ELEKTROENSEFALOGRAM: RIWAYAT, FUNGSI, GELOMBANG - NEUROPSIKOLOGI - 2024

The electroencephalogram (EEG) adalah tes yang digunakan untuk merekam dan mengevaluasi aktivitas bioelektrik otak. Potensi listrik diperoleh melalui elektroda yang terletak di kulit kepala pasien.

Catatan dapat dicetak pada kertas bergerak melalui EEG atau dapat dilihat di monitor. Aktivitas listrik otak dapat diukur dalam kondisi basal istirahat, terjaga, atau tidur.

Penerapan elektroensefalogram pada anak

Elektroensefalogram digunakan untuk mendiagnosis epilepsi, gangguan tidur, ensefalopati, koma, dan kematian otak, di antara banyak kegunaan lainnya. Itu juga dapat digunakan dalam penelitian.

Itu sebelumnya digunakan untuk mendeteksi gangguan otak fokus seperti tumor atau stroke. Saat ini, magnetic resonance imaging (MRI) dan computed tomography (CT) digunakan.

Sejarah singkat elektroensefalogram

Sejarah elektroensefalogram dimulai pada tahun 1870, ketika Fristsch dan Hitzig, dokter di pasukan Prusia, menyelidiki dengan otak para prajurit. Ini ditemukan dalam Pertempuran Sedan. Mereka segera menyadari bahwa dengan merangsang beberapa area otak dengan arus galvanik, gerakan dihasilkan di dalam tubuh.

Richard birick Caton

Area publik

Namun, pada tahun 1875, dokter Richard Birmick Caton menegaskan bahwa otak menghasilkan arus listrik. Ini kemudian memungkinkan ahli saraf Ferrier untuk bereksperimen dengan "arus faradic", menemukan fungsi motorik di otak.

Vladimir Pravdich-Neminsky

Area publik

Pada tahun 1913, Vladimir Pravdich-Neminsky adalah orang pertama yang melakukan apa yang disebutnya "program elektrocerebrogram", yang memeriksa sistem saraf anjing. Sampai saat itu, semua pengamatan dilakukan pada otak yang ditemukan, karena tidak ada prosedur pembesaran yang mencapai bagian dalam tengkorak.

Hans berger

Area publik

Pada 1920, Hans Berger mulai bereksperimen dengan manusia dan 9 tahun kemudian ia menciptakan metode untuk mengukur aktivitas listrik otak. Dia menciptakan istilah "electroencephalogram" untuk menandai pencatatan fluktuasi listrik di otak.

Ahli saraf Jerman inilah yang menemukan "ritme Berger". Artinya, saat ini "gelombang alfa", yang terdiri dari osilasi elektromagnetik yang berasal dari aktivitas listrik sinkron talamus.

Berger, terlepas dari penemuannya yang hebat, saya tidak dapat mengembangkan metode ini karena pengetahuan teknisnya yang terbatas.

Pada tahun 1934, Adrian dan Matthews, dalam sebuah demonstrasi di Society of Physiology (Cambridge) berhasil memverifikasi "ritme Berger". Para penulis ini maju dengan teknik yang lebih baik dan menunjukkan bahwa ritme yang teratur dan lebar 10 poin per detik tidak muncul dari seluruh otak, tetapi dari area asosiasi visual.

Frederic Golla

Area publik

Kemudian, Frederic Golla membenarkan bahwa pada penyakit tertentu terdapat perubahan pada osilasi ritmik aktivitas otak. Hal ini memungkinkan kemajuan besar dalam studi epilepsi, menyadari kesulitan masalah ini dan kebutuhan untuk mempelajari otak secara komprehensif. Fisher dan Lowenback, pada tahun 1934, berhasil menentukan puncak epileptiform.

Akhirnya, William Gray Walter, seorang ahli saraf Amerika yang ahli dalam robotika, mengembangkan versi EEG-nya sendiri dan menambahkan perbaikan. Berkat itu, sekarang dimungkinkan untuk mendeteksi berbagai jenis gelombang otak, dari gelombang alfa hingga gelombang delta.

Bagaimana cara kerja electroencephalogram?

EEG standar adalah pemindaian non-invasif tanpa rasa sakit yang dilakukan dengan menempelkan elektroda ke kulit kepala dengan gel konduktif. Ini memiliki saluran perekam, yang mengukur perbedaan tegangan antara dua elektroda. Biasanya 16 hingga 24 kabel digunakan.

