Eletroencefalografia EEG
Eletroencefalografia é o neurofisiológico medição da atividade elétrica do cérebro, gravando a partir de eletrodos colocados no couro cabeludo, ou nos casos especiais no córtex. Os traços resultantes são conhecidos como um eletroencefalograma (EEG) e representam os chamados ondas cerebrais. Este dispositivo é usado para avaliar os danos cerebrais, a epilepsia e outros problemas. Em algumas jurisdições, é utilizado para avaliar a morte cerebral. EEG também pode ser usado em conjunto com outros tipos de imagens do cérebro.
Os neurocientistas e psiquiatras biológicos usam EEGs para estudar a função do cérebro através da gravação de ondas cerebrais durante o comportamento controlado de voluntários humanos e animais em experimentos de laboratório. Teorias para explicar o sono muitas vezes dependem de padrões de EEG gravados durante as sessões do sono. Além disso, o procedimento é utilizado clinicamente para ajudar no diagnóstico de epilepsia.
A primeira gravação EEG, obtido por Hans Berger em 1929.
Métodos
A gravação é obtida por colocação de eléctrodos no couro cabeludo, geralmente após a preparação de área do couro cabeludo, por abrasão de luz e de aplicação de um gel condutor para reduzir a impedância. Cada eléctrodo está ligado a uma entrada de um amplificador diferencial (um amplificador por par de eléctrodos), que amplifica a tensão entre eles (tipicamente 1,000-100,000 vezes, ou 60-100 dB de ganho de tensão), e, em seguida, exibe-o sobre uma tela ou insumos lo a um computador. A amplitude do EEG é de cerca de 100 mV quando medido no couro cabeludo, e cerca de 1-2 mV quando medido na superfície do cérebro.
As relações eléctrodo-amplificador são tipicamente dispostos em uma de três formas:
- Derivação de referência comum
- Um terminal de cada amplificador está ligado ao eléctrodo de mesma, e todos os outros eléctrodos são medidos em relação a este ponto único. É típico para usar um eletrodo de referência colocado em algum lugar ao longo da linha média do couro cabeludo, ou uma referência que liga os dois eletrodos lóbulo de orelha.
- Derivação médio de referência
- As saídas de todos os amplificadores são somados e a média, e este sinal de média é utilizada como a referência comum para cada amplificador.
- Derivação bipolar
- Os eléctrodos são ligados em série com um número igual de amplificadores. Por exemplo, amplificador 1 mede a diferença entre os eléctrodos A e B, amplificador 2 mede a diferença entre B e C, e assim por diante.
Esta distinção tornou-se vazio, com o advento de EEGs informatizados ou sem papel, que registram todos os eletrodos contra uma referência arbitrária e irá calcular as montagens acima post hoc.
EEG tem várias limitações. Eletrodos no couro cabeludo não são sensíveis o suficiente para escolher individuais potenciais de ação, a unidade elétrica de sinalização no cérebro, ou se a atividade elétrica resultante está lançando inibitório, excitatórias ou moduladores neurotransmissores. Em vez disso, o EEG pega sincronização de neurônios, o que produz uma tensão maior do que a deflagração da neurônio individual. Em segundo lugar, EEG tem limitado especificidade anatómica quando comparado com outras técnicas de imagem funcional do cérebro, tais como ressonância magnética funcional (fMRI). Alguns especificidade anatómica pode ser adquirida com o uso de EEG topografia, que utiliza um grande número de eléctrodos para triangular a fonte da actividade eléctrica.
EEG tem vários pontos fortes como uma ferramenta de explorar a atividade cerebral. A resolução temporal é muito alta. Como outros métodos para investigar a atividade cerebral têm resoloution tempo entre segundos e minutos, o EEG tem uma resolução para baixo para sub-milissegundo. O cérebro é pensado para funcionar por meio de sua atividade elétrica. EEG é o único método para medi-la diretamente. Outros métodos para explorar as funções do cérebro do fluxo sanguíneo dependem do metabolismo ou que pode ser dissociada da actividade eléctrica do cérebro. Pesquisas mais recentes normalmente combina EEG ou MEG com ressonância magnética ou PET para obter alta resolução temporal e espacial.
Tipos de onda
Historicamente quatro tipos principais de ondas senoidais de EEG rítmicas contínuas são reconhecidas (alfa, beta, delta e teta). Não há acordo precisas sobre os gamas de frequência para cada tipo.
- Delta é variar a frequência até 4 Hz e é frequentemente associada com os muito jovens e determinadas encefalopatias e lesões subjacentes. É visto em sono profundo.
- Theta é a faixa de frequência de 4,5 Hz a 8 Hz e está associada a sonolência, infância, adolescência e início da vida adulta. Esta frequência EEG às vezes pode ser produzido por hiperventilação. Ondas Teta pode ser visto durante hipnagógicos estados como transes, hipnose, sonhos profundos dia, o sonho lúcido e luz sono e o estado pré-consciente apenas ao acordar, e pouco antes de adormecer.
