ELEKTRO-ENCEFALOGRAM: GESCHIEDENIS, FUNCTIE, GOLVEN - NEUROPSYCHOLOGIE - 2026

Het elektro-encefalogram (EEG) is een test die wordt gebruikt om de bio-elektrische activiteit van de hersenen vast te leggen en te evalueren. De elektrische potentialen worden verkregen via elektroden op de hoofdhuid van de patiënt.

De records kunnen via een EEG op bewegend papier worden afgedrukt of op een monitor worden bekeken. De elektrische activiteit van de hersenen kan worden gemeten onder basale omstandigheden van rust, wakker zijn of slapen.

Toepassing van elektro-encefalogram bij kinderen

Het elektro-encefalogram wordt gebruikt voor de diagnose van epilepsie, slaapstoornissen, encefalopathieën, coma en hersendood, naast vele andere toepassingen. Het kan ook worden gebruikt bij onderzoek.

Het werd eerder gebruikt om focale hersenaandoeningen zoals tumoren of beroerte op te sporen. Tegenwoordig worden magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) en computertomografie (CT) gebruikt.

Korte geschiedenis van het elektro-encefalogram

De geschiedenis van het elektro-encefalogram begint in 1870, toen Fristsch en Hitzig, artsen in het Pruisische leger, onderzoek deden met de hersenen van soldaten. Deze werden ontdekt in de Slag om Sedan. Ze realiseerden zich al snel dat door het stimuleren van sommige hersengebieden met galvanische stroom, bewegingen in het lichaam werden gegenereerd.

Richard Birmick Caton

Publiek domein

Het was echter in 1875 dat arts Richard Birmick Caton bevestigde dat de hersenen elektrische stromen produceerden. Hierdoor kon de neuroloog Ferrier later experimenteren met de "faradische stroom", waarbij motorische functies in de hersenen werden gelokaliseerd.

Vladimir Pravdich-Neminsky

Publiek domein

In 1913 was Vladimir Pravdich-Neminsky de eerste die een wat hij noemde een "elektrocerebrogramma" uitvoerde, waarbij hij het zenuwstelsel van een hond onderzocht. Tot dat moment werden alle waarnemingen gedaan op ontdekte hersenen, aangezien er geen vergrotingsprocedures waren die de binnenkant van de schedel bereikten.

Hans Berger

Publiek domein

In 1920 begon Hans Berger te experimenteren met mensen en 9 jaar later creëerde hij een methode om de elektrische activiteit van de hersenen te meten. Hij bedacht de term "elektro-encefalogram" om de registratie van elektrische fluctuaties in de hersenen te karakteriseren.

Deze Duitse neuroloog was degene die het “Berger-ritme” ontdekte. Dat wil zeggen, de huidige "alfagolven", die bestaan ​​uit elektromagnetische trillingen die voortkomen uit de synchrone elektrische activiteit van de thalamus.

Berger, ondanks zijn grote ontdekking, kan ik deze methode niet bevorderen vanwege zijn beperkte technische kennis.

In 1934 konden Adrian en Matthews tijdens een demonstratie bij de Society of Physiology (Cambridge) het "Berger-ritme" verifiëren. Deze auteurs vorderden met betere technieken en toonden aan dat het regelmatige en brede ritme van 10 punten per seconde niet voortkwam uit het hele brein, maar uit de visuele associatiegebieden.

Frederic Golla

Publiek domein

Later bevestigde Frederic Golla dat er bij bepaalde ziekten veranderingen waren in de ritmische oscillaties van hersenactiviteit. Dit maakte grote vorderingen mogelijk in de studie van epilepsie, waarbij men zich bewust werd van de moeilijkheid van dit probleem en de noodzaak om de hersenen op een alomvattende manier te bestuderen. Fisher en Lowenback, in 1934, waren in staat om epileptische pieken te bepalen.

Ten slotte ontwikkelde William Gray Walter, een Amerikaanse neuroloog met ervaring in robotica, zijn eigen versies van het EEG en voegde verbeteringen toe. Dankzij het is het nu mogelijk om de verschillende soorten hersengolven te detecteren, van alfagolven tot deltagolven.

Hoe werkt een elektro-encefalogram?

Een standaard EEG is een pijnloze, niet-invasieve scan die wordt uitgevoerd door elektroden op de hoofdhuid te bevestigen met een geleidende gel. Het heeft een opnamekanaal dat het spanningsverschil tussen twee elektroden meet. Meestal worden 16 tot 24 afleidingen gebruikt.

