Topik: Elektroensefalografi. Ritme EEG dasar

Target:

· Kemampuan untuk mendaftarkan electroencephalogram dan prinsip-prinsip analisis.

Mempelajari medan listrik eksternal otak menggunakan EEG.

· Signifikansi untuk asal-usul interkoneksi EEG dari aktivitas listrik neuron piramidal.

Pertanyaan utama dari topik:

1. Metode apa yang digunakan untuk registrasi EEG?

2. Jenis utama aktivitas listrik neuron piramidal.

3. Model modern apa yang digunakan dalam EEG?

4. Apa hubungan antara aktivitas listrik neuron piramidal.

5.Apa? syarat penting asal EEG?

Metode pengajaran dan pengajaran: Pekerjaan kelompok

Ringkasan pada topik ini

Studi tentang sifat kerja pusat sistem saraf diproduksi menggunakan metode neurofisiologis khusus. Salah satu yang utama adalah elektroensefalografi , yang memungkinkan perekaman total aktivitas neuron kortikal otak, yang merupakan proses osilasi dalam rentang frekuensi terutama dari 1 hingga 30-40 osilasi per detik dan diatur oleh struktur otak dalam. Jadi, sesuai dengan pola aktivitas korteks serebral, dimungkinkan untuk mengevaluasi korteks itu sendiri dan tingkat pengaruh subkortikal pada proses pembentukannya.

Elektroensefalografi(EEG) (elektro- + bahasa Yunani lainnya - "otak" + - "tulis", gambarkan) - bagian elektrofisiologi yang mempelajari pola aktivitas listrik total otak yang dikeluarkan dari permukaan kulit kepala, juga sebagai metode untuk merekam potensi tersebut. Elektroensefalografi memungkinkan untuk menganalisis secara kualitatif dan kuantitatif keadaan fungsional otak dan reaksinya terhadap rangsangan. Perekaman EEG banyak digunakan dalam pekerjaan diagnostik dan terapeutik (terutama sering pada epilepsi), dalam anestesiologi, serta dalam studi aktivitas otak yang terkait dengan implementasi fungsi-fungsi seperti persepsi, memori, adaptasi, dll. Pendaftaran EEG dilakukan menggunakan electroencephalograph 32-channel terbaru "Neuron-Spectrum-5" (Gbr-1). Perekaman EEG multisaluran memungkinkan perekaman aktivitas listrik seluruh permukaan otak secara bersamaan, yang memungkinkan dilakukannya penelitian yang paling rumit.

Keuntungan dari metode elektroensefalografi adalah objektivitas, kemungkinan pendaftaran langsung indikator keadaan fungsional otak, penilaian kuantitatif dari hasil yang diperoleh, dan pemantauan dalam dinamika. Keuntungan besar dari metode ini adalah bahwa hal itu tidak terkait dengan intervensi dalam tubuh subjek.

Metode EEG adalah yang paling memadai untuk mempelajari dasar-dasar neurofisiologis aktivitas mental, penilaian kematangan sistem saraf pusat dan keadaan fungsional umum otak. Analisis EEG yang koheren memungkinkan untuk menilai tingkat koordinasi aktivitas listrik di berbagai titik otak, yang memungkinkan untuk mempelajari fitur-fitur fungsi otak secara keseluruhan.

EEG adalah metode klinis penelitian yang memungkinkan mendiagnosis epilepsi, mengidentifikasi kemungkinan degeneratif, lesi tumor otak, dan menetapkan lokalisasinya (Gbr. 2).

Awal studi tentang proses listrik otak diletakkan oleh D. Raymond pada tahun 1849, yang menunjukkan bahwa otak, seperti saraf dan otot, memiliki sifat elektrogenik. Awal penelitian elektroensefalografi diletakkan oleh VV Pravdich-Neminsky, yang menerbitkan pada tahun 1913 elektroensefalogram pertama yang direkam dari otak seekor anjing. Dalam penelitiannya ia menggunakan galvanometer string. Pravdich-Neminsky juga memperkenalkan istilah electrocerebrogram.

Beras. satu.

Rekaman EEG manusia pertama diperoleh oleh psikiater Austria Hans Berger pada tahun 1928. Dia juga mengusulkan untuk menyebut rekaman arus biologis otak "electroencephalogram". Karya Berger, serta metode ensefalografi itu sendiri, mendapat pengakuan luas hanya setelah Adrian dan Matthews pertama kali secara meyakinkan mendemonstrasikan "ritme Berger" pada Mei 1934 pada pertemuan Physiological Society di Cambridge.

Pendaftaran EEG dilakukan dengan elektroda khusus (yang paling umum adalah elektroda jembatan, cangkir dan jarum). Saat ini, lokasi elektroda menurut sistem internasional "10-20%" atau "10-10%" paling sering digunakan. Setiap elektroda dihubungkan ke amplifier. Baik pita kertas dapat digunakan untuk merekam EEG, atau sinyal dapat dikonversi menggunakan ADC dan direkam ke file di komputer. Perekaman yang paling umum adalah dengan sampling rate 250 Hz. Pencatatan potensial dari masing-masing elektroda dilakukan relatif terhadap potensial nol dari referensi, yang diambil sebagai daun telinga, atau ujung hidung. Saat ini, penghitungan ulang potensi sehubungan dengan referensi rata-rata tertimbang, yang diambil sebagai semua saluran dengan koefisien bobot tertentu, menjadi lebih umum. Dengan perhitungan ini, kemungkinan artifak dilokalisasi, dan pengaruh lead tetangga satu sama lain berkurang.

Beras. 2.

Indikasi EEG:

• cedera otak traumatis - untuk menilai keadaan fungsional otak dan kesiapan kejang;
• melakukan EEG dalam dinamika untuk menilai efektivitas terapi antikonvulsan;
• sindroma disfungsi otonom dengan paroxysms otonom panik;
• diagnosis banding keadaan sinkop untuk menyingkirkan aktivitas epilepsi.

Tergantung pada frekuensi osilasi, beberapa pola ritme aktivitas listrik otak - ritme - dibedakan. Jadi, ritme alfa, dalam banyak kasus yang paling banyak diwakili dalam elektroensefalogram orang dewasa, memiliki rentang frekuensi 8 hingga 13 osilasi per detik dan terkait erat dengan asalnya dengan sistem persepsi visual. Oleh karena itu, paling berbeda dengan mata tertutup, yaitu, dalam keadaan istirahat maksimum, dan paling baik diekspresikan di daerah oksipital, yaitu, di mana departemen tertinggi untuk menganalisis informasi visual berada. Bagian frekuensi paling tinggi dari aktivitas listrik otak, yang melebihi batas frekuensi alfa, disebut aktivitas beta. Amplitudonya, sebagai suatu peraturan, rendah dan diekspresikan berbeda dengan ritme alfa, proyeksi yang lebih frontal dan temporal. Aktivitas frekuensi tinggi ini paling sering dianggap sebagai tanda kerja aktif banyak ansambel sel saraf. Aktivitas alfa dan beta mengakhiri sejumlah pola ritmik yang menjadi ciri orang dewasa saat istirahat, tetapi ada dua varian aktivitas otak yang menonjol - theta dan delta. Rentang theta lebih lambat dari alpha, 7 sampai 5 siklus per detik. Gelombang delta bahkan lebih lambat; di segmen kedua rekaman, hanya bisa muat 1-4 kali. Untuk aktivitas lambat semacam ini dalam keadaan terjaga, ada sinonim dalam praktik medis - patologis, yaitu, terkait dengan patologi, atau penyakit, otak. Pola ritme aktivitas otak berubah secara signifikan seiring bertambahnya usia. Jadi, dari paruh kedua tahun ini, ritme alfa pertama kali muncul, dan kemudian secara bertahap mulai mendominasi dalam pola aktivitas. Metamorfosis yang menarik terjadi dengan aktivitas yang lambat. Ini dianggap patologis hanya untuk orang dewasa dalam keadaan terjaga. Pada anak-anak, kehadiran gelombang lambat di elektroensefalogram adalah normal, tetapi representasinya jelas menurun seiring bertambahnya usia. Sebagian besar data eksperimen yang tersedia menunjukkan bahwa asal-usul EEG ditentukan terutama oleh aktivitas listrik korteks. belahan otak otak, dan pada tingkat sel - aktivitas neuron piramidalnya. Ada dua jenis aktivitas listrik di neuron piramidal. pelepasan impuls(potensial aksi) dengan durasi sekitar 1 ms dan lebih lambat ( bertahap) fluktuasi potensial membran - rem Dan potensi postsinaptik rangsang(PSP). PSP penghambatan sel piramidal dihasilkan terutama di badan neuron, sedangkan PSP rangsang dihasilkan terutama di dendrit. Benar, ada sejumlah sinapsis rangsang pada tubuh neuron, dan, karenanya, tubuh neuron piramidal (soma) juga mampu menghasilkan PSP rangsang. Durasi PSP sel piramidal setidaknya merupakan urutan besarnya lebih besar dari durasi pelepasan berdenyut.

Perubahan potensial membran menyebabkan munculnya dua dipol arus dalam sel piramidal, yang berbeda dalam lokalisasi sitologinya (Gbr. 3).

Salah satunya adalah dipol somatik dengan momen dipol. Ini terbentuk ketika potensi membran tubuh neuron berubah; arus di dipol dan di lingkungan eksternal mengalir antara soma dan batang dendritik. Vektor momen dipol selama pelepasan berdenyut atau pembangkitan di badan neuron PSP rangsang diarahkan menjauh dari soma sepanjang batang dendritik, sedangkan PSP penghambatan menciptakan dipol somatik dengan arah berlawanan dari momen dipol. Dipol lain, yang disebut dendritik, muncul sebagai akibat dari pembangkitan PSP rangsang pada percabangan dendrit apikal di lapisan pleksimor korteks yang pertama; arus di dipol ini mengalir di antara batang dendritik dan percabangan tersebut. Vektor momen dipol dari dipol dendritik memiliki arah menuju soma sepanjang batang dendritik.

Generasi PSP rangsang di wilayah batang dendritik tanpa percabangan mengarah pada munculnya kuadrupol, karena dalam hal ini arus di dalam sel merambat dari wilayah yang terdepolarisasi sebagian dalam dua arah yang berlawanan, menghasilkan pembentukan dua dipol dengan arah yang berlawanan dari momen dipol. Karena dipol lebih kecil dibandingkan dengan jarak ke titik perekaman EEG, medan eksternal generator quadrupole sel piramidal dapat diabaikan.

Gambar 4 menunjukkan struktur spasial yang dihasilkan dari medan listrik di sepanjang batang dendritik dan sekitar pada jarak sekitar 0,01 mm dari sumbu longitudinal batang ini. Ternyata bidang eksternal neuron piramidal selama pelepasan pulsa berkurang sangat tajam di sepanjang batang dendritik: sudah pada jarak sekitar 0,3 mm, potensi turun menjadi hampir nol. Sebaliknya, PSP ekstraseluler dicirikan oleh tingkat yang jauh lebih besar (sekitar urutan besarnya), dan, oleh karena itu, dengan aktivitas ini, sel piramidal memiliki momen dipol yang jauh lebih tinggi. Perbedaan ini dijelaskan dengan mempertimbangkan sifat listrik pasif dari batang dendritik.

Sehubungan dengan potensial aksi karena durasinya yang singkat

Gbr.3. membran dendrit berperilaku seperti kapasitansi dengan resistansi rendah terhadap arus frekuensi tinggi. Oleh karena itu, arus akibat aktivitas impuls bersirkulasi pada jarak kecil dari badan sel; kapasitansi membran melangsir bagian yang jauh dari batang. Memang, menurut studi mikroelektroda, medan listrik eksternal neuron piramidal yang dihasilkan oleh potensial aksi tidak terdeteksi. gbr.4.

sudah pada jarak di atas 0,1 mm. dengan demikian, EEG harus dibangkitkan terutama oleh dipol somatik dan dendritik "lambat" yang muncul selama pembangkitan potensi pascasinaps penghambatan dan rangsang.

