Электроэнцефалография (ЭЭГ) — электрографический метод, позволяющий регистрировать спонтанную электрическую активность в головном мозге. Эта технология фиксирует активность нейронов головного мозга и является неотъемлемой частью изучения и диагностики различных неврологических заболеваний.
Электрический сигнал ЭЭГ отражает постсинаптические потенциалы пирамидных нейронов неокортекса и парной коры.
ЭЭГ обычно представляет собой неинвазивный тест с электродами, располагаемыми вдоль кожи головы. Обычно используемым стандартом является Международная система 10-20. Хотя ЭЭГ имеет ограниченное пространственное разрешение, она поддерживает временное разрешение в миллисекундном диапазоне, что означает, что ЭЭГ способна предоставить немедленные данные, связанные с активностью мозга, которые не имеют себе равных с другими технологиями визуализации, такими как КТ или МРТ.
Запись электроэнцефалограммы включает в себя обнаружение колебаний напряжения на электродах, возникающих в результате активности основных нейронов. ЭЭГ отражает активность корковых нейронов вблизи электродов, тогда как глубокие структуры, расположенные дальше от электродов, не оказывают прямого влияния на показания ЭЭГ.
ЭЭГ здорового человека покажет определенные закономерности активности, которые связаны с уровнем активности человека.
Частотный диапазон записи ЭЭГ обычно составляет от 1 до 30 Гц, включая альфа-волны, бета-волны, дельта-волны и тета-волны. Эти различные формы сигналов могут предоставить ценную информацию о текущем психическом состоянии человека. В расслабленном состоянии бодрствования альфа-волны будут выражены, а при интенсивной умственной деятельности — больше бета-волн.
ЭЭГ чаще всего используется в клинической практике для диагностики эпилепсии. Для пациентов с эпилепсией стандартное ЭЭГ-обследование может подтвердить это состояние. Хотя его чувствительность составляет всего 29-55%, если на электрограмме появляются аномальные нейронные разряды, такие как острые волны, это почти наверняка является случаем эпилепсии. Это отражает ключевую роль ЭЭГ в современной медицинской диагностике.
ЭЭГ может эффективно определить время начала и пространственную эволюцию эпилептических припадков и может помочь врачам в оценке и диагностике.
Помимо эпилепсии, ЭЭГ также может использоваться для диагностики различных неврологических заболеваний, в том числе опухолей головного мозга, травм головного мозга, дисфункции головного мозга и т. д. В частности, он позволяет отличить эпилептические припадки от других типов неврологических и неневрологических явлений, что важно для подтверждения диагноза.
В области исследований ЭЭГ широко используется в нейробиологии, когнитивной психологии и психофизиологических исследованиях для изучения различных психологических и физиологических функций. Сочетание ЭЭГ и событийно-связанных потенциалов (ERP) дает глубокое понимание того, как человеческий мозг обрабатывает информацию.
Исследования показали, что определенные закономерности ЭЭГ могут показать, как мозг обрабатывает информацию в различных ситуациях, и имеют решающее значение для понимания психических состояний.
Технология ЭЭГ продолжает развиваться, а достижения в методах анализа данных позволяют нам более эффективно извлекать данные из каждого теста, что показало замечательные результаты в недавних исследованиях, таких как обнаружение неврологических симптомов после сотрясения мозга.
Хотя ЭЭГ имеет относительно низкое пространственное разрешение, ее цена относительно невысока, оборудование портативно и его можно использовать в различных средах, что является уникальным преимуществом, которое не могут обеспечить другие технологии визуализации. Однако ЭЭГ имеет низкое соотношение сигнал/шум, поэтому для извлечения полезной информации требуются сложные методы анализа данных.
Технологии исследования на основе ЭЭГ постоянно совершенствуются, например, объединяют технологии машинного обучения для анализа психологических состояний и эмоциональных реакций.
В ближайшем будущем ЭЭГ может еще больше повысить свой статус в клинической диагностике и исследованиях. С появлением новых технологий и методов анализа мы сможем глубже понять, как работает мозг и поведенческие реакции. Это поднимает новый вопрос: если бы электрическую активность мозга можно было более точно расшифровать, смогли бы мы предсказать изменения в человеческих мыслях и эмоциях осмысленным образом?