepotila II. Tämä on noin 15 minuuttia hiukan pidempään ja on myös korkeampi herätyskynnys. Elektrokefalogrammi näyttää theta-Waves mitattavissa suuremmalla amplitudilla verrattuna vaiheeseen I. Siellä on myös erityisiä k kompleksit ja unenkarat jotka ovat ominaisia ​​vaiheen II unelle. Päällä Lepotila III Kanssa pitkä aalto delta-aallot lopulta seuraa sitä Vaihe IV. Tälle on ominaista delta-Waves suurella amplitudilla. Lisäksi tässä nukkumisvaiheessa on korkein herätyskynnys ja kestää välillä 20 - 40 minuuttia. Vaikka tietoisuus on suurelta osin eristetty aistivaikutuksista syvän unen aikana, erittäin voimakkaat ärsykkeet voivat silti päästä aivoihin ja johtaa heräämiseen. Tämä tosiasia on suuri etu, etenkin vaarallisissa tilanteissa, koska ihmiset voivat reagoida mahdollisimman nopeasti. Univaiheet III ja IV perustuvat myös niiden ominaisuuksiin elektroenkefalogrammissa nimellä "hidas-aalto- tai synkronoitu uni.

Syvän unen aikana hallitsee Parasympaattinen hermosto kehossa. Hän stimuloi ruuansulatusta, hidastaa hengitystä ja hidastaa sykettä. Tämä on hyödyllistä, koska kehon pitäisi palautua nukkumisen aikana ja tuottaa energiaa heräämistilaan.

Vaiheen IV nukkumisen jälkeen muut nukkumisvaiheet käännetään uudelleen, kunnes EEG: ssä tapahtuu merkittävä muutos vaiheen I saavuttamisen jälkeen. Se tulee Herätysaallot (Beta-aallot) ja amplitudi pienenee voimakkaasti, vaikka herätyskynnys pysyy erittäin korkealla. Yksi puhuu desynkronisoitu uni. Se perustuu pääasiassa Sympaattinen hallitsee. Aivojen verenvirtaus kasvaa jyrkästi, syke ja hengitysnopeus lisääntyvät. Peniksen tai klitoriksen voi myös herättää. Luuston lihakset ovat löysät, vain silmä- ja hengityslihakset osoittavat tiettyä sävyä. Koska se on usein liian epäsynkronisessa unessa Silmien nykiminen ja silmien liikkeet se tulee myös nimellä "Nopea silmien liike (SEM) ”- tarkoittaa nukkumista. Lisäksi on huomattava, että syväuni herätä kyvystä muistaa unelmat useammin. Siksi oletetaan, että ihmiset unelmoivat enimmäkseen REM-unessa.

Ensimmäisessä unijaksossa REM-uni kestää noin 10 minuuttia, mutta se tulee hiukan pidempään jokaisella jaksolla. Yleensä henkilö käy läpi yhden yön välillä 5–7 nukkumissykliä. Unen loppua kohti REM-uni voi olla jopa 40 minuuttia pitkä. Usein uni päättyy tällä vaiheella, vaikka herätyskynnys on suhteellisen korkea.

Kliininen sovellus

Jotkut aivojen patologiset muutokset voidaan visualisoida EEG: n avulla. Esimerkiksi Verenkiertohäiriöt, huomiohäiriöt ja unihäiriöt voidaan diagnosoida tällä menetelmällä.

Erityinen esimerkki on neurodegeneratiivinen sairaus multippeliskleroosi. Sen aikana hermosolujen ympärillä oleva eristävä kerros murtuu siten, että sen toiminta aistien vaikutelmien välittäjänä on rajoitettu. Sitten hermosolut välittävät tietoa hitaammin ja tieto häviää eristyksen puutteen vuoksi. EEG: tä voidaan käyttää tallentamaan ärsykkeen saapumisen ja todellisen mittauksen välinen aika (viive). Tällaisten aistinvaraisten potentiaalien latenssi pitkittyy tyypillisesti multippeliskleroosissa.

Toinen klassinen sovellus esimerkki EEG: stä on EEG: n nauhoittaminen epileptiset kohtaukset. Yksi erottaa toisen osittainen epilepsiajoka vaikuttaa vain tiettyihin aivoalueisiin, ja yksi yleistynyt epilepsiajoka sisältää koko aivot. Jos kohtaus on, elektroenkefalografia tehdään ns. "piikki- ja aaltokompleksit näkyvissä. Niille on ominaista korkea tahdistus, ts. EEG: n suuret amplitudit.

Toinen tärkeä sovellusesimerkki on Aivokuoleman diagnoosi soittaa. He ilmestyvät aivoissa kuolleena potilaana ei amplitudia elektroenkefalogrammissa. Tässä tapauksessa puhutaan a isoelektriset tai Nollaviivainen EEG. Tämä liittyy Aivo-, pikku- ja aivokannan inaktiivisuus ja on siksi selvä osoitus aivokuolemasta. Koska aivojen toiminta jopa nykyaikaisimmilla koneilla Ei palautetaan ja siksi lasketaan lopullinen merkki kuolemasta.

kustannukset

Elektroencefalografia on sukulainen halpa ja viihdyttävä diagnostinen toimenpide. Rutiinikoe kestää vain yhden puoli tuntia ja kustannukset välillä 50 ja 100 €. Jos sairaudesta on perusteltu epäily, sairausvakuutusyhtiö kattaa toimenpiteen.