Saat mempelajari medan listrik eksternal otak, sinyal EEG variabel direkam dan ditafsirkan, dan komponen konstan, sebagai suatu peraturan, tidak diperhitungkan. Seperti dapat dilihat pada (Gbr. 5), EEG dari aktivitas otak latar belakang adalah ketergantungan yang sangat kompleks dari perbedaan potensial terhadap waktu dan terlihat seperti sekumpulan fluktuasi acak dalam perbedaan potensial. Untuk mengkarakterisasi osilasi kacau tersebut ("noise"), parameter yang diketahui dari teori probabilitas digunakan: nilai rata-rata Dan simpangan baku dari rata-rata. Untuk menemukan, alokasikan

bagian pada EEG, yang dibagi menjadi interval waktu kecil yang sama, dan pada akhir setiap interval (ti, tj, tm pada Gambar. 74), tegangan U ditentukan (U i, U j, U m pada Gambar. 74). Standar deviasi dihitung menggunakan rumus biasa: , (1.1)

di mana adalah nilai rata-rata aritmatika dari perbedaan potensial; - jumlah bacaan. Ketika EEG diambil dari padatan meningen nilai untuk aktivitas latar belakang adalah 50-100 V.

Karakteristik serupa (standar

Gbr.5. deviasi) juga digunakan untuk menggambarkan aktivitas bertahap neuron individu. Saat mempelajari EEG ritmik, yang dicirikan oleh amplitudo tertentu dan frekuensi perubahan beda potensial, amplitudo osilasi ini dapat berfungsi sebagai indikator besarnya EEG.

Saat ini, dalam studi EEG untuk memodelkan aktivitas listrik korteks serebral, perilaku satu set dipol listrik saat ini dari neuron individu dipertimbangkan. Beberapa model tersebut telah diusulkan untuk menjelaskan fitur individu dari EEG. Mari kita pertimbangkan model M. N. Zhadin, yang, dengan menggunakan contoh genesis EEG selama perekaman dari dura mater, memungkinkan untuk mengungkapkan pola umum penampilan total medan listrik eksternal korteks.

Posisi utama model adalah: 1) bidang eksternal otak pada titik tertentu pendaftaran adalah bidang terintegrasi yang dihasilkan oleh dipol arus neuron kortikal; 2) genesis EEG ditentukan oleh aktivitas listrik bertahap neuron piramidal; 3) aktivitas neuron piramidal yang berbeda saling berhubungan (berkorelasi) sampai batas tertentu; 4) neuron didistribusikan secara merata di atas korteks dan momen dipolnya tegak lurus terhadap permukaan korteks; 5) kulitnya rata, memiliki ketebalan terbatas, dan dimensi lainnya tidak terbatas; dari sisi tengkorak, otak dibatasi oleh media datar, tak terbatas, non-konduktif. Alasan untuk dua ketentuan pertama dibahas di atas. Mari kita membahas posisi model lainnya.

Hubungan antara aktivitas listrik neuron piramidal sangat penting untuk genesis EEG. Jika perubahan bertahap dalam potensial membran dari waktu ke waktu terjadi di setiap neuron sepenuhnya terlepas dari sel lain, komponen variabel dari potensi medan listrik total eksternal mereka akan menjadi kecil, karena peningkatan potensial karena peningkatan aktivitas satu neuron akan menjadi sebagian besar dikompensasi oleh penurunan aktivitas neuron lain yang kacau. Nilai EEG yang relatif tinggi yang direkam dalam percobaan menunjukkan bahwa di antara aktivitas neuron piramidal ada korelasi positif. Secara kuantitatif, fenomena ini ditandai dengan koefisien korelasi. Koefisien ini sama dengan nol jika tidak ada hubungan antara aktivitas neuron individu dan akan sama dengan satu jika perubahan potensial membran (momen dipol) sel terjadi secara serempak. Nilai antara yang diamati pada kenyataannya menunjukkan bahwa aktivitas neuron hanya tersinkronisasi sebagian.

Medan terintegrasi dari banyak dipol neuron akan sangat lemah pada level tinggi sinkronisasi jika vektor momen dipol sumber arus dasar diorientasikan secara acak di kerak. Dalam hal ini, kompensasi timbal balik yang signifikan dari bidang neuron individu akan diamati. Faktanya, menurut data sitologi, batang dendritik sel piramidal di neokorteks (sel-sel ini membentuk 75% dari semua sel kortikal) berorientasi hampir identik, tegak lurus terhadap permukaan korteks. Bidang yang dibuat oleh dipol sel yang berorientasi identik seperti itu tidak dikompensasi, tetapi ditambahkan. Perhitungan yang dilakukan berdasarkan semua ketentuan ini menunjukkan bahwa untuk EEG yang diambil dari duramater,

Kirim karya bagus Anda di basis pengetahuan sederhana. Gunakan formulir di bawah ini

Mahasiswa, mahasiswa pascasarjana, ilmuwan muda yang menggunakan basis pengetahuan dalam studi dan pekerjaan mereka akan sangat berterima kasih kepada Anda.

Di-host di http://www.allbest.ru/

PENGANTAR

KESIMPULAN

PENGANTAR

Relevansi topik penelitian. Saat ini, ada peningkatan minat dalam studi tentang organisasi ritmik proses dalam tubuh, baik dalam kondisi normal maupun patologis, di seluruh dunia. Ketertarikan pada masalah kronobiologi disebabkan oleh fakta bahwa ritme mendominasi alam dan mencakup semua manifestasi kehidupan - mulai dari aktivitas struktur subseluler dan sel individu hingga bentuk kompleks perilaku organisme dan bahkan populasi dan sistem ekologi. Periodisitas adalah sifat yang melekat pada materi. Fenomena ritme bersifat universal. Fakta tentang pentingnya ritme biologis bagi kehidupan organisme hidup telah terakumulasi sejak lama, tetapi hanya dalam beberapa tahun terakhir studi sistematis mereka dimulai. Saat ini, studi kronobiologis adalah salah satu arah utama dalam fisiologi adaptasi manusia.

BAB I. Gagasan umum tentang landasan metodologis elektroensefalografi

Elektroensefalografi adalah metode mempelajari otak, berdasarkan pendaftaran potensi listriknya. Publikasi pertama tentang adanya arus dalam sistem saraf pusat dibuat oleh Du Bois Reymond pada tahun 1849. Pada tahun 1875, data tentang adanya aktivitas listrik spontan dan terinduksi dalam otak anjing diperoleh secara independen oleh R. Caton di Inggris. dan V.Ya.Danilevsky di Rusia. Penelitian oleh ahli neurofisiologi domestik selama akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20 memberikan kontribusi yang signifikan terhadap pengembangan dasar-dasar elektroensefalografi. V. Ya. Danilevsky tidak hanya menunjukkan kemungkinan merekam aktivitas listrik otak, tetapi juga menekankan hubungannya yang erat dengan proses neurofisiologis. Pada tahun 1912, P. Yu. Kaufman mengungkapkan hubungan antara potensi listrik otak dan " kegiatan internal otak" dan ketergantungannya pada perubahan metabolisme otak, paparan rangsangan eksternal, anestesi dan serangan epilepsi. Detil Deskripsi potensi listrik otak anjing dengan definisi parameter utama mereka diberikan pada tahun 1913 dan 1925. V.V. Pravdich-Neminsky.

Psikiater Austria Hans Berger pada tahun 1928 adalah orang pertama yang mendaftarkan potensi listrik otak manusia menggunakan elektroda jarum kulit kepala (Berger H., 1928, 1932). Dalam karyanya, ritme EEG utama dan perubahannya selama tes fungsional dan perubahan patologis di otak dijelaskan. Publikasi G.Walter (1936) tentang pentingnya EEG dalam diagnosis tumor otak, serta karya F.Gibbs, E.Gibbs, WGLennox (1937), F.Gibbs, E.Gibbs (1952, 1964) memiliki pengaruh besar pada pengembangan metode yang memberikan semiotika elektroensefalografik rinci epilepsi.

Pada tahun-tahun berikutnya, pekerjaan para peneliti dikhususkan tidak hanya untuk fenomenologi elektroensefalografi dalam berbagai penyakit dan kondisi otak, tetapi juga untuk mempelajari mekanisme pembangkitan aktivitas listrik. Kontribusi signifikan untuk area ini dibuat oleh karya-karya EDAdrian, B. Methews (1934), G. Walter (1950), V. S. Rusinov (1954), V. E. Mayorchik (1957), N. P. Bekhtereva (1960) , L. Novikova ( 1962), H. Jasper (1954).

Sangat penting untuk memahami sifat osilasi listrik otak adalah studi tentang neurofisiologi neuron individu menggunakan metode mikroelektroda, yang mengungkapkan subunit struktural dan mekanisme yang membentuk EEG total (Kostyuk PG, Shapovalov AI, 1964, Eccles J ., 1964).

EEG adalah proses listrik osilasi kompleks yang dapat direkam ketika elektroda ditempatkan di otak atau di permukaan kulit kepala, dan merupakan hasil penjumlahan dan penyaringan listrik dari proses dasar yang terjadi di neuron otak.

Sejumlah penelitian menunjukkan bahwa potensi listrik neuron otak individu erat dan cukup akurat secara kuantitatif terkait dengan proses informasi. Agar neuron dapat menghasilkan potensial aksi yang mentransmisikan pesan ke neuron lain atau organ efektor, eksitasinya sendiri harus mencapai nilai ambang tertentu.

Tingkat eksitasi neuron ditentukan oleh jumlah efek rangsang dan penghambatan yang diberikan padanya saat ini melalui sinapsis. Jika jumlah pengaruh rangsang lebih besar dari jumlah pengaruh penghambatan dengan nilai yang melebihi tingkat ambang batas, neuron menghasilkan impuls saraf, yang kemudian menyebar di sepanjang akson. Proses penghambatan dan rangsang yang dijelaskan dalam neuron dan prosesnya sesuai dengan bentuk potensial listrik tertentu.

Membran - cangkang neuron - memiliki hambatan listrik. Karena energi metabolisme, konsentrasi ion positif dalam cairan ekstraseluler dipertahankan pada tingkat yang lebih tinggi daripada di dalam neuron. Akibatnya, ada perbedaan potensial yang dapat diukur dengan memasukkan satu mikroelektroda ke dalam sel, dan menempatkan yang kedua secara ekstraseluler. Perbedaan potensial ini disebut potensial istirahat sel saraf dan sekitar 60-70 mV, dan lingkungan internal bermuatan negatif relatif terhadap ruang ekstraseluler. Adanya perbedaan potensial antara lingkungan intraseluler dan ekstraseluler disebut polarisasi membran neuron.

Peningkatan beda potensial disebut hiperpolarisasi, dan penurunan disebut depolarisasi. Adanya potensial istirahat adalah kondisi yang diperlukan fungsi normal neuron dan pembangkitan aktivitas listriknya. Ketika metabolisme berhenti atau menurun di bawah tingkat yang dapat diterima, perbedaan konsentrasi ion bermuatan di kedua sisi membran dihaluskan, yang merupakan alasan penghentian aktivitas listrik jika terjadi kematian otak klinis atau biologis. Potensi istirahat adalah tingkat awal di mana perubahan terjadi terkait dengan proses eksitasi dan penghambatan - aktivitas impuls lonjakan dan perubahan potensial yang lebih lambat secara bertahap. Aktivitas lonjakan (dari bahasa Inggris spike--point) adalah karakteristik tubuh dan akson sel saraf dan dikaitkan dengan transmisi eksitasi non-decremental dari satu sel saraf ke sel saraf lainnya, dari reseptor ke bagian pusat sistem saraf atau dari sistem saraf pusat ke organ eksekutif. Potensi lonjakan muncul ketika membran neuron mencapai tingkat kritis tertentu dari depolarisasi, di mana kerusakan listrik membran terjadi dan proses propagasi eksitasi mandiri di serat saraf dimulai.