Pasangan elektroda digabungkan menciptakan apa yang disebut "dudukan", yang dapat berupa bipolar (transversal dan longitudinal) dan monopolar (referensial). Montase bipolar digunakan untuk mencatat perbedaan tegangan di area aktivitas otak, sedangkan monopolar membandingkan zona otak aktif dan zona lain tanpa aktivitas netral.

Perbedaan antara zona aktif dan rata-rata semua atau beberapa elektroda aktif juga dapat diukur.

Elektron invasif (di dalam otak) dapat digunakan untuk mempelajari area yang sulit dijangkau seperti permukaan mesial lobus temporal secara mendetail.

Elektrokortikografi

Kadang-kadang mungkin perlu memasukkan elektroda di dekat permukaan otak untuk mendeteksi aktivitas listrik di korteks serebral. Elektroda biasanya ditempatkan di bawah dura (salah satu lapisan meninges) melalui sayatan di tengkorak.

Prosedur ini disebut elektrokortikografi, dan digunakan untuk mengobati epilepsi resisten dan untuk pemeriksaan penunjang.

10-20 sistem

Ada sistem standar untuk penempatan elektroda yang dikenal sebagai "sistem 10-20". Ini menyiratkan bahwa jarak antara elektroda harus 10% atau 20% terhadap sumbu frontal (dari depan ke belakang) atau melintang (dari satu sisi otak ke sisi lain).

21 elektroda harus ditempatkan, dan setiap elektroda akan dihubungkan ke satu input penguat diferensial. Penguat menyebarkan tegangan antara elektroda aktif dan referensi antara 1.000 dan 100.000 kali.

Saat ini, sinyal analog tidak digunakan dan amplifier digital digunakan. EEG digital memiliki keuntungan besar. Misalnya, memfasilitasi analisis dan penyimpanan sinyal. Selain itu, ini memungkinkan memodifikasi parameter seperti filter, sensitivitas, waktu perekaman, dan montase.

Sinyal EEG dapat direkam dengan perangkat keras sumber terbuka seperti OpenBCI. Di sisi lain, sinyal dapat diproses dengan perangkat lunak gratis seperti EEGLAB atau Kotak Alat Biomarker Neurofisiologis.

Sinyal elektroensefalografik direpresentasikan dari perbedaan potensial listrik (ddp) yang ada di antara dua titik pada permukaan tengkorak. Setiap titik adalah elektroda.

Gelombang otak EEG

Otak kita bekerja melalui impuls listrik yang berjalan melalui neuron kita. Impuls ini bisa berirama atau tidak, dan dikenal sebagai gelombang otak. Irama terdiri dari gelombang teratur, yang memiliki morfologi dan durasi yang sama, serta mempertahankan frekuensinya sendiri.

Gelombang diklasifikasikan menurut frekuensinya, yaitu sesuai dengan berapa kali gelombang berulang per detik, dan dinyatakan dalam hertz (Hz). Frekuensi memiliki distribusi dan reaktivitas topografi tertentu. Sebagian besar sinyal otak yang diamati di kulit kepala berada dalam kisaran antara 1 hingga 30 Hz.

Di sisi lain, amplitudo juga diukur. Hal tersebut ditentukan dari perbandingan jarak antara baseline dan puncak gelombang. Morfologi gelombang bisa tajam, runcing, dalam kompleks tip-gelombang dan / atau gelombang tajam-gelombang lambat.

Di EEG, 4 bandwidth utama yang dikenal sebagai alpha, beta, theta dan delta dapat dilihat.

Gelombang beta

Gelombang beta. Sumber: Hugo Gamboa

Gelombang tersebut terdiri dari gelombang-gelombang luas, yang frekuensinya antara 14 dan 35 Hz. Gelombang tersebut muncul saat kita bangun melakukan aktivitas yang membutuhkan upaya mental yang intens, seperti mengikuti ujian atau belajar.

Gelombang alfa

Gelombang beta. Sumber: Hugo Gamboa

Mereka memiliki amplitudo yang lebih besar daripada yang sebelumnya, dan frekuensi mereka berosilasi antara 8 dan 13 Hz. Mereka muncul ketika orang tersebut rileks, tanpa melakukan upaya mental yang signifikan. Mereka juga muncul saat kita menutup mata, melamun, atau melakukan aktivitas yang sangat otomatis.

