elektroencephalografi

definition

Elektroencefalografi, eller kort sagt EEG, bruges til at måle og vise potentielle udsving i nerveceller i hjernen.

Grundlaget for dette er ændringen i elektrolytkoncentrationen (elektrolytter = salte) i det intra- og ekstracellulære rum, når cellen er ophidset. Det er vigtigt, at EEG ikke registrerer individuelle handlingspotentialer, men snarere det samlede potentiale for større enheder af nerveceller (neuroner).

funktionalitet

Elektroencefalogrammet er ekstremt billig og let at gøre diagnostisk metode.

For at måle det samlede potentiale, et bestemt antal Elektroder med en gel på definerede punkter i hovedbund passende. Derudover skal en referenceelektrode fastgøres til et punkt på hovedet, hvor der er få forstyrrende signaler. Ofte vil et område være am øre valgt. Dette har fordelen ved at være der lidt muskelvævr, som i tilfælde af en uønsket sammentrækning fører til en forfalskning af EEG-signalet. Generelt skal patienten være hans Ansigtsmuskler slap af og Hold dit blik så lige som muligt.

De elektriske strømme, der kan måles ved hovedbunden, er ekstremt lavfordi der er meget dårligt ledende væv mellem nervecellerne i hjernen og måleelektroden. Derfor skal signalerne bruge a Forstærker kan synliggøres på en skærm. Størrelsen på en afbøjning ligger i området for en microvolt.

En stor ulempe ved EEG er det dårlig rumlig opløsning af proceduren. Dette skyldes, at individuelle nervecellers aktivitet er for svag til at blive registreret. Først signalet fra de store Grupper af neuroner (flere nerveceller) er stærke nok til at blive opdaget af elektroderne i hovedbunden. Med elektroencefalografi er det kun muligt at bestemme til den nærmeste centimeter, i hvilket hjerneområde måleresultaterne registreres. Hvis du vil opnå den mest præcise lokalisering som muligt, bruger du den såkaldte elektrocorticografi. I denne neurokirurgiske procedure fastgøres måleelektroderne direkte på overfladen af ​​hjernen, efter at kraniet er åbnet, og målingen er startet. Kun på denne måde meget lidt interfererende væv mellem signal og modtager Aktiviteten af ​​selv meget små grupper af neuroner kan vises på skærmen. Hovedformålet med denne metode er at være i stand til at måle den neuronale aktivitet i specifikt udvalgte hjerneområder. Naturligvis er denne metode en vigtig kirurgisk procedure, der også indebærer risici, og derfor bruges den kun til mere specifikke spørgsmål.

Efter at alle forberedelserne er foretaget og EEG er optaget, opstår spørgsmålet nu: Hvad ser jeg faktisk? Hvis der er lidt interferens, a bølge vises, hvilket dog ser ret uregelmæssigt ud for lægmanden. Dette skyldes hovedsageligt, at ikke kun de potentielle udsving måles på en enkelt neuron (nervecelle), men af flere tusinde nerveceller, hvoraf nogle arbejder uafhængigt af hinanden. Derfor er lægen ikke interesseret i en regelmæssig kurveform med EEG, han er snarere opmærksom Frekvens (antal svingninger pr. Tidsenhed) og amplitude (maksimal afbøjning) af bølgerne. Amplituden af ​​en EEG-bølge afhænger stort set af Synchronicity af de involverede nerveceller. Dette betyder, at jo flere neuroner er aktive på samme tid og fungerer synkront, jo højere er amplituden i EEG. Mange nerveceller fungerer intensivt, men uafhængigt af hinanden, så amplituden er lav, mens frekvensen er meget høj. I henhold til dette princip skelnes forskellige typer EEG-bølger, som spiller en vigtig rolle i evalueringen af ​​elektroencefalografi.

evaluering

Afhængigt af spørgsmålet tages forskellige parametre i betragtning ved evaluering af elektroencefalogrammet. At karakterisere EEG-bølgerne, deres frekvens sikkert.

Når neuronerne i hjernehinnet er stresset, såsom ved løsning af en vanskelig hjernetrim, kan EEG generere bølger med en frekvens på 30-80 Hz (Hz = Hertz, frekvensenhed, 1 Hz = 1 bølge pr. Sekund). Disse typer bølger i elektroencefalografi kaldes gamma-Waves udpeget.

Såkaldte beta-Waves har en frekvens mellem 15-30 Hz og frem for alt deltage øjne åbne, når de er vågne på. Den relativt høje frekvens kommer igennem Sanseindtryk der behandles i hjernen.