Selama registrasi intraseluler, lonjakan memiliki bentuk puncak positif dengan amplitudo tinggi, pendek, dan cepat.

Ciri khas paku adalah amplitudonya yang tinggi (berurutan 50-125 mV), durasi pendek (berurutan 1-2 ms), keterkungkungan kemunculannya pada keadaan listrik membran neuron yang agak terbatas ( tingkat kritis depolarisasi) dan stabilitas relatif dari amplitudo lonjakan untuk neuron tertentu (hukum semua atau tidak sama sekali).

Respons listrik bertahap terutama melekat pada dendrit di soma neuron dan mewakili potensi postsinaptik (PSPs) yang muncul sebagai respons terhadap kedatangan potensi lonjakan ke neuron di sepanjang jalur aferen dari sel saraf lainnya. Tergantung pada aktivitas sinapsis rangsang atau penghambatan, masing-masing, potensi postsinaptik rangsang (EPSPs) dan potensi postsinaptik penghambatan (IPSPs) dibedakan.

EPSP dimanifestasikan oleh deviasi positif dari potensi intraseluler, dan IPSP oleh yang negatif, yang masing-masing disebut sebagai depolarisasi dan hiperpolarisasi. Potensi-potensi ini dibedakan oleh lokalitasnya, perambatan penurunan jarak yang sangat pendek di daerah tetangga dendrit dan soma, amplitudo yang relatif rendah (dari beberapa hingga 20–40 mV), dan durasi yang lama (hingga 20–50 ms). Tidak seperti spike, PSP terjadi pada sebagian besar kasus terlepas dari tingkat polarisasi membran dan memiliki amplitudo yang berbeda tergantung pada volume pesan aferen yang datang ke neuron dan dendritnya. Semua sifat ini memberikan kemungkinan penjumlahan potensi bertahap dalam waktu dan ruang, yang mencerminkan aktivitas integratif neuron tertentu (P. G. Kostyuk, A. I. Shapovalov, 1964; Eccles, 1964).

Ini adalah proses penjumlahan TPSP dan EPSP yang menentukan tingkat depolarisasi neuron dan, karenanya, kemungkinan menghasilkan lonjakan oleh neuron, yaitu, mentransfer akumulasi informasi ke neuron lain.

Seperti dapat dilihat, kedua proses ini ternyata terkait erat: jika tingkat bombardir lonjakan yang disebabkan oleh kedatangan paku di sepanjang serat aferen ke neuron menentukan fluktuasi potensial membran, maka tingkat potensial membran (reaksi bertahap) pada gilirannya menentukan kemungkinan menghasilkan lonjakan oleh neuron tertentu.

Sebagai berikut dari atas, aktivitas lonjakan adalah peristiwa yang jauh lebih jarang daripada fluktuasi bertahap dalam potensi somatodendritik. Hubungan perkiraan antara distribusi temporal dari peristiwa-peristiwa ini dapat diperoleh dengan membandingkan gambar-gambar berikut: lonjakan dihasilkan oleh neuron otak pada frekuensi rata-rata 10 per detik; pada saat yang sama, untuk setiap ujung sinaptik, kdendrit dan soma masing-masing menerima rata-rata 10 pengaruh sinaptik per detik. Jika kita memperhitungkan bahwa hingga beberapa ratus dan ribuan sinapsis dapat berakhir pada permukaan dendrit dan soma dari satu neuron kortikal, maka volume pengeboman sinaptik dari satu neuron, dan, dengan demikian, reaksi bertahap, akan menjadi beberapa ratusan atau ribuan per detik. Oleh karena itu, rasio antara frekuensi lonjakan dan respons bertahap dari satu neuron adalah 1-3 kali lipat.

Kelangkaan relatif aktivitas lonjakan, durasi impuls yang singkat, yang mengarah pada pelemahan yang cepat karena kapasitansi listrik korteks yang besar, menentukan tidak adanya kontribusi yang signifikan terhadap total EEG dari aktivitas saraf lonjakan.

Dengan demikian, aktivitas listrik otak mencerminkan fluktuasi bertahap potensi somatodendritik sesuai dengan EPSP dan IPSP.

Hubungan antara EEG dan proses listrik dasar pada tingkat neuron tidak linier. Konsep tampilan statistik aktivitas beberapa potensi neuronal dalam EEG total tampaknya paling memadai saat ini. Ini menunjukkan bahwa EEG adalah hasil penjumlahan kompleks dari potensial listrik dari banyak neuron yang beroperasi secara independen. Penyimpangan dari distribusi acak peristiwa dalam model ini akan tergantung pada keadaan fungsional otak (tidur, terjaga) dan pada sifat proses yang menyebabkan potensi dasar (aktivitas spontan atau membangkitkan). Dalam kasus sinkronisasi temporal yang signifikan dari aktivitas neuron, seperti yang dicatat dalam keadaan fungsional tertentu otak atau ketika pesan yang sangat tersinkronisasi dari stimulus aferen tiba di neuron kortikal, penyimpangan yang signifikan dari distribusi acak akan diamati. Hal ini dapat diwujudkan dalam peningkatan amplitudo potensi total dan peningkatan koherensi antara proses dasar dan total.

Seperti ditunjukkan di atas, aktivitas listrik sel saraf individu mencerminkan aktivitas fungsional mereka dalam memproses dan mengirimkan informasi. Dari sini kita dapat menyimpulkan bahwa EEG total juga dalam bentuk yang telah ditentukan sebelumnya mencerminkan aktivitas fungsional, tetapi bukan sel saraf individu, tetapi populasi besar mereka, yaitu, dengan kata lain, aktivitas fungsional otak. Posisi ini, yang telah menerima banyak bukti tak terbantahkan, tampaknya sangat penting untuk analisis EEG, karena memberikan kunci untuk memahami sistem otak mana yang menentukan. penampilan dan organisasi internal EEG.

pada level yang berbeda batang otak dan di bagian anterior sistem limbik terdapat nukleus, aktivasi yang mengarah pada perubahan global dalam tingkat aktivitas fungsional hampir seluruh otak. Di antara sistem ini, apa yang disebut sistem pengaktif menaik dibedakan, terletak pada tingkat formasi retikuler tengah dan di inti preoptik otak depan, dan sistem penghambatan atau penghambatan, somnogenik, yang terletak terutama di inti talamus nonspesifik, di bagian bawah jembatan dan medula oblongata. Umum untuk kedua sistem ini adalah organisasi retikuler dari mekanisme subkortikal dan proyeksi kortikal bilateral difus. Seperti organisasi umum berkontribusi pada fakta bahwa aktivasi lokal dari bagian sistem subkortikal nonspesifik, karena strukturnya yang seperti jaringan, mengarah pada keterlibatan seluruh sistem dalam proses dan pada penyebaran pengaruhnya yang hampir simultan ke seluruh otak (Gbr. .3).

BAB II. Elemen utama sistem saraf pusat yang terlibat dalam pembangkitan aktivitas listrik otak

Elemen utama SSP adalah neuron. Sebuah neuron khas terdiri dari tiga bagian: pohon dendritik, badan sel (soma), dan akson. Tubuh pohon dendritik yang sangat bercabang memiliki luas permukaan yang lebih besar daripada yang lain dan merupakan area sensorik reseptifnya. Banyak sinapsis pada tubuh pohon dendritik memberikan kontak langsung antara neuron. Semua bagian neuron ditutupi dengan cangkang - membran. Saat istirahat, bagian dalam neuron - protoplasma - memiliki tanda negatif dalam kaitannya dengan ruang ekstraseluler dan kira-kira 70 mV.

Potensi ini disebut potensial istirahat (RP). Hal ini disebabkan oleh perbedaan konsentrasi ion Na+, yang berlaku di lingkungan ekstraseluler, dan ion K+ dan Cl-, yang ada di protoplasma neuron. Jika membran neuron mengalami depolarisasi dari -70 mV menjadi -40 mV, ketika ambang tertentu tercapai, neuron merespons dengan impuls pendek, di mana potensial membran bergeser ke +20 mV, dan kemudian kembali ke -70 mV. Respon neuron ini disebut potensial aksi (AP).

Beras. 4. Jenis potensi yang direkam dalam sistem saraf pusat, waktu dan hubungan amplitudonya.

Durasi proses ini sekitar 1 ms (Gbr. 4). Salah satu sifat penting dari AP adalah bahwa itu adalah mekanisme utama dimana akson saraf membawa informasi melalui jarak yang cukup jauh. Perambatan impuls sepanjang serabut saraf terjadi sebagai berikut. Potensial aksi yang muncul di satu tempat serat saraf mendepolarisasi daerah tetangga dan, tanpa penurunan, merambat di sepanjang serat saraf karena energi sel. Menurut teori propagasi impuls saraf, depolarisasi yang menyebar dari arus lokal ini merupakan faktor utama yang bertanggung jawab untuk propagasi impuls saraf (Brazier, 1979). Pada manusia, panjang akson bisa mencapai satu meter. Panjang akson ini memungkinkan informasi ditransmisikan melalui jarak yang cukup jauh.

Di ujung distal, akson membelah menjadi banyak cabang yang berakhir di sinapsis. Potensial membran yang dihasilkan pada dendrit merambat secara pasif ke dalam soma sel, tempat penjumlahan pelepasan dari neuron lain terjadi dan pelepasan neuron yang dimulai di akson dikendalikan.

Sebuah pusat saraf (NC) adalah sekelompok neuron bersatu secara spasial dan terorganisir ke dalam struktur fungsional-morfologis tertentu. Dalam pengertian ini, NCs dapat dipertimbangkan: inti peralihan jalur aferen dan eferen, inti subkortikal dan batang dan ganglia dari formasi retikuler batang otak, area khusus fungsional dan cytoarchitectonics dari korteks serebral. Karena neuron di korteks dan inti diorientasikan sejajar satu sama lain dan secara radial terhadap permukaan, model dipol dapat diterapkan pada sistem seperti itu, serta pada neuron individu, sumber titik arus, dimensi yang jauh lebih kecil dari jarak ke titik pengukuran (Brazier, 1978; Gutman, 1980). Ketika NC tereksitasi, potensi tipe dipol total muncul dengan distribusi muatan nonequilibrium, yang dapat merambat jarak jauh karena potensi medan yang jauh (Gbr. 5) (Egorov, Kuznetsova, 1976; Hosek et al., 1978; Gutman, 1980; Zhadin, 1984)

Beras. 5. Representasi serat saraf tereksitasi dan pusat saraf sebagai dipol listrik dengan garis medan dalam konduktor massal; desain karakteristik potensial tiga fase tergantung pada lokasi relatif sumber dalam kaitannya dengan elektroda pelepasan.

Elemen utama SSP yang berkontribusi pada pembentukan EEG dan EP.

A. Representasi skematis dari proses dari generasi ke derivasi dari kulit kepala membangkitkan potensi.

B. Respon satu neuron di Tractus opticus setelah stimulasi listrik dari Chiasma opticum. Sebagai perbandingan, respons spontan digambarkan di sudut kanan atas.

C. Respon neuron yang sama terhadap kilatan cahaya (urutan pelepasan PD).

D. Koneksi histogram aktivitas saraf dengan potensi EEG.

Sekarang diakui bahwa aktivitas listrik otak, yang direkam pada kulit kepala dalam bentuk EEG dan EP, terutama disebabkan oleh terjadinya sinkron sejumlah besar mikrogenerator di bawah pengaruh proses sinaptik pada membran neuron dan membran pasif. aliran arus ekstraseluler di area perekaman. Aktivitas ini merupakan refleksi kecil namun signifikan dari proses listrik di otak itu sendiri dan berhubungan dengan struktur kepala manusia (Gutman, 1980; Nunes, 1981; Zhadin, 1984). Otak dikelilingi oleh empat lapisan utama jaringan, yang berbeda secara signifikan dalam konduktivitas listrik dan mempengaruhi pengukuran potensial: cairan serebrospinal(CSF), dura mater, tulang tengkorak dan kulit kepala (Gbr. 7).