Gelombang Theta

Gelombang beta. Sumber: Hugo Gamboa

Mereka memiliki amplitudo yang lebih besar tetapi frekuensi yang lebih rendah (antara 4 dan 8 Hz). Mereka mencerminkan keadaan relaksasi yang luar biasa, sebelum dimulainya tidur. Secara khusus, ini terkait dengan tahap awal tidur.

Gelombang delta

Gelombang delta. Sumber: Hugo Gamboa

Gelombang ini adalah gelombang dengan frekuensi terendah (antara 1 dan 3 Hz). Mereka terkait dengan tahap tidur yang lebih dalam (tahap 3 dan 4, di mana Anda biasanya tidak bermimpi).

Proses

Untuk melakukan EEG, pasien harus rileks, di lingkungan yang gelap dan dengan mata tertutup. Biasanya berlangsung sekitar 30 menit.

Awalnya, tes aktivasi seperti fotostimulasi intermiten (menerapkan rangsangan cahaya dengan frekuensi berbeda) atau hiperventilasi (bernapas melalui mulut secara teratur dan dalam selama 3 menit) dilakukan.

Itu juga dapat menyebabkan tidur atau, sebaliknya, membuat pasien tetap terjaga. Ini tergantung pada apa yang ingin diamati atau diverifikasi oleh peneliti. Video ini menunjukkan aplikasi pada orang dewasa:

Penafsiran

Untuk menginterpretasikan EEG perlu diketahui aktivitas normal otak sesuai dengan usia dan kondisi pasien. Penting juga untuk memeriksa artefak dan kemungkinan masalah teknis untuk meminimalkan salah tafsir.

EEG mungkin abnormal jika ada aktivitas epileptiform (menunjukkan proses epilepsi). Ini dapat dilokalisasi, digeneralisasikan atau dengan pola tertentu dan tidak biasa.

Ini juga bisa menjadi abnormal ketika gelombang lambat divisualisasikan di area tertentu, atau ditemukan asinkronisasi umum. Mungkin juga ada kelainan pada amplitudo atau bila ada garis yang menyimpang dari normal.

Saat ini, teknik lain yang lebih maju telah dikembangkan seperti pemantauan video-EEG, EEG rawat jalan, telemetri, pemetaan otak, selain elektrokortikografi.

Jenis elektroensefalogram

Ada berbagai jenis EEG yang tercantum di bawah ini:

Elektroensefalogram dasar

Tindakan ini dilakukan saat pasien dalam keadaan sadar, jadi tidak diperlukan persiapan. Untuk menghindari penggunaan produk yang dapat mempengaruhi pemeriksaan, dilakukan pembersihan kulit kepala yang baik.

Elektroensefalogram pada periode kurang tidur

Diperlukan persiapan sebelumnya. Pasien harus terjaga selama 24 jam sebelum performanya. Hal ini dilakukan agar dapat membuat jejak fisiologis fase tidur guna mendeteksi kelainan yang tidak dapat diperoleh melalui baseline EEG.

Video-elektroensefalogram

Ini adalah EEG normal, tetapi ciri khasnya adalah pasien direkam selama proses tersebut. Tujuannya untuk mendapatkan rekaman visual dan elektrik untuk mengamati apakah muncul krisis atau krisis semu.

Elektroensefalogram kematian otak

Ini adalah teknik yang diperlukan untuk mengamati aktivitas kortikal otak atau ketiadaannya. Ini adalah langkah pertama dari apa yang disebut "protokol kematian otak". Penting untuk memulai perangkat untuk ekstraksi dan / atau transplantasi organ.

Aplikasi klinis

Elektroensefalogram digunakan dalam berbagai macam kondisi klinis dan neuropsikologis. Berikut beberapa kegunaannya:

Deteksi epilepsi

EEG dalam epilepsi sangat penting untuk diagnosis, karena memungkinkan untuk dibedakan dari patologi lain seperti kejang psikogenik, sinkop, gangguan pergerakan atau migrain.

Ini juga digunakan untuk mengklasifikasikan sindrom epilepsi, serta untuk mengontrol evolusi dan efektivitas pengobatan.

Deteksi ensefalopati

Ensefalopati melibatkan kerusakan atau malfungsi otak. Berkat electroencephalogram, dimungkinkan untuk mengetahui apakah gejala tertentu disebabkan oleh masalah otak "organik", atau merupakan produk dari gangguan psikiatri lainnya.

Kontrol anestesi

Elektroensefalogram berguna untuk mengontrol kedalaman anestesi, mencegah pasien dari koma atau bangun.