Bølgetyperne med den næste lavere frekvens er alfa-Waves. De ligger i frekvensområdet mellem 10-15 Hz og er fra elektroencefalogrammet kl vågen tilstand, men med lukkede øjne registreret. Eksemplet med alfabølger viser tydeligt, at sanseindtryk som f.eks Se, fører direkte til en reduktion i frekvensen i EEG.

Er Patientens øjne lukket og det er i en let søvnså spark theta-Waves på. De har en frekvens på 5-10 Hz.

Den laveste frekvens er kl Dyb søvn med den såkaldte theta-bølger nået. Her kan du kun 3-5 bølger i sekundet (3-5 Hz) er optaget.

Elektroencefalografi er også en vigtig del i karakteriseringen af Søvnstadier. Ud over de allerede nævnte bølgtyper forekommer såkaldte bølgetyper under søvn Sovespindler på. Disse dukker op i EEG som korte højfrekvensudladninger med en relativt høj amplitude. De kommer i første omgang Sovetrin II foran. Også på dette stadium, såkaldt k-komplekser skal overvåges. Et k-kompleks er et afsnit i EEG med en meget høj amplitude men en lav frekvens og er sandsynligvis forbundet med en høj grad af synkronitet i thalamiske nerveceller.

Et sidste karakteristisk billede i EEG er spike-and-wave komplekser. Disse bølger med høj frekvens, høj amplitude kan forekomme i løbet af en epileptisk anfald kan måles i elektroencefalogrammet. Spike-and-wave-komplekserne skyldes en patologisk (sykelig) overaktivitet specifikke nerveceller i individuelle hjerneområder under et angreb.

evaluering

Ved hjælp af elektroencefalografi (EEG) der oprettes et elektroencephalogram, på hvilket forløbet og styrken af ​​hjernens bioelektriske aktivitet registreres. Dette elektroencefalogram indeholder bølger, der følger visse frekvensmønstre (Frekvensbånd), Amplitudemønstre, lokale aktivitetsmønstre og deres hyppighed af forekomst kan evalueres. Generelt overvejes det, hvilke kurver der er til stede, hvor hurtige de er, om de deformeres, og om kurverne har visse mønstre.

Specielle computerstøttede processer (f.eks. Spektralanalyse) kan også bruges til evaluering. De er især rige på information i evalueringen Frekvensbåndsom generelt kan opdeles i fire kategorier:

Delta bølger

Frekvenser fra 0,5 til 3 Hz: Dette frekvensbånd kan observeres især i dyb søvn og er kendetegnet ved langsomme og store amplituder i elektroencefalogrammet.

Theta bølger

Frekvens fra 4 til 7 Hz: Disse frekvenser forekommer under dyb afslapning eller mens de falder i søvn. Langsomt theta bølger er normalt hos børn og unge. Hos den vågne voksen skal den permanente forekomst af theta-bølger (og også delta-bølger) vurderes som et mærkbart fund.

Alfa-bølger

Frekvenser mellem 8 og 13 Hz: Disse frekvenser repræsenterer den grundlæggende rytme for hjernens bioloelektriske aktivitet og vises i det elektroencefalogram, når patientens øjne er lukkede, og patienten er i hviletilstand.

Betabølger

Frekvenser fra 14 til 30 Hz: Dette frekvensbånd viser sig, når sensoriske stimuli forekommer (dvs. i normal vågentilstand) eller når mental spænding.

Elektroencefalografi og søvn

Det var kun ved hjælp af elektroencefalografi, at forskere lykkedes at gøre dem kendte i dag Søvnstadier Definere. Især de forskellige bølgefrekvenser og andre særegenheder som Sovespindler eller k-komplekser hjælpe med at skelne.

En normal søvncyklus vil først blive beskrevet. Hvis du lukker øjnene, kan du se EEG alfa-Waves kan vises med lav amplitude. Under Falde i søvn disse bølger ændrer sig. På den ene side falder frekvensen, man taler om theta-Waves. Derudover kan en stigning i amplituden af ​​individuelle bølger observeres. Grundlæggende kan det siges, at jo dybere du sover, frekvensen falder kontinuerligt, mens amplituden øges. Dette efterlader a høj synkronitet af nervecellerne af lillehjernen under søvn.

Det Søvnstadium I. er kun et par minutter længe og har en lav vågentærskelDette betyder, at kun en svag ekstern stimulus er nødvendig for at vække folk. Dette følger trin I sover Sovetrin II. Dette er med ca. 15 minutter lidt længere og har også en højere vågentærskel. Det elektroencefalogram viser theta-Waves målbar med større amplitude sammenlignet med trin I. Der er også specifikke k-komplekser og søvnspindler som er karakteristiske for fase II-søvn. På den Sovetrin III Med langbølget delta bølger endelig følger det Fase IV. Dette er kendetegnet ved delta-Waves med høj amplitude. Derudover har denne søvnfase højeste vågentærskel og varer mellem 20-40 minutter. Selvom bevidstheden i vid udstrækning er isoleret fra sanseindtryk under dyb søvn, kan meget intense stimuli stadig nå hjernen og føre til at vågne op. Denne kendsgerning er en stor fordel, især i farlige situationer, fordi folk kan reagere så hurtigt som muligt. Søvnstadierne III og IV er også baseret på deres karakteristika i elektroencefalogrammet som "slow-wave- “eller synkroniseret søvn.

Under dyb søvn dominerer Parasympatisk nervesystem i kroppen. Han stimulerer fordøjelsen, bremser vejrtrækningen og bremser hjerteslag. Dette er nyttigt, fordi kroppen skal komme sig under søvnen og give energi til den vågne tilstand.

Efter fase IV-søvn vendes resten af ​​søvnstadierne igen, indtil der sker en betydelig ændring i EEG, efter at fase I er nået. Det vil Bølger af vågenhed (Beta-bølger), og amplituden falder kraftigt, selvom opvågningstærsklen forbliver meget høj. Man taler om desynkroniseret søvn. Det er hovedsageligt baseret på reaktioner fra sympatisk dominerer. Blodgennemstrømningen til hjernen øges kraftigt, hjerterytmen og vejrtrækningsraten stiger. Penisen eller klitoris kan også vække. Knoglemusklerne er slappe, kun øjen- og åndedrætsmusklerne viser en bestemt tone. Da det ofte er for i desynkroniseret søvn Øjen ryninger og øjenbevægelser det vil også komme som "Hurtig øjenbevægelse (SEM) “- betyder søvn. Derudover skal det bemærkes, at folk, der kom fra REM søvn vågne op med at kunne huske drømme oftere. Derfor antages det, at folk mest drømmer om REM-søvn.

I den første søvncyklus varer REM-søvn ca. 10 minutter, men den bliver lidt længere med hver cyklus. Normalt går personen igennem en nat mellem 5 og 7 søvncyklusser. Mod slutningen af ​​søvnen kan REM-søvn være op til 40 minutter lang. Ofte slutter søvn med denne fase, skønt opvækningstærsklen er relativt høj.

Klinisk anvendelse

Nogle patologiske ændringer i hjernen kan visualiseres ved hjælp af EEG. For eksempel Circulationslidelser, opmærksomhedsforstyrrelser og søvnforstyrrelser kan diagnosticeres ved hjælp af denne metode.

Et specifikt eksempel er neurodegenerativ sygdom multipel sclerose. I dets løb bryder det isolerende lag omkring nervecellerne, så dets funktion som formidler af sensoriske indtryk begrænses. Nervecellerne transmitterer derefter information langsommere, og information går tabt på grund af manglen på isolering. EEG kan bruges til at registrere tiden mellem ankomsten af ​​en stimulus og den faktiske måling (reaktionstid). Forlængelsen af ​​sådanne sensoriske fremkaldte potentialer forlænges typisk ved multipel sklerose.

Et andet klassisk anvendelseseksempel på EEG er optagelse af epileptiske anfald. Man skelner mellem en delvis epilepsisom kun påvirker visse hjerneområder, og et generaliseret epilepsider inkluderer hele hjernen. Hvis der er et anfald, udføres elektroencefalografi såkaldt "spike- og bølgekomplekser synlig. Disse er kendetegnet ved høj synkronitet, dvs. høje amplituder i EEG.

Et andet vigtigt anvendelseseksempel er Diagnose af hjernedød at ringe. De dukker op hos en hjernedød patient ingen amplituder på elektroencefalogrammet. I dette tilfælde taler man om a isoelektriske eller Nul-line EEG. Dette slutter sig sammen Inaktivitet i lillehjernen, hjernen og hjernestammen og er derfor en klar indikation af hjernedød. Fordi hjerneaktiviteten selv med de mest moderne maskiner Ikke gendannes og tæller derfor som endeligt tegn på død.

omkostninger

Elektroencefalografi er en relativ billig og underholdende diagnostisk procedure. Den rutinemæssige eksamen tager ikke længere end en en halv time og omkostninger mellem 50 og 100 €. Hvis der er en berettiget mistanke om en sygdom, vil proceduren blive dækket af sundhedsforsikringsselskabet.