Nilai konduktivitas listrik (G) bergantian: jaringan otak -- G=0,33 Ohm m)-1, CSF dengan konduktivitas listrik yang lebih baik -- G=1 (Ohm m)-1, tulang konduktif lemah di atasnya -- G= 0, 04 (Ohm m)-1. Kulit kepala memiliki konduktivitas yang relatif baik, hampir sama dengan jaringan otak - G=0,28-0,33 (ohm m)-1 (Fender, 1987). Ketebalan lapisan duramater, tulang dan kulit kepala, menurut beberapa penulis, bervariasi, tetapi ukuran rata-rata masing-masing adalah: 2, 8, 4 mm dengan radius kelengkungan kepala 8-9 cm (Blinkov , 1955; Egorov, Kuznetsova, 1976 dan lainnya).

Struktur konduktif listrik seperti itu secara signifikan mengurangi kepadatan arus yang mengalir di kulit kepala. Selain itu, ini menghaluskan variasi spasial dalam kerapatan arus, yaitu, ketidakhomogenan lokal arus yang disebabkan oleh aktivitas di SSP sedikit tercermin pada permukaan kulit kepala, di mana pola potensial mengandung detail frekuensi tinggi yang relatif sedikit (Gutman, 1980).

Fakta penting juga bahwa pola potensial permukaan (Gbr. 8) lebih "diolesi" daripada distribusi potensial intraserebral yang menentukan gambaran ini (Baumgartner, 1993).

BAB III. Peralatan untuk studi elektroensefalografi

Dari uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa EEG adalah proses karena aktivitas sejumlah besar generator, dan, sesuai dengan ini, medan yang diciptakan oleh mereka tampaknya sangat heterogen di seluruh ruang otak dan bervariasi dalam waktu. Dalam hal ini, antara dua titik otak, serta antara otak dan jaringan tubuh yang jauh darinya, perbedaan potensial yang bervariasi muncul, yang pendaftarannya merupakan tugas elektroensefalografi. Dalam elektroensefalografi klinis, EEG diambil menggunakan elektroda yang terletak di kulit kepala yang utuh dan di beberapa titik ekstrakranial. Dengan sistem pendaftaran seperti itu, potensi yang dihasilkan oleh otak terdistorsi secara signifikan karena pengaruh integumen otak dan kekhasan orientasi medan listrik dengan posisi relatif yang berbeda dari elektroda pelepasan. Perubahan-perubahan ini sebagian disebabkan oleh penjumlahan, perataan, dan pelemahan potensial-potensial karena sifat-sifat shunting dari media yang mengelilingi otak.

EEG yang diambil dengan elektroda kulit kepala adalah 10-15 kali lebih rendah dari EEG yang diambil dari korteks. Komponen frekuensi tinggi, ketika melewati integumen otak, melemah jauh lebih kuat daripada komponen lambat (Vorontsov D.S., 1961). Selain itu, selain distorsi amplitudo dan frekuensi, perbedaan orientasi elektroda pelepasan juga menyebabkan perubahan fase aktivitas yang direkam. Semua faktor ini harus diingat saat merekam dan menginterpretasikan EEG. Perbedaan potensial listrik pada permukaan integumen utuh kepala memiliki amplitudo yang relatif kecil, biasanya tidak melebihi 100-150 V. Untuk mendaftarkan potensi lemah seperti itu, amplifier dengan gain tinggi (berurutan 20.000–100.000) digunakan. Mengingat bahwa perekaman EEG hampir selalu dilakukan di ruangan yang dilengkapi dengan transmisi arus bolak-balik industri dan perangkat operasi yang menciptakan medan elektromagnetik yang kuat, amplifier diferensial digunakan. Mereka memiliki sifat penguatan hanya dalam kaitannya dengan perbedaan tegangan pada dua input dan menetralkan tegangan mode umum yang bekerja sama pada kedua input. Mengingat bahwa kepala adalah konduktor massal, permukaannya praktis ekuipotensial sehubungan dengan sumber kebisingan yang bekerja dari luar. Dengan demikian, kebisingan diterapkan pada input penguat dalam bentuk tegangan mode umum.

Karakteristik kuantitatif dari fitur penguat diferensial ini adalah rasio penolakan mode umum (faktor penolakan), yang didefinisikan sebagai rasio sinyal mode umum pada input dengan nilainya pada output.

Dalam elektroensefalograf modern, faktor penolakan mencapai 100.000. Penggunaan amplifier semacam itu memungkinkan perekaman EEG di sebagian besar ruangan rumah sakit, asalkan tidak ada perangkat listrik yang kuat seperti trafo distribusi, peralatan sinar-X, dan perangkat fisioterapi yang beroperasi di dekatnya.

Dalam kasus di mana tidak mungkin untuk menghindari kedekatan sumber interferensi yang kuat, kamera berpelindung digunakan. dengan cara terbaik pelindung adalah selubung dinding ruang di mana subjek berada, dengan lembaran logam yang dilas bersama, diikuti oleh pembumian otonom menggunakan kawat yang disolder ke layar dan ujung kedua terhubung ke massa logam yang terkubur di tanah ke tingkat kontak dengan air tanah.

Electroencephalographs modern adalah perangkat perekam multi-saluran yang menggabungkan dari 8 hingga 24 atau lebih unit (saluran) penguat yang identik, sehingga memungkinkan perekaman aktivitas listrik secara simultan dari jumlah pasangan elektroda yang sesuai yang dipasang di kepala subjek.

Tergantung pada bentuk di mana EEG direkam dan disajikan untuk analisis ke electroencephalographer, electroencephalographs dibagi menjadi kertas tradisional (pena) dan yang lebih modern tanpa kertas.

Pada EEG pertama, setelah amplifikasi, diumpankan ke gulungan galvanometer elektromagnetik atau termal dan ditulis langsung ke pita kertas.

Electroencephalographs tipe kedua mengubah EEG menjadi bentuk digital dan memasukkannya ke dalam komputer, di layar yang menampilkan proses perekaman EEG yang berkelanjutan, yang secara bersamaan direkam dalam memori komputer.

Electroencephalographs berbasis kertas memiliki keuntungan karena mudah dioperasikan dan agak lebih murah untuk dibeli. Paperless memiliki keunggulan perekaman digital, dengan semua kemudahan perekaman, pengarsipan, dan pemrosesan komputer sekunder.

Seperti yang telah disebutkan, EEG merekam perbedaan potensial antara dua titik di permukaan kepala subjek. Dengan demikian, tegangan diterapkan ke setiap saluran registrasi, diambil oleh dua elektroda: satu - ke positif, yang lain - ke input negatif dari saluran amplifikasi. Elektroda untuk elektroensefalografi adalah pelat logam atau batang dengan berbagai bentuk. Biasanya, diameter transversal elektroda berbentuk cakram sekitar 1 cm Dua jenis elektroda yang paling banyak digunakan - jembatan dan cangkir.

Elektroda jembatan adalah batang logam yang dipasang pada dudukan. Ujung bawah batang, yang bersentuhan dengan kulit kepala, ditutupi dengan bahan higroskopis, yang dibasahi dengan larutan natrium klorida isotonik sebelum pemasangan. Elektroda dilekatkan dengan karet gelang sedemikian rupa sehingga ujung bawah kontak batang logam ditekan ke kulit kepala. Kawat timah dihubungkan ke ujung batang yang berlawanan menggunakan penjepit atau konektor standar. Keuntungan dari elektroda tersebut adalah kecepatan dan kesederhanaan koneksi mereka, tidak adanya kebutuhan untuk menggunakan pasta elektroda khusus, karena bahan kontak higroskopis bertahan untuk waktu yang lama dan secara bertahap melepaskan larutan natrium klorida isotonik ke permukaan kulit. Penggunaan elektroda jenis ini lebih disukai saat memeriksa pasien kontak yang dapat duduk atau berbaring.

Saat mendaftarkan EEG untuk mengontrol anestesi dan keadaan sistem saraf pusat selama operasi bedah diperbolehkan untuk mengalihkan potensi dengan bantuan elektroda jarum yang disuntikkan ke dalam integumen kepala. Setelah pelepasan, potensi listrik diumpankan ke input perangkat perekam penguatan. Kotak input elektroensefalograf berisi 20-40 atau lebih soket kontak bernomor, yang dengannya sejumlah elektroda yang sesuai dapat dihubungkan ke elektroensefalograf. Selain itu, kotak memiliki soket untuk elektroda netral, yang terhubung ke arde instrumen amplifier dan oleh karena itu ditandai dengan tanda arde atau simbol huruf yang sesuai, seperti "Gnd" atau "N". Oleh karena itu, elektroda yang dipasang pada tubuh subjek dan dihubungkan ke soket ini disebut elektroda arde. Ini berfungsi untuk menyamakan potensi tubuh pasien dan penguat. Semakin rendah impedansi under-electrode dari elektroda netral, semakin baik potensial disamakan dan, dengan demikian, tegangan interferensi mode-umum akan diterapkan pada input diferensial. Jangan bingung antara elektroda ini dengan ground instrumen.

BAB IV. Rekaman timbal dan EKG

Sebelum merekam EEG, pengoperasian electroencephalograph diperiksa dan dikalibrasi. Untuk melakukan ini, sakelar mode operasi diatur ke posisi "kalibrasi", motor mekanisme tape drive dan bulu galvanometer dihidupkan, dan sinyal kalibrasi disuplai dari perangkat kalibrasi ke input amplifier. Dengan penguat diferensial yang disesuaikan dengan benar, bandwidth atas di atas 100 Hz, dan konstanta waktu 0,3 detik, sinyal kalibrasi positif dan negatif berbentuk simetris sempurna dan memiliki amplitudo yang sama. Sinyal kalibrasi memiliki lompatan dan penurunan eksponensial, yang lajunya ditentukan oleh konstanta waktu yang dipilih. Pada frekuensi transmisi atas di bawah 100 Hz, bagian atas sinyal kalibrasi dari yang runcing menjadi agak membulat, dan kebulatannya semakin besar, semakin rendah bandwidth atas penguat (Gbr. 13). Jelas bahwa osilasi elektroensefalografi itu sendiri akan mengalami perubahan yang sama. Menggunakan penerapan kembali sinyal kalibrasi, tingkat penguatan disesuaikan untuk semua saluran.

Beras. 13. Registrasi sinyal persegi panjang kalibrasi pada arti yang berbeda filter lolos rendah dan tinggi.

Tiga saluran teratas memiliki bandwidth yang sama untuk frekuensi rendah; konstanta waktu 0,3 s. Tiga saluran terbawah memiliki bandwidth atas yang sama terbatas pada 75 Hz. Saluran 1 dan 4 sesuai dengan mode normal perekaman EEG.

4.1 Prinsip-prinsip metodologis umum penelitian

Untuk mendapatkan informasi yang benar dalam studi elektroensefalografi, perlu mematuhi beberapa aturan umum. Karena, seperti yang telah disebutkan, EEG mencerminkan tingkat aktivitas fungsional otak dan sangat sensitif terhadap perubahan tingkat perhatian, keadaan emosi, paparan faktor eksternal, pasien selama penelitian harus berada di ruangan yang terang dan kedap suara. Posisi berbaring yang diperiksa di kursi yang nyaman lebih disukai, otot-ototnya rileks. Kepala bersandar pada sandaran kepala khusus. Kebutuhan akan relaksasi, selain untuk memastikan istirahat maksimal subjek, ditentukan oleh fakta bahwa ketegangan otot, terutama kepala dan leher, disertai dengan munculnya artefak EMG dalam rekaman. Mata pasien harus ditutup selama penelitian, karena ini adalah ritme alfa normal yang paling menonjol pada EEG, serta beberapa fenomena patologis pada pasien. Selain itu, pada mata terbuka subjek cenderung bergerak bola mata dan membuat gerakan berkedip, yang disertai dengan munculnya artefak okulomotor pada EEG. Sebelum melakukan penelitian, pasien dijelaskan esensinya, mereka berbicara tentang tidak berbahaya dan tidak menyakitkan, menguraikan prosedur umum untuk prosedur dan menunjukkan perkiraan durasinya. Untuk menerapkan rangsangan cahaya dan suara, foto dan phonostimulator digunakan. Untuk fotostimulasi, biasanya digunakan kilatan cahaya pendek (sekitar 150 s), spektrumnya mendekati putih, dengan intensitas yang cukup tinggi (0,1-0,6 J). Beberapa sistem fotostimulator memungkinkan Anda untuk mengubah intensitas kilatan cahaya, yang tentu saja merupakan kenyamanan tambahan. Selain kilatan cahaya tunggal, fotostimulator memungkinkan untuk menampilkan, sekehendak hati, serangkaian kilatan identik dengan frekuensi dan durasi yang diinginkan.

