ELECTROENCEFALOGRAMA

1. Generalitati

In urma stimularii periferice, la nivelul cortexului pot fi inregistrate potentiale evocate. Aceste potentiale evocate au fost interpretate ca fiind suma curentilor extracelulari din neuronii corticali activati simultan. Totusi, in absenta stimularii periferice pot fi inregistrate fluctuatii spontane ale potentialului de membrana in toate regiunile cortexului. Aceasta inregistrare a primit numele de electroencefalograma sau EEG. EEG are o mare importanta atat pentru neurofiziologia experimentala, cat si pentru diagnosticul clinic.

La om, inregistrarea traseelor EEG se face la nivelul craniului, deoarece acesta nu este un izolator electric. In acest caz, electrozii de inregistrare sunt departe de cortex si de aceea amplitudinea potentialelor inregistrate este mica. Daca inregistrarea s-ar face direct de la nivelul cortexului, amplitudinea curentilor ar fi de 10 ori mai mare. Electrozii de inreg 929b18j istrare, care au o suprafata mare, inregistreaza un amestec de curenti extracelulari de la nivelul tuturor neuronilor aflati in vecinatatea lor. Daca inregistrarile se fac direct de la suprafata cortexului cu un electrod avand, sa zicem, o suprafata de 1mm², atunci aproximativ 100.000 neuroni vor fi localizati sub electrod pe o adancime de 0,5 mm. Cand inregistrarea este facuta prin craniu, se poate estima ca aria de pe care inregistreaza electrodul este de 10 ori mai mare. Electrodul inregistreaza astfel activitatea a aproximativ 10⁶ neuroni.

Fluctuatiile de mare amplitudine ale potentialelor se pot produce cand majoritatea neu-ronilor de sub electrod sunt activati in acelasi timp (sincron). De aceea, se poate pre-supune ca principala sursa a curentilor EEG sunt neuronii cu dendrite orientate paralel cu scoarta cerebrala sau neuronii localizati ceva mai profund in scoarta cerebrala care se extind spre suprafata.

Cercetarile au aratat ca EEG poate fi folosita ca un indicator al starilor normale sau anormale de functionare acreierului.

2. Analiza traseelor EEG

La omul adult in stare de veghe, de alerta, EEG inregistrata in derivatie bipolara prezinta de obicei doua tipuri de unde: alfa si beta.

Daca subiectul este in repaus senzorial (ochii inchisi) si mental, asistam la inscrierea undelor alfa (a). Acestea au o frecventa de 8-l3 Hz (c/s) si o amplitudine de 50 mV (10-l00 mV). Intr-un caz tipic, amplitudnea lor creste si descreste regulat si undele se grupeaza in fusuri (bufeuri) caracteristice. Originea undelor alfa este mai ales occipitala. Ele traduc, dupa unii autori, activitatea electrica sincrona a neuronilor din cortexul vizual (regiunea occipitala).

Ritmul alfa (evident la inchiderea ochilor)

Sub influenta activitatii senzoriale, si in special a excitatiilor luminoase (deschiderea ochilor), are loc o reactie de oprire a ritmului alfa si de inscriere a undelor beta (b). Acelasi fenomen se petrece si sub influenta unui efort intelectual, a unei stari emotive puternice, etc. Ritmul beta se caracterizeaza prin o frecventa de 15-50 Hz (c/s) si o amplitudine de 5-30 mV. Spre deosebire de ritmul alfa, undele beta sunt foarte neregulate si semnifica o desincronizare a activitatii neuronilor corticali. Incidenta lor maxima este in regiunile parietala anterioara si frontala posterioara din creier.

Ritmul beta (selectat de pe o derivatie anterioara fronto-centrala)

La 15% din subiectii normali se intalneste in regiunea frontala ritmul teta (q). El se caracterizeaza prin o amplitudine maxima de 20 mV si o frecventa de 4-7 Hz (c/s), sub forma de unde izolate, nedepasind 25% din lungimea totala a traseelor.

Ritmul theta (unde tipice, ascutite si plate)

In timpul somnului profund, gradul de sincronizare creste si mai mult. Frecventa pre-dominanta este ritmul delta (d).