De elektrodenparen worden gecombineerd om een ​​zogenaamde "mount" te creëren, die bipolair (transversaal en longitudinaal) en monopolair (referentieel) kan zijn. De bipolaire montage wordt gebruikt om het spanningsverschil in gebieden met hersenactiviteit vast te leggen, terwijl de monopolaire een actieve hersenzone vergelijkt met een andere met geen of neutrale activiteit.

Het verschil tussen een actieve zone en het gemiddelde van alle of enkele actieve elektroden kan ook worden gemeten.

Invasieve elektronen (in de hersenen) kunnen worden gebruikt om moeilijk bereikbare gebieden zoals het mesiale oppervlak van de temporale kwab in detail te bestuderen.

Elektrocorticografie

Soms kan het nodig zijn om elektroden dicht bij het oppervlak van de hersenen in te brengen om elektrische activiteit in de hersenschors te detecteren. De elektroden worden meestal onder de dura (een van de lagen van de hersenvliezen) geplaatst via een incisie in de schedel.

Deze procedure wordt elektrocorticografie genoemd en wordt gebruikt om resistente epilepsie te behandelen en voor onderzoeken.

10-20 systeem

Er is een gestandaardiseerd systeem voor het plaatsen van elektroden dat bekend staat als het "10-20-systeem". Dit houdt in dat de afstand tussen de elektroden 10% of 20% moet zijn ten opzichte van de frontale assen (van voor naar achter) of transversaal (van de ene kant van de hersenen naar de andere).

Er moeten 21 elektroden worden geplaatst en elke elektrode wordt aangesloten op één ingang van een differentiële versterker. De versterkers spreiden de spanning tussen de actieve en de referentie-elektrode tussen 1.000 en 100.000 keer.

Momenteel is het analoge signaal in onbruik en worden digitale versterkers gebruikt. Digitaal EEG heeft grote voordelen. Het vergemakkelijkt bijvoorbeeld de analyse en opslag van het signaal. Bovendien kunnen parameters zoals filters, gevoeligheid, opnametijd en montages worden gewijzigd.

EEG-signalen kunnen worden opgenomen met open source-hardware zoals OpenBCI. Aan de andere kant kan het signaal worden verwerkt door gratis software zoals EEGLAB of de Neurophysiological Biomarker Toolbox.

Het elektro-encefalografische signaal wordt weergegeven door het verschil in elektrisch potentiaal (ddp) dat bestaat tussen twee punten op het schedeloppervlak. Elk punt is een elektrode.

EEG hersengolven

Onze hersenen werken door middel van elektrische impulsen die door onze neuronen gaan. Deze impulsen kunnen ritmisch zijn of niet, en staan ​​bekend als hersengolven. Het ritme bestaat uit een regelmatige golf, die dezelfde morfologie en duur heeft, en die zijn eigen frequentie behoudt.

Golven worden geclassificeerd op basis van hun frequentie, dat wil zeggen op basis van het aantal keren dat de golf zich per seconde herhaalt, en ze worden uitgedrukt in hertz (Hz). De frequenties hebben een bepaalde topografische spreiding en reactiviteit. Het grootste deel van het hersensignaal dat op de hoofdhuid wordt waargenomen, bevindt zich in het bereik tussen 1 en 30 Hz.

Aan de andere kant wordt ook de amplitude gemeten. Dit wordt bepaald uit de vergelijking van de afstand tussen de basislijn en de piek van de golf. Golfmorfologie kan scherp, puntig, in tipgolfcomplexen en / of scherpe golf-langzame golf zijn.

In het EEG zijn 4 hoofdbandbreedtes te zien die bekend staan ​​als alfa, bèta, theta en delta.

Beta-golven

Beta-golven. Bron: Hugo Gamboa

Ze bestaan ​​uit brede golven met een frequentie tussen 14 en 35 Hz Ze verschijnen wanneer we wakker zijn en activiteiten uitvoeren die een intense mentale inspanning vereisen, zoals een examen afleggen of studeren.

Alpha golven

Beta-golven. Bron: Hugo Gamboa

Ze hebben een grotere amplitude dan de vorige en hun frequentie oscilleert tussen 8 en 13 Hz Ze ontstaan ​​wanneer de persoon ontspannen is, zonder significante mentale inspanningen te leveren. Ze verschijnen ook als we onze ogen sluiten, dagdromen of activiteiten uitvoeren die we sterk geautomatiseerd hebben.

Theta-golven

Beta-golven. Bron: Hugo Gamboa

Ze hebben een grotere amplitude maar een lagere frequentie (tussen 4 en 8 Hz). Ze weerspiegelen een toestand van grote ontspanning, voorafgaand aan het begin van de slaap. Specifiek is het gekoppeld aan de vroege stadia van slaap.