Serangkaian kilatan cahaya dengan frekuensi tertentu digunakan untuk mempelajari reaksi asimilasi ritme - kemampuan osilasi elektroensefalografik untuk mereproduksi ritme rangsangan eksternal. Biasanya, reaksi asimilasi ritme diekspresikan dengan baik pada frekuensi kedip yang dekat dengan ritme EEG intrinsik. Menyebar secara difus dan simetris, gelombang asimilasi berirama memiliki amplitudo tertinggi di daerah oksipital.

elektroensefalogram aktivitas saraf otak

4.2 Prinsip dasar analisis EEG

Analisis EEG bukanlah prosedur yang ditentukan waktu, tetapi pada dasarnya dilakukan sudah dalam proses perekaman. Analisis EEG selama perekaman diperlukan untuk mengontrol kualitasnya, serta untuk mengembangkan strategi penelitian tergantung pada informasi yang diterima. Data analisis EEG selama proses perekaman menentukan kebutuhan dan kemungkinan melakukan tes fungsional tertentu, serta durasi dan intensitasnya. Dengan demikian, pemisahan analisis EEG ke dalam paragraf terpisah tidak ditentukan oleh isolasi prosedur ini, tetapi oleh spesifikasi tugas yang diselesaikan dalam kasus ini.

Analisis EEG terdiri dari tiga komponen yang saling terkait:

1. Evaluasi kualitas rekaman dan diferensiasi artefak dari fenomena elektroensefalografik yang sebenarnya.

2. Karakteristik frekuensi dan amplitudo EEG, identifikasi elemen grafik karakteristik pada EEG (fenomena gelombang tajam, spike, gelombang spike, dll), penentuan distribusi spasial dan temporal fenomena tersebut pada EEG, penilaian kehadiran dan sifat fenomena transien pada EEG, seperti kilatan , pelepasan, periode, dll., serta menentukan lokalisasi sumber berbagai jenis potensi di otak.

3. Interpretasi fisiologis dan patofisiologis data dan perumusan kesimpulan diagnostik.

Artefak pada EEG dapat dibagi menjadi dua kelompok menurut asalnya - fisik dan fisiologis. Artefak fisik disebabkan oleh pelanggaran aturan teknis untuk pendaftaran EEG dan diwakili oleh beberapa jenis fenomena elektrografi. Jenis artefak yang paling umum adalah gangguan dari medan listrik yang dibuat oleh perangkat untuk transmisi dan pengoperasian arus listrik industri. Dalam rekaman, mereka cukup mudah dikenali dan terlihat seperti osilasi reguler dari bentuk sinusoidal biasa dengan frekuensi 50 Hz, ditumpangkan pada EEG saat ini atau (jika tidak ada) mewakili satu-satunya jenis osilasi yang direkam dalam rekaman.

Penyebab gangguan tersebut adalah sebagai berikut:

1. Adanya sumber kuat medan elektromagnetik dari arus listrik, seperti stasiun trafo distribusi, peralatan sinar-X, peralatan fisioterapi, dll., jika tidak ada pelindung yang sesuai di tempat laboratorium.

2. Kurangnya landasan peralatan dan perlengkapan elektroensefalografi (elektroensefalograf, stimulator, kursi besi atau tempat tidur tempat subjek berada, dll.).

3. Kontak yang buruk antara elektroda pelepasan dan tubuh pasien atau antara elektroda arde dan tubuh pasien, serta antara elektroda ini dan kotak input elektroensefalograf.

Untuk mengisolasi fitur signifikan pada EEG, dilakukan analisis. Untuk setiap proses osilasi, konsep dasar yang menjadi dasar karakteristik EEG adalah frekuensi, amplitudo, dan fase.

Frekuensi ditentukan oleh banyaknya osilasi per detik, ditulis dengan jumlah yang sesuai dan dinyatakan dalam hertz (Hz). Karena EEG adalah proses probabilistik, sebenarnya, gelombang frekuensi yang berbeda terjadi di setiap bagian rekaman; oleh karena itu, sebagai kesimpulan, frekuensi rata-rata dari perkiraan aktivitas diberikan. Biasanya diambil 4-5 segmen EEG dengan durasi 1 detik dan dihitung jumlah gelombang pada masing-masing segmen tersebut. Rata-rata dari data yang diperoleh akan mencirikan frekuensi aktivitas yang sesuai pada EEG

Amplitudo - kisaran fluktuasi potensial listrik pada EEG, diukur dari puncak gelombang sebelumnya ke puncak gelombang berikutnya dalam fase yang berlawanan (lihat Gambar 18); memperkirakan amplitudo dalam mikrovolt (µV). Sinyal kalibrasi digunakan untuk mengukur amplitudo. Jadi, jika sinyal kalibrasi yang sesuai dengan tegangan 50 V memiliki ketinggian 10 mm (10 sel) pada rekaman, maka, dengan demikian, penyimpangan pena 1 mm (1 sel) akan berarti 5 V. Dengan mengukur amplitudo gelombang EEG dalam milimeter dan mengalikannya dengan 5 V, kita memperoleh amplitudo gelombang ini. Pada perangkat komputerisasi, nilai amplitudo dapat diperoleh secara otomatis.

Fase menentukan keadaan proses saat ini dan menunjukkan arah vektor perubahannya. Beberapa fenomena EEG dievaluasi dengan jumlah fase yang dikandungnya. Monophasic adalah osilasi dalam satu arah dari garis isoelektrik dengan kembali ke level awal, biphasic adalah osilasi ketika, setelah penyelesaian satu fase, kurva melewati level awal, menyimpang ke arah yang berlawanan dan kembali ke isoelektrik. garis. Osilasi polifase adalah yang mengandung tiga fase atau lebih (Gbr. 19). Dalam pengertian yang lebih sempit, istilah "gelombang polifase" mendefinisikan urutan gelombang a- dan gelombang lambat (biasanya e-).

Beras. 18. Pengukuran frekuensi (I) dan amplitudo (II) pada EEG. Frekuensi diukur sebagai jumlah gelombang per satuan waktu (1 s). A adalah amplitudo.

Beras. 19. Lonjakan monofasik (1), osilasi dua fase (2), tiga fase (3), polifasik (4).

Istilah "ritme" pada EEG mengacu pada jenis aktivitas listrik tertentu yang sesuai dengan keadaan otak tertentu dan terkait dengan mekanisme otak tertentu.

Oleh karena itu, ketika menggambarkan ritme, frekuensinya ditunjukkan, yang khas untuk keadaan dan wilayah otak tertentu, amplitudo, dan beberapa sifat karakter perubahannya dalam waktu dengan perubahan aktivitas fungsional otak. Dalam hal ini, tampaknya tepat, ketika menggambarkan ritme EEG utama, untuk mengaitkannya dengan keadaan manusia tertentu.

KESIMPULAN

Ringkasan singkat. Inti dari metode EEG.

Elektroensefalografi digunakan untuk semua gangguan neurologis, mental, dan bicara. Menurut data EEG, dimungkinkan untuk mempelajari siklus "tidur dan terjaga", menentukan sisi lesi, lokasi lesi, mengevaluasi efektivitas pengobatan, dan memantau dinamika proses rehabilitasi. EEG sangat penting dalam studi pasien dengan epilepsi, karena hanya elektroensefalogram yang dapat mengungkapkan aktivitas epilepsi otak.

Kurva yang direkam, yang mencerminkan sifat arus biologis otak, disebut elektroensefalogram (EEG). Elektroensefalogram mencerminkan aktivitas total jumlah yang besar sel-sel otak dan terdiri dari banyak komponen. Analisis electroencephalogram memungkinkan Anda untuk mengidentifikasi gelombang di atasnya yang berbeda dalam bentuk, keteguhan, periode osilasi dan amplitudo (tegangan).

DAFTAR PUSTAKA YANG DIGUNAKAN

1. Akimov G. A. Gangguan sementara sirkulasi serebral. L. Kedokteran, 1974.p. 168.

2. Bekhtereva N. P., Kambarova D. K., Pozdeev V. K. Keadaan patologis yang berkelanjutan pada penyakit otak. L. Kedokteran, 1978.p. 240.

3. Boeva ​​E. M. Esai tentang patofisiologi cedera otak tertutup. M. Kedokteran, 1968.

4. Boldyreva G. N. Peran struktur diencephalic dalam organisasi aktivitas listrik otak manusia. Dalam buku. Studi elektrofisiologi aktivitas otak stasioner. M. Nauka, 1983.p. 222-223.

5. Boldyreva G. N., Bragina N. N., Dobrokhotova K. A., Vikhert T. M. Refleksi dalam EEG manusia dari lesi fokus wilayah thalamic-subtubercular. Dalam buku. Masalah utama elektrofisiologi otak. M. Nauka, 1974.p. 246-261.

6. Bronzov I. A., Boldyrev A. I. Parameter elektroensefalografik pada pasien dengan rematik visceral dan paroxysms asal rematik. Dalam buku. Konferensi All-Rusia tentang masalah epilepsi M. 1964.p. 93-94

7. Studi elektrofisiologi Breger M talamus dan hipokampus pada manusia. Jurnal Fisiologis Uni Soviet, 1967, v. 63, N 9, hlm. 1026-1033.

8. Wayne A. M. Kuliah tentang neurologi sistem otak nonspesifik M. 1974.

9. Wayne A. M., Solovieva A. D., Kolosova O. A. Distonia vegetatif-vaskular M. Medicine, 1981, hal. 316.

10. Verishchagin N. V. Patologi sistem vertebrobasilar dan gangguan sirkulasi serebral M. Medicine, 1980, hlm. 308.

11. Georgievsky MN Pemeriksaan medis dan persalinan pada neurosis. M.1957.

Diselenggarakan di Allbest.ru

...