- Alpha (onda de Berger) é a faixa de frequência de 8,5 Hz a 12 Hz. É característico de um estado relaxado, alerta de consciência e está presente com a idade de dois anos. Ritmos alfa são melhor detectadas com os olhos fechados. Alpha atenua com sonolência e olhos abertos, e é melhor vista sobre o occipital (visual) córtex. Uma variante normal alfa-like chamado mu às vezes é visto sobre o córtex motor (couro cabeludo central) e atenua com o movimento, ou melhor, com a intenção de se mover.
- ritmo sensório-motor (SMR) é uma frequência média (cerca de 12-16Hz) associado a imobilidade física e presença corpo.
- Beta é a faixa de frequência acima de 12 Hz. Desorganizado, baixa amplitude beta é frequentemente associada com o pensamento ativo, ocupado ou ansioso e concentração ativa. Beta rítmica está associada a várias patologias e efeitos de drogas.
- Gamma é a faixa de freqüência acima de 40 Hz (cerca de 30-80 Hz para ser preciso). Gama ritmos parecem estar envolvidos na atividade mental superior, incluindo percepção e consciência.
Atividade lenta rítmica em vigília é comum em crianças pequenas, mas é anormal em adultos. Para além dos tipos anteriores de actividade rítmica, formas de onda individuais transientes, tais como ondas agudas, picos, complexos-e-onda de pico ocorrem na epilepsia e outros tipos de transientes ocorrem durante o sono.
Na transição da vigília, através de Fase I dormir (sonolência), II (leve) do sono, para a Fase III e IV (de profundidade) do sono, primeiro o alfa se torna intermitente e atenuada Stage, em seguida, desaparece. Estágio do sono II é marcado por breves explosões de atividade beta altamente rítmica (fusos do sono) e complexos K (ondas lentas transitórios associados com fusos, muitas vezes desencadeada por um estímulo auditivo). Estágio III e IV são caracterizados por atividade de ondas lentas. Após um período de sono profundo, os ciclos do dorminhoco de volta à fase II do sono e / ou movimento rápido dos olhos (REM), associada a sonhar. Estes ciclos pode ocorrer muitas vezes durante a noite.
EEG sob anestesia geral depende do tipo de anestésico utilizado. Com anestésicos halogenados e agentes intravenosos, como propofol, um rápido (alfa ou beta), baixo padrão EEG não reactivo é visto na maior parte do couro cabeludo, especialmente anteriormente; de alguma terminologia mais antiga este era conhecido como um WAR (rápida anterior generalizada) padrão, em contraste com um padrão associado com altas doses de WAIS (generalizada lento) opiáceos.
História
Richard Caton (1842 - 1926), um médico que pratica em Liverpool, apresentou suas descobertas sobre fenômenos elétricos dos hemisférios cerebrais expostas de coelhos e macacos em 1875.
Em 1913, o fisiologista russo, Vladimir Vladimirovich Pravdich-Neminsky published [1] ( http://en.wikipedia.org/wiki/Electroencephalography#endnote_14 ) the primeiro EEG e do potencial evocado do mamífero (cão).
Fisiologista alemão Hans Berger (1873 - 1941) começou seus estudos do EEG humano em 1920. Ele deu o dispositivo de seu nome e às vezes é creditado com inventar o EEG, embora outros haviam realizado experimentos semelhantes. Seu trabalho foi expandido mais tarde por Edgar Douglas Adrian.
Na década de 1950, o médico Inglês Walter Grey Walter desenvolvido um adjuvante de EEG chamado topografia EEG que permitiu o mapeamento da actividade eléctrica através da superfície do cérebro. Este desfrutou de um breve período de popularidade na década de 1980 e parecia especialmente promissor para a psiquiatria. Ele nunca foi aceito por neurologistas e continua a ser uma principalmente uma ferramenta de pesquisa até agora.
Notas
- ^ Pravdich-Neminsky VV. Ein Versuch der Registrierung der elektrischen Gehirnerscheinungen (em alemão). Zbl Physiol 27: 951-960, 1913.
Veja também
- Neurofeedback
- Interface cérebro-computador
links externos
- Federação Internacional de Neurofisiologia Clínica (http://www.ifcn.info/)
- O EEG and Clinical Neuroscience Society (http://www.ecnsweb.com)
- Clinical Neurophysiology americana Society (http://www.acns.org/)
- OpenEEG (http://openeeg.sourceforge.net) - Um hardware de código aberto e software de projeto para a construção de um EEG pessoal
- BrainStorm (http://neuroimage.usc.edu/brainstorm) - Um shareware MATLAB toolbox software para eletromagnética funcional imagem cerebral usando EEG e magnetoencefalografia.
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