Czym jest EEG?

Czym jest EEG?
Anna Karcz Katarzyna Paluch Małgorzata Zarzycka Michał Denkiewicz
Pedagogika UW
Psychologia UW
Psychologia UW
Zasada działania EEG
Psychologia UW
MISMaP UW
Rodzaje fal mózgowych
Elektroencefalograf jest urządzeniem zbierającym i analizującym sygnał
pochodzący z aktywności bioelektrycznej mózgu. Każda z komórek nerwowych
wytwarza wokół siebie pole elektryczne oraz bardzo słabe pole magnetyczne.
Przykładając dwie elektrody do czaszki możemy zarejestrować występującą
między nimi różnicę potencjału, której wielkość zmienia się nieustannie w czasie.
Różnice te są wychwytywane przez elektrody rozmieszczone w odpowiednich
miejscach czaszki, często przy użyciu specjalnego czepka; aby zapewnić
przewodzenie, nakłada się specjalny żel. Zebrany w ten sposób sygnał jest bardzo
subtelny - wymaga zatem wzmocnienia oraz, w dalszej kolejności, przetworzenia
na obraz graficzny. Powstający w ten sposób elektroencefalogram podlega dalszej
analizie diagnostycznej.
W sytuacji idealnej każda elektroda odbierałaby pobudzenie od pojedynczej kom.
nerwowej. Elektroencefalograf uśrednia aktywność populacji kom. nerwowych
znajdujących się w pobliżu danej elektrody.
Elektroencefalografia jest techniką nieinwazyjną, czasem jednak istnieją
wskazania do zbierania sygnału bezpośrednio z kory mózgowej. Technika taka
nazywa się Elektrokortykografią (EcoG).
Mapowanie EEG to technika służąca do przekształcania sygnałów płynących z
elektrod umieszczonych w określonych miejscach czaszki w barwną mapę
rozkładów napięć EEG na powierzchni kory mózgowej. Uzyskujemy w ten sposób
graficzny obraz rozmieszczenia obszarów o podobnej aktywności bioelektrycznej.
Umożliwia to np. obserwację ognisk czynności napadowej w przypadku padaczki.
W elektroencefalografii możemy analizować:
I bezpośrednie zmiany potencjału, generowane przez komórki w mózgu – czyli
aktywność spontaniczną.
I fale pozostające w ścisłym związku z określonymi zdarzeniami – tzw.
potencjały wywołane. Musimy je najpierw wyodrębnić z czynności
spontanicznej. Mogą być one egzogenne (ich cechy zależą od właściwości
fizycznych bodźca) lub endogenne (zależą od aktywności własnej podmiotu).
Fale mózgowe jest to cykliczna aktywność bioelektryczna mózgu, rejestrowana
podczas badania EEG.
I Alfa – „Mózg na wakacjach”
Częstotliwość: 8 – 12 Hz, amplituda: 30 – 50µV . Najlepiej widoczny jest w
stanie relaksacji, przy zamkniętych oczach. Rytm alfa jest w sposób szczególny
wiązany z uwagą, każda koncentracja uwagi zarówno introspektywna jak i
wywołana czynnikami zewnętrznymi jest odwzorowywana czasowym
zatrzymaniem lub zmianą czynności alfa. a jego amplituda jest traktowana jako
wskaźnik stanu wzbudzenia.
I Beta – „Na pełnych obrotach”
Częstotliwość: 14 - 30Hz, amplituda: 2 - 20µV . Pojawia się, kiedy osoba
badana jest zaangażowana w jakąś formę aktywności mentalnej np.
rozwiązywanie łamigłówki. Obecność tego rytmu świadczy o stanie wzbudzenia
OUN. Oscylacje rytmu beta, w przeciwieństwie do alfa nie są regularne. Dzięki
badaniom podłużnym zaobserwowano, że rytm beta występuje rzadko u os.
młodych, wraz z wiekiem wskaźnik czynności beta wzrasta, aż do okresu
starości kiedy ponownie ulega obniżenia.
I Gamma – „W drodze do uchwycenia całości”
Częstotliwość: ok. 40Hz, amplituda: 3 – 5µV . Fale gamma pojawiają się w
odpowiedzi na bodźce zmysłowe. Czas ich trwania jest bardzo krótki i wynosi
zaledwie ok. 100ms. Zanikają w stanie głębokiego snu i w fazie REM. Jak
wykazały badania, ich amplituda wzrasta, gdy os. badana koncentruje uwagę
na źródle bodźca. Funkcjonalna rola tych oscylacji wydaje się być związana z
łączeniem cech obiektu w jego spójną reprezentację.
I Theta – „Aktywność mózgu Noblisty”
Czepek EEG
Wynik mapowania EEG
Częstotliwość: 4 – 7,5Hz, amplituda > 30 µV . Stwierdzono korelacje fal theta
z niezrównoważeniem emocjonalnym, a także, co nieco zaskakujące z
nieprzeciętną inteligencją. Stosunkowo wysoki wskaźnik czynności theta
zaobserwowano w zapisie EEG poddanych badaniu laureatów Nagrody Nobla.
Uogólniona czynność theta występuje często w przypadku senności, w czasie
hiperwentylacji lub w stanach patologicznych. Czynność theta podlega
zmianom w ciągu życia człowieka.
Zjawiska bioelektryczne w komórkach
Komórki zwierzęce są otoczone błoną komórkową, która jest selektywnie
przepuszczalna dla pewnych rodzajów cząsteczek oraz nieprzepuszczalna dla
innych. Dzięki tej właściwości komórka jest zdolna do utrzymywania stanu
polaryzacji - wnętrze jest naładowane ujemnie, zewnętrze natomiast - dodatnio.
Dzięki temu komórka generuje zjawiska bioelektryczne - zdolność taką posiadają
(w różnym stopniu) wszystkie rodzaje komórek zwierzęcych.
Bodźce docierają do komórek nerwowych od innych komórek za pośrednictwem
synaps chemicznych lub elektrycznych. Niezależnie od postaci w jakiej występują,
wywołują jeden z dwóch rodzajów reakcji: hiperpolaryzację lub depolaryzację
błony komórkowej. Hiperpolaryzacja zwiększa wartość ładunku ujemnego
wewnątrz komórki, zmniejszając jej pobudliwość, czyli zdolność do reagowania na
bodźce. Depolaryzacja natomiast oznacza zmniejszenie wartości ładunku
ujemnego wewnątrz komórki. Każde dostatecznie silne (tzw. ponadprogowe)
pobudzenie wywołuje gwałtowną i rozległą depolaryzację błony. Zjawisko to jest
nazywane potencjałem czynnościowym lub inaczej impulsem nerwowym.
Studenckie Koło Naukowe Neurobiologii
I Fale delta – „Znak ostrzegawczy”
Częstotliwość: < 4Hz, amplituda 100 - 200 µV . Wolne fale delta o dużej
amplitudzie stanowiące więcej niż 10% zapisu świadczą zawsze o patologii
korelując z zaburzeniami neurologicznymi i deficytami intelektualnymi. Jako
czynność prawidłowa fale delta występuje jedynie w zapisie snu głębokiego.
Inne rodzaje fal EEG
Poza wyżej omówionymi istnieją także: fale mu, kappa, lambda, zespół K,
szczytowa fala ostra, wrzeciona i inne. Są one jednak mniej rozpowszechnione,
do ich zaobserwowania często konieczne jest spełnienie wielu warunków
badawczych a wzorce ich aktywności występują zwykle w ściśle określonym
obszarze powierzchni czaszki.
http://www.biol.uw.edu.pl/sknn/