Dokumen serupa

Ide-ide umum tentang dasar-dasar metodologis dari electroencephalography. Elemen sistem saraf pusat yang terlibat dalam pembangkitan aktivitas listrik di otak. Peralatan untuk studi elektroensefalografi. Elektroda dan filter untuk perekaman EKG.

tes, ditambahkan 04/08/2015


Karakteristik penting dari aktivitas saraf dan studi tentang aktivitas neuron otak. Analisis elektroensefalografi, yang berkaitan dengan penilaian biopotensial yang timbul dari eksitasi sel-sel otak. Proses Magnetoensefalografi.

tes, ditambahkan 25/09/2011


Tata letak elektroda internasional saat melakukan ensefalogram (EEG). Jenis EEG berirama berdasarkan frekuensi dan amplitudo. Penggunaan EEG dalam praktik klinis dalam diagnosis penyakit otak. Metode membangkitkan potensi dan magnetoencephalography.

presentasi, ditambahkan 13/12/2013


Elektrografi dan tugasnya. Evaluasi keadaan fungsional suatu organ dengan aktivitas listriknya. Contoh penggunaan metode pembangkit ekuivalen. Sebuah metode untuk merekam aktivitas biologis otak dengan merekam biopotensial.

presentasi, ditambahkan 30/09/2014


Potensi yang dibangkitkan - metode untuk mempelajari aktivitas bioelektrik jaringan saraf menggunakan stimulasi visual dan suara untuk otak, stimulasi listrik untuk saraf perifer (trigeminal, ulnar) dan sistem saraf otonom.

presentasi, ditambahkan 27/03/2014


Studi keadaan fungsional sistem saraf pusat dengan elektroensefalografi. Pembentukan protokol survei. Pemetaan aktivitas listrik otak. Studi sirkulasi serebral dan perifer dengan reografi.

makalah, ditambahkan 02/12/2016


Awal studi proses listrik otak oleh D. Raymon, yang menemukan sifat elektrogeniknya. Elektroensefalografi sebagai metode non-invasif modern untuk mempelajari keadaan fungsional otak dengan merekam aktivitas bioelektrik.

presentasi, ditambahkan 09/05/2016


Karakterisasi penggunaan metode stereotaxic dalam bedah saraf untuk pengobatan penyakit parah pada sistem saraf pusat manusia: parkinsonisme, distonia, tumor otak. Deskripsi perangkat modern untuk mempelajari struktur dalam otak....

makalah, ditambahkan 16/06/2011


Penggunaan elektroensefalogram untuk mempelajari fungsi otak dan tujuan diagnostik. Cara penugasan biopotensial. Adanya proses ritmik yang khas ditentukan oleh aktivitas listrik spontan otak. Inti dari metode komponen utama.

makalah, ditambahkan 17/01/2015


Utama bentuk klinis cedera otak traumatis: gegar otak, memar otak ringan, sedang dan berat, kompresi otak. Computed tomography otak. Gejala, pengobatan, akibat dan komplikasi TBI.

Elektroensefalogramtetapifiya(dari elektro ..., enkephalos Yunani - otak dan ... grafik), metode untuk mempelajari aktivitas otak hewan dan manusia; didasarkan pada pendaftaran total aktivitas bioelektrik zona individu, wilayah, lobus otak.

Pada tahun 1929 Berger (N. Berger), menggunakan string galvanometer, mencatat aktivitas bioelektrik korteks serebral manusia. Setelah menunjukkan kemungkinan pengalihan aktivitas bioelektrik dari permukaan kepala yang utuh, ia menemukan prospek untuk menggunakan metode ini dalam memeriksa pasien dengan gangguan otak. Namun, aktivitas listrik otak sangat lemah (nilai biopotensial rata-rata 5-500 V). Pengembangan lebih lanjut dari studi ini dan penggunaan praktisnya menjadi mungkin setelah penciptaan peralatan elektronik yang diperkuat. Itu memungkinkan untuk memperoleh peningkatan biopotensial yang signifikan dan, karena kelembamannya, memungkinkan untuk mengamati osilasi tanpa mengubah bentuknya.

Untuk pendaftaran penggunaan aktivitas bioelektrik elektroensefalografi, berisi amplifier elektronik dengan gain yang cukup tinggi, self-noise rendah dan pita frekuensi dari 1 hingga 100 Hz atau lebih tinggi. Selain itu, elektroensefalograf mencakup bagian perekaman, yang mewakili sistem osilografi dengan akses ke pena tinta, berkas elektron, atau osiloskop loop. Elektroda lead-off yang menghubungkan objek yang diteliti dengan input amplifier dapat ditempatkan di permukaan kepala atau ditanamkan untuk jangka waktu yang kurang lebih lama di area otak yang sedang dipelajari. Saat ini, teleelectroencephalography mulai berkembang, yang memungkinkan perekaman aktivitas listrik otak dari jarak jauh dari objek. Dalam hal ini, aktivitas bioelektrik memodulasi frekuensi pemancar gelombang ultrashort yang terletak di kepala seseorang atau hewan, dan perangkat input dari electroencephalograph menerima sinyal-sinyal ini. Merekam aktivitas bioelektrik otak disebut elektroensefalogram (EEG), jika terdaftar dari tengkorak yang utuh, dan elektrokortikogram (ECoG) ketika terdaftar langsung dari korteks serebral. Dalam kasus terakhir, metode pendaftaran arus biologis otak disebut elektrokortikografi. EEG adalah kurva ringkasan perubahan waktu perbedaan potensial yang terjadi di bawah elektroda. Untuk mengevaluasi EEG, perangkat telah dikembangkan - penganalisis yang secara otomatis menguraikan kurva kompleks ini menjadi frekuensi komponennya. Kebanyakan penganalisis berisi sejumlah filter pita sempit yang disetel ke frekuensi tertentu. Filter ini disuplai dengan aktivitas bioelektrik dari output elektroensefalograf. Hasil analisis frekuensi disajikan oleh alat perekam, biasanya paralel dengan jalannya percobaan (penganalisa oleh Walter dan Kozhevnikov). Untuk analisis EEG dan ECoG, integrator juga digunakan, memberikan penilaian total intensitas osilasi selama periode waktu tertentu. Tindakan mereka didasarkan pada pengukuran potensi kapasitor, yang diisi dengan arus yang sebanding dengan nilai sesaat dari proses yang sedang dipelajari.

Tujuan EEG:

Deteksi aktivitas epilepsi dan penentuan jenis serangan epilepsi.

Diagnosis lesi intrakranial (abses, tumor).

Evaluasi aktivitas listrik otak pada penyakit metabolik, iskemia serebral, cedera otak, meningitis, ensefalitis, keterbelakangan mental, penyakit kejiwaan dan pengobatan dengan berbagai obat.

Penilaian tingkat aktivitas otak, diagnosis kematian otak.

Persiapan pasien:

Harus dijelaskan kepada pasien bahwa penelitian ini memungkinkan Anda untuk mengevaluasi aktivitas listrik otak.

Esensi penelitian harus dijelaskan kepada pasien dan keluarganya dan pertanyaan mereka harus dijawab.

Sebelum penelitian, pasien harus menahan diri dari minum minuman yang mengandung kafein; tidak ada batasan lain dalam diet dan diet yang diperlukan. Pasien harus diperingatkan bahwa jika ia tidak sarapan sebelum penelitian, ia akan mengalami hipoglikemia, yang akan mempengaruhi hasil penelitian.

Pasien harus mencuci dan mengeringkan rambut secara menyeluruh untuk menghilangkan residu semprotan, krim, minyak.

EEG direkam dalam posisi pasien berbaring atau berbaring telentang. Elektroda dilekatkan pada kulit kepala dengan pasta khusus. Pasien harus diyakinkan dengan menjelaskan kepadanya bahwa elektroda tidak mengejutkan.

Elektroda pelat lebih sering digunakan, tetapi jika penelitian dilakukan dengan menggunakan elektroda jarum, pasien harus diperingatkan bahwa ia akan merasakan tusukan saat elektroda dimasukkan.

Jika memungkinkan, ketakutan dan kecemasan harus dihilangkan pada pasien, karena mereka secara signifikan mempengaruhi EEG.

Cari tahu obat apa yang dikonsumsi pasien. Misalnya, antikonvulsan, obat penenang, barbiturat, dan obat penenang lainnya harus dihentikan 24 hingga 48 jam sebelum penelitian. Untuk anak-anak yang sering menangis selama penelitian dan untuk pasien yang gelisah, obat penenang diinginkan, meskipun dapat mempengaruhi hasil penelitian.

Pada pasien dengan epilepsi, EEG tidur mungkin diperlukan. Dalam kasus seperti itu, ia harus menghabiskan malam tanpa tidur pada malam sebelum penelitian, dan sebelum penelitian, ia diberikan obat penenang (misalnya, kloral hidrat) untuk membuatnya tertidur selama perekaman EEG.

Jika EEG direkam untuk memastikan diagnosis kematian otak, dukungan psikologis harus diberikan kepada kerabat pasien.

Prosedur dan perawatan setelahnya:

Pasien ditempatkan dalam posisi terlentang atau berbaring dan elektroda dipasang pada kulit kepala.

Sebelum memulai perekaman EEG, pasien diminta untuk rileks, memejamkan mata dan tidak bergerak. Selama proses pendaftaran, saat pasien berkedip, menelan atau membuat gerakan lain harus dicatat di atas kertas, karena ini tercermin dalam EEG dan dapat menyebabkan interpretasi yang salah.

Pendaftaran, jika perlu, dapat ditangguhkan untuk memberi pasien istirahat, merasa nyaman. Hal ini penting karena kecemasan dan kelelahan pasien dapat mempengaruhi kualitas EEG.

Setelah periode awal pendaftaran EEG basal, perekaman dilanjutkan dengan latar belakang berbagai tes stres, yaitu. tindakan yang biasanya tidak ia lakukan dalam keadaan tenang. Dengan demikian, pasien diminta untuk bernapas dengan cepat dan dalam selama 3 menit, yang menyebabkan hiperventilasi, yang dapat memicu kejang epilepsi yang khas atau gangguan lain pada dirinya. Tes ini biasanya digunakan untuk mendiagnosis kejang seperti absen. Demikian pula, fotostimulasi memungkinkan Anda untuk mempelajari reaksi otak terhadap cahaya terang, ini meningkatkan aktivitas patologis pada kejang epilepsi seperti absen atau kejang mioklonik. Fotostimulasi dilakukan dengan menggunakan sumber cahaya stroboskopik yang berkedip pada frekuensi 20 per detik. EEG direkam dengan mata tertutup dan terbuka pasien.

Penting untuk memastikan bahwa pasien melanjutkan antikonvulsan dan obat lain yang dihentikan sebelum penelitian.

Setelah penelitian, kejang epilepsi mungkin terjadi, sehingga pasien diberi resep rejimen hemat dan memberikan perawatan penuh perhatian untuknya.

Pasien harus dibantu dalam menghilangkan sisa pasta elektroda dari kulit kepala.

Jika pasien telah minum obat penenang sebelum pemeriksaan, perlu untuk memastikan keselamatannya, misalnya, menaikkan sisi tempat tidur.

Jika kematian otak terdeteksi pada EEG, kerabat pasien harus didukung secara moral.

Jika kejang non-epilepsi, pasien harus dievaluasi oleh psikolog.

Data EEG berbeda pada orang sehat dan sakit. Saat istirahat di EEG orang dewasa Orang yang sehat Fluktuasi berirama biopotensial dari dua jenis terlihat. Fluktuasi yang lebih besar, dengan frekuensi rata-rata 10 per 1 detik. dan dengan tegangan 50 mikrovolt disebut gelombang alfa. Lainnya, fluktuasi yang lebih kecil, dengan frekuensi rata-rata 30 per 1 detik. dan tegangan yang sama dengan 15-20 mikrovolt disebut gelombang beta. Jika otak manusia bergerak dari keadaan istirahat relatif ke keadaan aktif, maka ritme alfa melemah, dan ritme beta meningkat. Selama tidur, ritme alfa dan ritme beta menurun dan biopotensial yang lebih lambat muncul dengan frekuensi 4-5 atau 2-3 osilasi per 1 detik. dan frekuensi 14-22 getaran per 1 detik. Pada anak-anak, EEG berbeda dari hasil studi aktivitas listrik otak pada orang dewasa dan mendekati mereka saat otak sepenuhnya matang, yaitu, pada usia 13-17 tahun. Pada berbagai penyakit otak, berbagai gangguan EEG terjadi. Tanda-tanda patologi pada EEG istirahat dipertimbangkan: tidak adanya aktivitas alfa yang terus-menerus (desinkronisasi ritme alfa) atau, sebaliknya, peningkatannya yang tajam (hipersinkronisasi); pelanggaran keteraturan fluktuasi biopotensial; serta penampilan bentuk patologis biopotensial - amplitudo tinggi lambat (gelombang theta dan delta, gelombang tajam, kompleks gelombang puncak dan pelepasan paroksismal, dll. Berdasarkan gangguan ini, ahli saraf dapat menentukan tingkat keparahan dan, sampai batas tertentu, sifat penyakit otak. Jadi, misalnya, jika ada tumor di otak atau perdarahan otak telah terjadi, kurva elektroensefalografik memberikan indikasi kepada dokter di mana (di bagian otak mana) kerusakan ini berada. Pada epilepsi, pada EEG, bahkan pada periode interiktal, seseorang dapat mengamati munculnya gelombang tajam atau kompleks gelombang puncak dengan latar belakang aktivitas bioelektrik normal. Elektroensefalografi sangat penting ketika muncul pertanyaan tentang perlunya pembedahan otak untuk mengangkat tumor, abses, atau tumor pada pasien. lembaga asing. Data elektroensefalografi yang dikombinasikan dengan metode penelitian lain digunakan saat menguraikan rencana untuk operasi di masa depan. Dalam semua kasus ketika, ketika memeriksa pasien dengan penyakit SSP, ahli saraf mencurigai adanya lesi struktural otak, studi elektroensefalografi disarankan.Untuk tujuan ini, dianjurkan untuk merujuk pasien ke institusi khusus tempat ruang elektroensefalografi bekerja.