Pantau fungsi otak

EEG sangat penting di unit perawatan intensif untuk memantau fungsi otak. Terutama kejang, efek obat penenang dan anestesi pada pasien dalam keadaan koma, serta untuk memeriksa kerusakan otak sekunder. Misalnya, yang bisa terjadi pada perdarahan subaraknoid.

Deteksi operasi tidak normal

Ini digunakan untuk mendiagnosis perubahan abnormal pada tubuh yang dapat memengaruhi otak. Biasanya merupakan prosedur yang diperlukan untuk mendiagnosis atau memantau penyakit otak seperti Alzheimer, cedera kepala, infeksi, atau tumor.

Pola elektroensefalografi tertentu mungkin menarik untuk diagnosis beberapa patologi. Misalnya, ensefalitis herpes, anoksia serebral, keracunan barbiturat, ensefalopati hepatik, atau penyakit Creutzfeldt-Jakob.

Periksa perkembangan otak yang tepat

Pada bayi baru lahir, EEG dapat memberikan informasi tentang otak untuk mengidentifikasi kemungkinan kelainan berdasarkan masa hidup mereka.

Identifikasi koma atau kematian otak

Elektroensefalogram diperlukan untuk menilai keadaan kesadaran pasien. Ini memberikan data tentang prognosis dan tingkat perlambatan aktivitas otak, sehingga frekuensi yang lebih rendah akan menunjukkan penurunan tingkat kesadaran.

Hal ini juga memungkinkan kita untuk mengamati apakah aktivitas otak terus menerus atau terputus-putus, adanya aktivitas epileptiform (yang menunjukkan prognosis yang lebih buruk) dan reaktivitas terhadap rangsangan (yang menunjukkan kedalaman koma).

Selain itu, melalui itu, keberadaan pola tidur dapat diverifikasi (yang jarang terjadi saat koma lebih dalam).

Patologi saat tidur

EEG sangat penting untuk diagnosis dan pengobatan beberapa patologi tidur. Pasien dapat diperiksa saat mereka tidur dan karakteristik gelombang otak mereka diamati.

Tes yang paling banyak digunakan untuk studi tanah adalah polisomnografi. Ini, selain termasuk elektroensefalogram, secara bersamaan merekam pasien di video. Selain itu, ini memungkinkan Anda menganalisis aktivitas otot, gerakan pernapasan, aliran udara, saturasi oksigen, dll.

Penyelidikan

Elektroensefalogram digunakan dalam penelitian, terutama dalam ilmu saraf, psikologi kognitif, neurolinguistik, dan psikofisiologi. Faktanya, banyak hal yang kita ketahui tentang otak kita saat ini karena penelitian yang dilakukan dengan EEG.

Referensi

1. Aktivitas listrik otak: bahasa untuk diuraikan? (sf). Diperoleh pada 31 Desember 2016, dari Metode: Journal of Diffusion of Research of the University of Valencia. Diambil dari metode.cat/es/.
2. Barea Navarro, R. (sf). Topik 5: Elektroensefalografi. Diperoleh pada 31 Desember 2016, dari UNIVERSIDAD DE ALCALÁ, DEPARTMENT OF ELECTRONICS: Diambil dari bioingenieria.edu.ar.
3. Barlow, JS (1993). Elektroensefalogram: pola dan asalnya. MIT pers.
4. Barros, MIM, & Guardiola, GT (2006). Dasar-dasar elektroensefalografi. Duazary, 3 (1).
5. Elektroensefalografi. (sf). Diperoleh pada 31 Desember 2016, dari Wikipedia.
6. García, TT (2011). Panduan Dasar untuk Perawat di Elektroensefalografi. Mengajar Keperawatan, 94, 29-33.
7. Merino, M. dan Martínez, A. (2007). Elektroensefalografi konvensional dalam pediatri, teknik dan interpretasi. An Pediatr Contin. 5 (2): 105-8.
8. Niedermeyer, E., & da Silva, FL (Eds.). (2005). Elektroensefalografi: prinsip dasar, aplikasi klinis, dan bidang terkait. Lippincott Williams & Wilkins.
9. Ramos-Argüelles, F., Morales, G., Egozcue, S., Pabón, RM, & Alonso, MT (2009). Teknik dasar elektroensefalografi: prinsip dan aplikasi klinis. Anales del Sistema Sanitario de Navarra, 32 (Suppl. 3), 69-82. Diperoleh pada 31 Desember 2016, dari scielo.isciii.es.