Delta golven

Delta golven. Bron: Hugo Gamboa

Dit zijn de golven met de laagste frequentie van allemaal (tussen 1 en 3 Hz). Ze worden geassocieerd met diepere slaapstadia (stadia 3 en 4, waar je normaal niet droomt).

Werkwijze

Om het EEG uit te voeren, moet de patiënt ontspannen zijn, in een donkere omgeving en met gesloten ogen. Het duurt meestal ongeveer 30 minuten.

In eerste instantie worden activeringstests uitgevoerd zoals intermitterende fotostimulatie (het toepassen van lichtprikkels met verschillende frequenties) of hyperventilatie (regelmatig en diep ademen door de mond gedurende 3 minuten).

Het kan ook slaap veroorzaken of, omgekeerd, de patiënt wakker houden. Dit hangt af van wat de onderzoeker wil observeren of verifiëren. Deze video toont de toepassing bij een volwassene:

Interpretatie

Om een ​​elektro-encefalogram te interpreteren, is het noodzakelijk om de normale activiteit van de hersenen te kennen volgens de leeftijd en toestand van de patiënt. Het is ook nodig om artefacten en mogelijke technische problemen te onderzoeken om verkeerde interpretaties te minimaliseren.

Een EEG kan abnormaal zijn als er epileptische activiteit aanwezig is (wat duidt op een epileptisch proces). Dit kan gelokaliseerd, gegeneraliseerd of met een bepaald en ongebruikelijk patroon zijn.

Het kan ook abnormaal zijn wanneer langzame golven worden gevisualiseerd in een specifiek gebied, of gegeneraliseerde asynchronie wordt gevonden. Er kunnen ook afwijkingen zijn in de amplitude of wanneer er een lijn is die afwijkt van normaal.

Momenteel zijn er naast elektrocorticografie andere meer geavanceerde technieken ontwikkeld, zoals video-EEG-monitoring, ambulante EEG, telemetrie, hersenkartering.

Soorten elektro-encefalogram

Er zijn verschillende soorten EEG's die hieronder worden vermeld:

Baseline elektro-encefalogram

Het is degene die wordt uitgevoerd wanneer de patiënt in wakkere toestand is, dus er is geen voorbereiding vereist. Om het gebruik van producten die het onderzoek kunnen beïnvloeden te vermijden, wordt een goede reiniging van de hoofdhuid uitgevoerd.

Elektro-encefalogram in periode van slaapgebrek

Voorafgaande voorbereiding is noodzakelijk. De patiënt moet 24 uur wakker zijn voordat hij wordt uitgevoerd. Dit wordt gedaan om fysiologische sporen van de slaapfasen te kunnen maken om afwijkingen op te sporen die niet via het basis-EEG kunnen worden verkregen.

Video-elektro-encefalogram

Het is een normaal EEG, maar het onderscheidende kenmerk is dat de patiënt tijdens het proces op video wordt opgenomen. Het doel is om een ​​visuele en elektrische registratie te verkrijgen om te observeren of er een crisis of pseudo-crisis optreedt.

Electroencephalogram van hersendood

Het is een noodzakelijke techniek om de cerebrale corticale activiteit of de afwezigheid ervan te observeren. Het is de eerste stap van het zogenaamde “hersendoodprotocol”. Het is essentieel om het apparaat te starten voor de extractie en / of transplantatie van organen.

Klinische toepassingen

Het elektro-encefalogram wordt gebruikt bij een breed scala aan klinische en neuropsychologische aandoeningen. Hier zijn enkele van de toepassingen:

Detecteer epilepsieën

Het EEG bij epilepsie is essentieel voor de diagnose, omdat het hierdoor kan worden onderscheiden van andere pathologieën zoals psychogene crises, syncope, bewegingsstoornissen of migraine.

Het wordt ook gebruikt om het epileptisch syndroom te classificeren, en om de evolutie en de effectiviteit van de behandeling te beheersen.

Detecteer encefalopathieën

Encefalopathieën hebben betrekking op beschadiging of storing van de hersenen. Dankzij het elektro-encefalogram is het mogelijk om te weten of bepaalde symptomen te wijten zijn aan een "organisch" hersenprobleem, of het product zijn van andere psychiatrische stoornissen.

Controle anesthesie

Het elektro-encefalogram is handig om de diepte van de anesthesie te regelen, waardoor wordt voorkomen dat de patiënt in coma raakt of wakker wordt.

Monitor de hersenfunctie

Het EEG is essentieel op intensive care-afdelingen om de hersenfunctie te controleren. Vooral aanvallen, het effect van sedativa en anesthesie bij patiënten in een geïnduceerde coma, evenals om te controleren op secundaire hersenschade. Bijvoorbeeld degene die kan optreden bij een subarachnoïdale bloeding.

Detectie van abnormale werking

Het wordt gebruikt om abnormale veranderingen in het lichaam te diagnosticeren die de hersenen kunnen beïnvloeden. Het is meestal een noodzakelijke procedure om hersenziekten zoals Alzheimer, hoofdletsel, infecties of tumoren te diagnosticeren of te volgen.

Bepaalde elektro-encefalografische patronen kunnen van belang zijn voor de diagnose van sommige pathologieën. Bijvoorbeeld herpetische encefalitis, cerebrale anoxie, barbituraatvergiftiging, hepatische encefalopathie of de ziekte van Creutzfeldt-Jakob.

Controleer of de hersenen zich goed ontwikkelen

Bij pasgeborenen kan het EEG informatie over de hersenen geven om mogelijke afwijkingen op basis van hun levensduur te identificeren.

Identificeer coma of hersendood

Het elektro-encefalogram is nodig om de bewustzijnsstaat van de patiënt te beoordelen. Het levert gegevens op over zowel de prognose als de mate van vertraging van hersenactiviteit, zodat een lagere frequentie zou duiden op een afname van het bewustzijnsniveau.

Het stelt ons ook in staat om te observeren of de hersenactiviteit continu of discontinu is, de aanwezigheid van epileptische activiteit (wat wijst op een slechtere prognose) en reactiviteit op stimuli (wat de diepte van het coma aangeeft).

Bovendien kan hierdoor de aanwezigheid van slaappatronen worden geverifieerd (die niet vaak voorkomen wanneer de coma dieper is).

Pathologieën tijdens de slaap

Het EEG is erg belangrijk voor de diagnose en behandeling van meerdere slaappathologieën. De patiënt kan tijdens zijn slaap worden onderzocht en hun hersengolfkarakteristieken kunnen worden waargenomen.

De meest gebruikte test voor bodemonderzoek is polysomnografie. Dit, naast het opnemen van een elektro-encefalogram, legt de patiënt tegelijkertijd op video vast. Bovendien kunt u uw spieractiviteit, ademhalingsbewegingen, luchtstroom, zuurstofverzadiging, enz. Analyseren.

Onderzoek

Het elektro-encefalogram wordt gebruikt in onderzoek, vooral in de neurowetenschappen, cognitieve psychologie, neurolinguïstiek en psychofysiologie. In feite zijn veel van de dingen die we tegenwoordig over onze hersenen weten, te danken aan onderzoek met EEG's.

Referenties

1. Elektrische hersenactiviteit: een taal om te ontcijferen? (sf). Opgehaald op 31 december 2016, van Metode: Journal of Diffusion of Research of the University of Valencia. Genomen uit metode.cat/es/.
2. Barea Navarro, R. (sf). Onderwerp 5: Elektro-encefalografie. Opgehaald op 31 december 2016, van UNIVERSIDAD DE ALCALÁ, DEPARTMENT OF ELECTRONICS: Taken from bioingenieria.edu.ar.
3. Barlow, JS (1993). Het elektro-encefalogram: zijn patronen en oorsprong. MIT pers.
4. Barros, MIM en Guardiola, GT (2006). Basisprincipes van elektro-encefalografie. Duazary, 3 (1).
5. Elektro-encefalografie. (sf). Opgehaald op 31 december 2016, van Wikipedia.
6. García, TT (2011). Basishandleiding voor verpleegkundigen in elektro-encefalografie. Teaching Nursing, 94, 29-33.
7. Merino, M. en Martínez, A. (2007). Conventionele elektro-encefalografie in pediatrie, techniek en interpretatie. Een pediatr Contin. 5 (2): 105-8.
8. Niedermeyer, E., & da Silva, FL (Eds.). (2005). Elektro-encefalografie: basisprincipes, klinische toepassingen en aanverwante gebieden. Lippincott Williams & Wilkins.
9. Ramos-Argüelles, F., Morales, G., Egozcue, S., Pabón, RM, en Alonso, MT (2009). Basistechnieken van elektro-encefalografie: principes en klinische toepassingen. Anales del Sistema Sanitario de Navarra, 32 (Suppl. 3), 69-82. Opgehaald op 31 december 2016, van scielo.isciii.es.