Faktor-faktor yang mempengaruhi hasil penelitian

Pengambilan dari perangkat listrik, gerakan mata, kepala, lidah, tubuh (adanya artefak pada EEG).

Mengambil antikonvulsan, obat penenang, obat penenang, dan barbiturat dapat menutupi aktivitas kejang. Keracunan akut narkoba atau hipotermia berat menyebabkan penurunan tingkat kesadaran.

Metode lain

Computed tomography otak .

CT scan otak memungkinkan Anda untuk mendapatkan bagian serial (tomogram) otak pada layar monitor menggunakan komputer di berbagai bidang: horizontal, sagital dan frontal. Untuk mendapatkan gambar bagian anatomi dengan berbagai ketebalan, digunakan informasi yang diperoleh dari penyinaran jaringan otak pada tingkat ratusan ribu. Spesifisitas dan keandalan penelitian meningkat dengan peningkatan tingkat resolusi, yang tergantung pada kepadatan iradiasi jaringan saraf yang dihitung pada komputer. Terlepas dari kenyataan bahwa MRI lebih unggul daripada CT dalam hal kualitas visualisasi struktur otak dalam kondisi normal dan patologis, CT telah menemukan penggunaan yang lebih luas, terutama pada kasus akut, dan lebih hemat biaya.

Target

Diagnosis kerusakan otak.

Kontrol efisiensi perawatan bedah, radiasi dan kemoterapi tumor otak.

Melakukan operasi otak di bawah bimbingan CT.

Peralatan

Pemindai CT, osiloskop, media kontras (meglumine iothalamate atau sodium diatrizoate), spuit 60 mL, jarum 19-gauge atau 21-gauge, kateter IV, dan jalur IV jika perlu.

Prosedur dan perawatan setelahnya

Pasien dibaringkan telentang di meja rontgen, kepalanya difiksasi dengan tali jika perlu, dan pasien diminta untuk tidak bergerak.

Ujung kepala meja didorong ke dalam pemindai, yang berputar di sekitar kepala pasien, mengambil sinar-x dalam peningkatan 1 cm sepanjang busur 180°.

Setelah mendapatkan rangkaian bagian ini, 50 hingga 100 ml zat kontras disuntikkan secara intravena selama 1-2 menit. Pantau pasien dengan cermat untuk mengidentifikasi tanda-tanda secara tepat waktu reaksi alergi(urtikaria, sesak napas), yang biasanya muncul dalam 30 menit pertama.

Setelah injeksi zat kontras, rangkaian bagian lain dibuat. Informasi irisan disimpan pada pita magnetik yang dimasukkan ke komputer yang mengubah informasi ini menjadi gambar yang ditampilkan pada osiloskop. Jika perlu, bagian individu difoto untuk dipelajari setelah penelitian.

Jika CT scan kontras dilakukan, pasien diperiksa untuk manifestasi sisa intoleransi kontras ( sakit kepala, mual, muntah) dan ingatkan dia bahwa dia bisa kembali ke pola makannya yang biasa.

Tindakan pencegahan

CT scan otak dengan kontras dikontraindikasikan pada pasien dengan intoleransi terhadap yodium atau media kontras.

Pengenalan agen kontras yang mengandung yodium dapat memiliki efek merusak pada janin, terutama pada trimester pertama kehamilan.

gambar biasa

Jumlah radiasi yang menembus jaringan tergantung pada kepadatannya. Kepadatan kain dinyatakan dalam warna putih dan hitam dan berbagai warna abu-abu. Tulang, sebagai jaringan paling padat, memiliki warna putih pada CT scan. Cairan serebrospinal yang mengisi ventrikel otak dan ruang subarachnoid, sebagai yang paling tidak padat, berwarna hitam dalam gambar. Substansi otak memiliki nuansa abu-abu yang berbeda. Penilaian keadaan struktur otak didasarkan pada kepadatan, ukuran, bentuk, dan lokasinya.

Penyimpangan dari norma

Perubahan kepadatan dalam bentuk area yang lebih terang atau lebih gelap pada gambar, perpindahan pembuluh darah dan struktur lainnya diamati pada tumor otak, hematoma intrakranial, atrofi, infark, edema, serta anomali kongenital dalam perkembangan otak, di tertentu dari tetes otak.

Tumor otak berbeda secara signifikan satu sama lain dalam karakteristiknya. Metastasis biasanya menyebabkan edema yang signifikan pada tahap awal dan dapat dikenali pada CT dengan kontras.

Biasanya, pembuluh darah otak tidak terlihat pada computed tomograms. Tetapi dengan malformasi arteriovenosa, pembuluh darah mungkin mengalami peningkatan densitas. Pengenalan agen kontras memungkinkan Anda untuk melihat area yang terkena dengan lebih baik, tetapi saat ini, MRI adalah metode yang lebih disukai untuk mendiagnosis lesi vaskular otak. Metode lain dari pencitraan otak adalah tomografi emisi positron.

TKEAM- pemetaan topografi aktivitas listrik otak - bidang elektrofisiologi yang beroperasi dengan berbagai metode kuantitatif untuk menganalisis elektroensefalogram dan potensi yang ditimbulkan (lihat Video). Meluasnya penggunaan metode ini menjadi mungkin dengan munculnya komputer pribadi yang relatif murah dan berkecepatan tinggi. Pemetaan topografi secara signifikan meningkatkan efisiensi metode EEG. TCEAM memungkinkan analisis yang sangat halus dan berbeda dari perubahan status fungsional otak di tingkat lokal sesuai dengan jenis aktivitas mental yang dilakukan oleh subjek. Namun, harus ditekankan bahwa metode pemetaan otak tidak lebih dari bentuk presentasi yang sangat nyaman di layar tampilan analisis statistik EEG dan EP.

Metode brain mapping sendiri dapat diurai menjadi tiga komponen utama:

• pendaftaran data;

  analisis data;

  representasi data.

Pendaftaran data. Jumlah elektroda yang digunakan untuk merekam EEG dan EP, sebagai suatu peraturan, bervariasi dari 16 hingga 32, tetapi dalam beberapa kasus mencapai 128 atau bahkan lebih. Pada saat yang sama, jumlah elektroda yang lebih besar meningkatkan resolusi spasial saat mendaftarkan medan listrik otak, tetapi dikaitkan dengan mengatasi kesulitan teknis yang besar. Untuk mendapatkan hasil yang sebanding, sistem "10-20" digunakan, dengan registrasi monopolar yang digunakan. Penting bahwa dengan sejumlah besar elektroda aktif, hanya satu elektroda referensi yang dapat digunakan, yaitu. elektroda itu, relatif terhadap mana EEG dari semua titik penempatan elektroda lainnya dicatat. Tempat penerapan elektroda referensi adalah daun telinga, jembatan hidung atau beberapa titik di permukaan kulit kepala (oksiput, vertex). Ada modifikasi dari metode ini yang memungkinkan untuk tidak menggunakan elektroda referensi sama sekali, menggantikannya dengan nilai potensial yang dihitung di komputer.

Analisis data. Ada beberapa metode utama untuk analisis EEG kuantitatif: temporal, frekuensi dan spasial. Sementara adalah varian dari menampilkan data EEG dan EP pada grafik, sedangkan waktu diplot sepanjang sumbu horizontal, dan amplitudo - di sepanjang sumbu vertikal. Analisis waktu digunakan untuk menilai potensi total, puncak EP, dan pelepasan epilepsi. Frekuensi analisis terdiri dari pengelompokan data ke dalam rentang frekuensi: delta, theta, alpha, beta. spasial analisis dikaitkan dengan penggunaan berbagai metode pemrosesan statistik saat membandingkan EEG dari berbagai sadapan. Metode yang paling umum digunakan adalah perhitungan koherensi.

Cara penyajian data. Alat pemetaan otak komputer paling modern memudahkan untuk menampilkan semua tahapan analisis pada layar: "data mentah" EEG dan EP, spektrum daya, peta topografi - baik statistik maupun dinamis dalam bentuk kartun, berbagai grafik, bagan dan tabel, serta, sesuai dengan keinginan peneliti, - berbagai representasi kompleks. Perlu ditekankan bahwa penggunaan berbagai bentuk visualisasi data memungkinkan untuk lebih memahami fitur aliran proses otak yang kompleks.

Pencitraan resonansi magnetik nuklir otak. Computed tomography telah menjadi nenek moyang dari sejumlah metode penelitian lain yang bahkan lebih maju: tomografi menggunakan efek resonansi magnetik nuklir (NMR tomography), positron emission tomography (PET), resonansi magnetik fungsional (FMR). Metode-metode ini adalah salah satu metode yang paling menjanjikan dari studi gabungan non-invasif tentang struktur, metabolisme, dan aliran darah otak. Pada Pencitraan NMR akuisisi gambar didasarkan pada penentuan distribusi kepadatan inti hidrogen (proton) di medula dan merekam beberapa karakteristik mereka menggunakan elektromagnet kuat yang terletak di sekitar tubuh manusia. Gambar yang diperoleh dengan tomografi NMR memberikan informasi tentang struktur otak yang dipelajari, tidak hanya anatomi, tetapi juga sifat fisikokimia. Selain itu, keuntungan dari resonansi magnetik nuklir adalah tidak adanya radiasi pengion; dalam kemungkinan penelitian multi-pesawat yang dilakukan secara eksklusif dengan cara elektronik; dalam resolusi yang lebih tinggi. Dengan kata lain, dengan metode ini dimungkinkan untuk memperoleh gambar yang jelas dari "irisan" otak di berbagai bidang. Tomografi Transaksial Emisi Positron ( Pemindai PET) menggabungkan kemampuan diagnostik CT dan radioisotop. Ini menggunakan isotop pemancar positron berumur pendek ("pewarna"), yang merupakan bagian dari metabolit otak alami, yang dimasukkan ke dalam tubuh manusia melalui saluran udara atau secara intravena. Area aktif otak membutuhkan lebih banyak aliran darah, sehingga lebih banyak "pewarna" radioaktif terakumulasi di area kerja otak. Radiasi "pewarna" ini diubah menjadi gambar di layar. PET mengukur aliran darah otak regional dan metabolisme glukosa atau oksigen di area otak tertentu. PET memungkinkan pemetaan intravital metabolisme regional dan aliran darah pada "irisan" otak. Saat ini, teknologi baru sedang dikembangkan untuk mempelajari dan mengukur proses yang terjadi di otak, terutama berdasarkan kombinasi metode NMR dengan pengukuran metabolisme otak menggunakan emisi positron. Teknologi ini disebut metode resonansi magnetik fungsional (FMR)

Elektroensefalografi adalah metode untuk mempelajari aktivitas listrik otak. Metode ini didasarkan pada prinsip mendaftarkan potensi listrik yang muncul di sel saraf selama aktivitasnya. Aktivitas listrik otak kecil, dinyatakan dalam sepersejuta volt. Oleh karena itu, studi tentang biopotensi otak dilakukan dengan bantuan alat ukur atau amplifier khusus yang sangat sensitif, yang disebut electroencephalographs (Gbr.). Untuk tujuan ini, pelat logam (elektroda) ditumpangkan pada permukaan tengkorak manusia, yang dihubungkan dengan kabel ke input elektroensefalograf. Pada keluaran peralatan, diperoleh gambar grafik di atas kertas fluktuasi perbedaan biopotensial otak, yang disebut elektroensefalogram (EEG).