In timpul somnului, fazelele de somn profund alterneaza cu faze de somn paradoxal in care EEG este profund desincronizata, asemanatoare cu EEG din starea de veghe. Starea de somn paradoxal este insotita si de alte modificari fiziologice cum ar fi: accelerarea ratei batailor inimii si a respiratiei, miscari rapide ale ochilor. Din acest motiv, aceste faze de somn sunt denumite si faze de somn REM (Rapid Eye Movements). Fazele de somn paradoxal sunt asociate cu visele. Visele nu se produc si in timpul somnului profund.

Undele delta sunt considerate patologice daca apar in starea de veghe. Le putem intalni in leziuni si tumori cerebrale, hipoglicemie, hipocalcemie, hipoxemie cerebrala, coma barbiturica, etc. Intr-un cuvant, orice deficienta grava a creierului alimentara, metabolica, endocrina, toxica, etc., se traduce prin aparitia acestor unde lente, nespecifice, de tip delta. In geneza undelor lente sunt implicati nucleii profunzi subcorticali (hipotalamici, mezencefalici). Aceste unde pot apare pe orice derivatie, neexistand practic zone corticale de maxima incidenta.

3. Controlul nivelului de constienta de catre sisteme din trunchiul cerebral

Informatiile periferice sunt proiectate la nivelul cortexului pe doua cai: specific, pe caile aferente specifice in arii senzoriale primare si nespecific, pe caile aferente nespecifice (formatia reticulata si nucleii talamici nespecifici), difuz, la nivelul intregii scoarte cerebrale.

Experimentele de stimulare electrica au aratat ca sincronizarea EEG, respectiv aparitia ritmurilor a si b, se datoreaza formatiei reticulate si nucleilor talamici nespecifici. La lezarea experimentala a unei anumite parti din formatia reticulata, animalul ramane permanent inconstient iar EEG este puternic sincronizata (ca in timpul somnului profund). Pe baza acestor informatii, a fost formulata teoria existentei unui flux activator aferent permanent pe calea formatiei reticulate catre emisferele cerebrale care controleaza starea de constienta. De indata ce acest flux activator se intrerupe, se instaleaza somnul sau o stare asemanatoare somnului. In acest timp, EEG se sincronizeaza.

4.   Semnificatia clinica a EEG.

EEG este folosita in clinica pentru:

 

a.   Monitorizarea adancimii anesteziei.

Diferitele etape ale anesteziei pot fi recunoscute dupa caracteristicile EEG. Prin reglarea administrarii anestezicului este posibil sa fie mentinuta o anumita adancime a anesteziei.

b.   Diagnosticarea afectiunilor nervoase.

EEG se inregistreaza de obicei prin mai multi electrozi dispusi la nivelul intregului craniu. Diferenta de potential se poate inregistra intre doi electrozi adiacenti sau intre un electrod activ si un electrod indiferent (fixat pe ureche).

b.1. Hemoragii intre cortex si craniu

Se caracterizeaza prin amplitudine redusa a traseelor EEG. Hematomul impinge cortexul in jos, marind astfel distanta dintre sursa de curenti electrici si electrozi. Aceasta determina o amplitudine micsorata a traseelor EEG.

b.2 Crizele epileptice

EEG se caracterizeaza printr-o puternica sincronizare la o frecventa de aproximativ 3 Hz pe secunda. Drept rezultat, caile motoare care pleca din cortex sunt probabil stimulate ritmic in acelasi timp, determinand puternicele convulsii musculare asociate acestor crize.

In epilepsia petit mal (picnolepsie), EEG se caracterizeaza prin aparitia complexelor varf-unda, cu o amplitudine de cateva sute de mV si o frecventa de 3 Hz.

Traseu EEG cu surprinderea unei crize de petit mal absenta la copilul PL in varsta de 10 ani; se observa o descarcare de varf-unde cu frecventa de 3 c/s, bilaterale, sincrone si simetrice.

Criza epileptica grand mal EEG se caracterizeaza prin trasee hipersincrone, adica descarcari electrice ample, de cateva sute de microvolti, si rapide (30 Hz) pe toate derivatiile.

Aspect EEG de criza grand mal tonico-clonica

b.3 Moartea cerebrala

Daca aprovizionarea cu oxigen a SNC este oprita pentru 8 pana la 12 minute (ca urmare a socului circulator, spre exemplu), atunci SNC sufera leziuni ireversibile. In acest caz, EEG dispare complet (linie de zero sau izoelectrica). Incetarea activitatii creierului este un criteriu cert de moarte.