Elektroensefalografi

Data EEG berbeda pada orang sehat dan sakit. Saat istirahat, EEG orang dewasa yang sehat menunjukkan fluktuasi ritmis dari dua jenis biopotensial. Fluktuasi yang lebih besar, dengan frekuensi rata-rata 10 per 1 detik. dan dengan tegangan 50 mikrovolt disebut gelombang alfa. Lainnya, fluktuasi yang lebih kecil, dengan frekuensi rata-rata 30 per 1 detik. dan tegangan 15-20 mikrovolt disebut gelombang beta. Jika otak manusia bergerak dari keadaan istirahat relatif ke keadaan aktif, maka ritme alfa melemah, dan ritme beta meningkat. Selama tidur, ritme alfa dan ritme beta menurun dan biopotensial yang lebih lambat muncul dengan frekuensi 4-5 atau 2-3 osilasi per 1 detik. dan frekuensi 14-22 getaran per 1 detik. Pada anak-anak, EEG berbeda dari hasil studi aktivitas listrik otak pada orang dewasa dan mendekati mereka saat otak sepenuhnya matang, yaitu, pada usia 13-17 tahun.

Pada berbagai penyakit otak, berbagai gangguan EEG terjadi. Tanda-tanda patologi pada EEG istirahat adalah: tidak adanya aktivitas alfa yang terus-menerus (desinkronisasi ritme alfa) atau, sebaliknya, peningkatannya yang tajam (hipersinkronisasi); pelanggaran keteraturan fluktuasi biopotensial; serta munculnya bentuk patologis dari biopotensial - amplitudo tinggi lambat (gelombang theta dan delta, gelombang tajam, kompleks gelombang puncak dan pelepasan paroksismal, dll. Dengan menggunakan gangguan ini, ahli saraf dapat menentukan tingkat keparahan dan, sampai batas tertentu , sifat penyakit otak Jadi , misalnya, jika ada tumor di otak atau telah terjadi pendarahan otak, kurva elektroensefalografik memberikan indikasi kepada dokter di mana (di bagian otak mana) kerusakan ini berada. .Ketika pada EEG, bahkan dalam periode interiktal, seseorang dapat mengamati terjadinya gelombang tajam dengan latar belakang aktivitas bioelektrik normal atau kompleks gelombang puncak.

Elektroensefalografi sangat penting ketika muncul pertanyaan tentang perlunya operasi otak untuk mengangkat tumor, abses, atau benda asing dari pasien. Data elektroensefalografi yang dikombinasikan dengan metode penelitian lain digunakan saat menguraikan rencana untuk operasi di masa mendatang.

Dalam semua kasus ketika, ketika memeriksa pasien dengan penyakit SSP, ahli saraf mencurigai adanya lesi struktural otak, studi elektroensefalografi disarankan.Untuk tujuan ini, dianjurkan untuk merujuk pasien ke institusi khusus tempat ruang elektroensefalografi bekerja.

Electroencephalography (Yunani enkephalos - otak, grapho - saya tulis) - metode untuk mempelajari aktivitas otak manusia dan hewan berdasarkan studi aktivitas listrik dari berbagai departemennya.

Pekerjaan eksperimental telah menunjukkan bahwa di bawah pengaruh berbagai rangsangan eksternal, osilasi listrik terjadi di otak. Apa yang disebut osilasi spontan, yaitu, osilasi biopotensial yang tidak terkait dengan rangsangan yang diterapkan, pertama kali diidentifikasi oleh I. M. Sechenov pada tahun 1882 di otak katak. Pada tahun 1913-1925. V.V. Pravdich-Neminsky, menggunakan string galvanometer, menemukan sejumlah proses berirama dalam aktivitas bioelektrik otak pada anjing.

Pada tahun 1929, N. Berger, menggunakan string galvanometer, mencatat aktivitas bioelektrik korteks serebral manusia. Setelah menunjukkan kemungkinan pengalihan aktivitas bioelektrik dari permukaan kepala yang utuh, ia menemukan prospek untuk menggunakan metode ini dalam memeriksa pasien dengan gangguan otak. Namun, aktivitas listrik otak sangat lemah (nilai biopotensial rata-rata 5-500 V).

Tanpa rasa sakit dan cukup metode yang efektif studi otak - electroencephalography (EEG). Ini pertama kali digunakan pada tahun 1928 oleh Hans Berger, tetapi masih digunakan di klinik. Pasien dirujuk untuk indikasi tertentu untuk mendiagnosis berbagai patologi otak. EEG praktis tidak memiliki kontraindikasi. Berkat metode pelaksanaan yang dikembangkan dengan hati-hati, interpretasi komputer dari data yang diperoleh, ini membantu dokter untuk mengenali penyakit pada waktunya dan meresepkan pengobatan yang efektif.

Indikasi dan Kontraindikasi EEG

Elektroensefalografi memungkinkan mendiagnosis penyakit otak, menilai perjalanannya dalam dinamika dan respons terhadap pengobatan.

Aktivitas bioelektrik otak mencerminkan keadaan terjaga, metabolisme, hemodinamik dan likodinamik. Ini memiliki karakteristik usianya, tetapi dengan proses patologis itu berbeda secara signifikan dari norma, oleh karena itu, dengan menggunakan EEG, dimungkinkan untuk mendeteksi adanya kerusakan otak.

Metode penelitian ini aman, digunakan untuk mengidentifikasi berbagai penyakit otak bahkan pada bayi baru lahir. EEG efektif untuk mendiagnosis patologi pada pasien yang tidak sadar atau koma. Dengan bantuan perangkat modern, pemrosesan data komputer, tampilan elektroensefalografi:

• keadaan fungsional otak;
• adanya kerusakan otak;
• lokalisasi proses patologis;
• dinamika keadaan otak;
• sifat proses patologis.

Data ini membantu dokter untuk perbedaan diagnosa dan meresepkan kursus terapi yang optimal. Di masa depan, dengan bantuan EEG, mereka mengamati bagaimana pengobatan berlangsung. Elektroensefalografi paling efektif untuk diagnosis patologi tersebut:

• epilepsi;
• lesi vaskular;
• penyakit inflamasi.

Jika patologi dicurigai, dokter menggunakan EEG untuk mendeteksi:

• difus adalah kerusakan otak atau fokal;
• sisi dan lokalisasi fokus patologis;
• Apakah dangkal atau dalam.

Selain itu, EEG digunakan untuk memantau perkembangan penyakit, efektivitas pengobatan. Selama operasi bedah saraf, metode khusus untuk merekam biopotensial otak digunakan - elektrokortikografi. Dalam hal ini, perekaman dilakukan dengan menggunakan elektroda yang dibenamkan di otak.

Elektroensefalografi adalah salah satu metode teraman dan non-invasif untuk mempelajari keadaan fungsional otak. Ini digunakan untuk mendaftarkan biopotensial otak pada tingkat kesadaran yang berbeda pada pasien. Jika tidak ada aktivitas bioelektrik, ini menandakan kematian otak.

EEG adalah alat diagnostik yang efektif ketika tidak mungkin untuk memeriksa refleks, bertanya kepada pasien. Keuntungan utamanya:

• tidak berbahaya;
• non-invasif;
• tanpa rasa sakit.

Tidak ada kontraindikasi untuk prosedur ini. Anda tidak dapat mencoba menguraikan elektroensefalogram sendiri. Ini hanya boleh dilakukan oleh spesialis. Bahkan seorang ahli saraf dan ahli bedah saraf membutuhkan transkrip rinci. Kesalahpahaman data akan menyebabkan fakta bahwa pengobatan tidak akan efektif.

Jika pasien menentukan lebih banyak penyakit serius daripada yang sebenarnya, maka kelelahan saraf secara signifikan akan memperburuk kondisi kesehatannya.

Prosedur ini harus dilakukan oleh ahli neurofisiologi. Karena terlalu banyak faktor eksternal yang dapat mempengaruhi data yang diperoleh, metodologi khusus telah dikembangkan.

Bagaimana EEG dilakukan?

Untuk melakukan EEG, sebuah topi khusus dengan elektroda diletakkan di kepala subjek.

Untuk menghindari pengaruh rangsangan dari luar, EEG dilakukan di ruangan yang terang dan kedap suara. Sebelum prosedur, Anda tidak dapat:

• minum obat penenang;
• lapar;
• berada dalam keadaan gugup.

Untuk mendaftarkan biopotensial, perangkat ultra-sensitif digunakan - elektroenselograf. Elektroda dipasang ke kepala pasien sesuai dengan skema yang berlaku umum. Mereka mungkin:

• pipih;
• cangkir;
• jarum.

Untuk memulainya, aktivitas latar belakang direkam. Pada saat ini, pasien berada di kursi yang nyaman dalam posisi berbaring, dengan: mata tertutup. Kemudian, untuk definisi yang lebih luas dari keadaan fungsional otak, tes provokatif dilakukan:

1. Hiperventilasi. Pasien membuat dalam gerakan pernapasan 20 kali per menit. Hal ini menyebabkan alkalosis, penyempitan pembuluh darah otak.
2. Fotostimulasi. Tes dengan stimulus cahaya dilakukan dengan menggunakan stroboscope. Jika tidak ada reaksi, maka konduksi impuls visual terganggu. Kehadiran gelombang patologis pada EEG menunjukkan peningkatan rangsangan struktur kortikal, dan iritasi berkepanjangan dengan cahaya memicu terjadinya pelepasan kejang yang sebenarnya, dan karakteristik reaksi fotoparoksismal epilepsi dapat terjadi.
3. Tes dengan stimulus suara. Ini, seperti tes cahaya, diperlukan untuk membedakan gangguan visual dan pendengaran yang benar, histeris atau simulasi.

Prosedur untuk anak di bawah usia 3 tahun sulit karena keadaan gelisah mereka, kegagalan untuk mengikuti instruksi. Itulah sebabnya teknik melakukan elektroensefalografi mereka memiliki karakteristik sendiri:

1. Grudnichkov diperiksa di meja ganti. Jika anak itu bangun, maka ia harus berada di pelukan orang dewasa dengan kepala terangkat atau duduk (setelah 6 bulan).
2. Untuk mengidentifikasi ritme seperti alfa, perlu menarik perhatian anak dengan bantuan mainan. Dia harus memusatkan perhatian padanya.
3. Dalam kasus ekstrim, EEG dilakukan ketika bayi meninggalkan obat tidur.
4. Tes dengan hiperventilasi dilakukan untuk anak di atas 1 tahun dengan cara yang menyenangkan, mereka ditawari untuk meniup teh panas atau mereka diminta untuk mengembang balon.

Electroencephalographer menganalisis data yang diterima, dan mentransfer transkrip ke dokter. Sebelum membuat diagnosis akhir, ahli saraf atau ahli bedah saraf tidak hanya melihat hasil EEG, tetapi juga meresepkan penelitian lain (, cairan serebrospinal), mengevaluasi refleks. Jika tumor dicurigai, CT scan dianjurkan. Metode diagnostik pencitraan lebih akurat menentukan lokalisasi kerusakan otak organik.

Kesimpulan

Indikasi untuk elektroensefalografi adalah dugaan epilepsi, tumor, lesi otak difus. Ini mencerminkan keadaan fungsional sistem saraf pusat, sehingga membantu ahli saraf atau ahli bedah saraf untuk membuat diagnosis yang akurat dan memantau efektivitas. Seorang electroencephalographer melakukan pemeriksaan dan menginterpretasikan data yang diperoleh, dengan mempertimbangkan karakteristik usia pasien.

Film pendidikan kedokteran "Electroencephalography":

Dokter diagnostik fungsional Yu Krupnova berbicara tentang EEG: