ELECTROENCEFALOGRAFIA

ELECTROENCEFALOGRAFIA

Electroencefalograma (EEG) este o metoda de explorare a potentialelor electrice ale creierului. Graficul obtinut din inregistrarea campurilor electrice la nivelul scalpului poarta denumirea de EEG si este reprezentat printr-un numar variabil de derivatii - in functie de numarul canalelor de amplificare ale aparatelor de inregistrare.

Fiecare derivatie exprima suma algebrica a activitatilor bioelectrice captate din doua regiuni diferite, in sistemul de culegere bipolar sau activitatea bioelectrica dintr-o regiune, in sistemul de culegere monopolar.

1 ELECTROGENEZA CEREBRALA

Convertirea fenomenelor chimice in fenomene electrice ca urmare a proceselor de metabolism este specifica tuturor celulelor vii. Neuronului ii sunt caracteristice mai multe tipuri de potentiale electrice implicate in procesul de electrogeneza cerebrala, dintre care amintim: PPSE (potential postsinaptic excitator cu depolarizare locala) cu amplitudinea de 2-5 mV si durata 15-20 ms; PPSI (potential postsinaptic inhibitor) cu amplitudinea de 2-5 mV si durata 12 ms cu hiperpolarizare locala - cu neurotransmitatori- GABA. Traseul EEG este expresia PPSE si PPSI generate de neuronii corticali si a activitatii ritmice a neuronilor pacemakeri din profunzimea creierului (Niedermeyer E, Lopes da Silva, F. 1999). La nivelul scoartei cerebrale exista un automatism ritmic al neuronilor, datorat, probabil, excitatiilor venite ritmic de la circuite reverberante si influentat de valoarea glicemiei, de presiunea partiala a O2.

Campurile electrice sunt atribuite sumarii temporo-spatiale a activitatii electrice a unor agregate neuronale cu stare functionala si citoarhitectonica identice (dendritele apicale ale neuronilor piramidali orientate perpendicular pe suprafata scoartei si paralele intre ele). Intensitatea si aria de distributie a acestor campuri sunt dependente de conexiunile dintre neuronii intercalari recurentele axonale si influentarea lor reciproca (Binnie CD., Prior PF., 1994).

Desfasurarea ritmica si sincrona a activitatii cerebrale se atribuie interactiunii neuronilor cu rol de pacemakeri situati in structurile subcorticale- formatia reticulata activatoare ascendenta (FRAA) cu rol desincronizator si talamusul nespecific difuz cu rol sincronizant. Cercertarile actuale implica de asemenea si celulele gliale in electrogeneza cerebrala. Amplitudinea si morfologia semnalului plecat de la celulele neuronale sunt in functie de structurile pe care trebuie sa le strabata pana la electrodul de culegere si care formeaza ceea ce este numit volum conductor (Constantin D., Roman I., et al. 1998).

RITMURILE CEREBRALE

In descrierea activitatii electrice a creierului surprinsa in inregistrarea EEG se uzeaza de mai multi parametri: frecventa, amplitudine, morfologie, reactivitate, topografia undelor, lungimea traseului, indicele traseului respectiv.

Pentru tratatele clasice de EEG amplitudinea era un parametru studiat cu atentie. Unele surse mai recente considera ca o apreciere la simpla vedere este arbitrara iar pe de alta parte amplitudinea este dependenta de distanta dintre electrozi (de unde decurge necesitatea de a fi plasati la distante egale) si de impedanta la electrozi.

Bruce J. Fisch, (2005), vorbeste de trei registre de incadrare a amplitudinii : joasa sub 20 µV; medie 20 - 50 µV ; inalta, peste 50 µV.

Toate ritmurile cerebrale se situeaza in partea joasa a spectrului de frecventa - 0,5-30 c/s (cicli/secunda) sau Hz.

Exista si un registru de frecventa mai inalta, 35 - 70 Hz numita Gamma, care este dificil de evidentiat pe EEG conventional din cauza voltajului mic si a frecventei de calibrare a aparaturii. Relevanta clinica este redusa. Unele crize de epilepsie pot debuta in acest registru de frecventa (R.Cooper et al, 2005).

2.1 Ritmul alfa este format din unde sinusoidale a caror amplitudine creste si descreste periodic imbracand imagini fusiforme, denumite curent ,Fusuri de alfa". Ritmul alfa constituie expresia activitatii electrice de fond a creierului la un subiect normal aflat in stare de veghe si de repaus psihosenzorial. Pentru a fi inregistrat se solicita subiectului sa ramana cu ochii inchisi, fara sa clipeasca si intr-o stare de "vid" mental, ca si cum ar intentiona sa doarma (Shaw, J. C., 2003).

Frecventa ritmului alfa este cuprinsa intre 8 si 13 c/s, cu o medie de 10 c/s - limita inferioara fiind specifica la copii si batrani iar cea superioara la subiecti anxiosi hiperexcitabili. Obisnuit, ritmul alfa are o frecventa de 10 c/s si o amplitudine medie de 50-60 µV (Bassel A. K., Karle M. 2006).

Cand ritmul alfa reprezinta peste 75% din totalitatea activitatii bioelectrice inregistrata pe un traseu se vorbeste de un ritm alfa dominant; alfa subdominant- intre 50 si 75%, mixt- intre 25 si 50% si alfa sarac- sub 25% (dupa Davis).

Intre cele doua emisfere cerebrale exista o diferenta de amplitudine de 5-10 µV, in emisfera dominanta fiind mai mica. O amplitudine mai mare cu 50% intr-un emisfer in raport cu celalalt este patologica.

Localizat in ariile posterioare ritmul alfa apare bine exprimat in derivatiile occipito-parietale si occipito-temporale posterioare; cu inaintarea in varsta si in suferintele vasculare, tinde sa migreze anterior.

Deschiderea ochilor, concentrarea mentala, starea de surpriza conduc la blocarea ritmului alfa-definind "reactia de oprire" (R.O.) sau mai corect de atenuare (R.A.). Reactia de atenuare poate fi de asemenea absenta sau partiala constand in diminuarea amplitudinii si frecventei ritmului dupa inchiderea ochilor- fenomen denumit "off effect" (Blume WT., 2001).

Absenta blocarii ritmului alfa la deschiderea ochilor la nivelul unei singure emisfere cerebrale trebuie sa ne atraga atentia ca avand o semnificatie patologica. Somnolenta poate determina o blocare doar partiala a ritmului alfa la deschiderea ochilor. In acest caz se vorbeste de un ritm alfa paradoxal ( Takahashi T. 1998).

In banda alfa sunt cuprinse:

Ritmul alfa lent, cu frecventa de 8 c/s, este monomorf si se blocheaza la deschiderea ochilor. Se intalneste la copii si la persoane de varsta a treia.

Ritmul alfa rapid are frecventa de 13 c/s, se intalneste la subiecti anxiosi, hiperexcitabili, la cei ce nu se pot relaxa suficient, in timpul efectuarii EEG.

Ritmul alfa variant lent are frecventa de 5 c/s, fiind o subarmonica, o injumatatire a ritmului alfa. O unda se inscrie complet iar cealalta se schiteaza luand aspectul literei U rasturnat si crosetata. Dispare la deschiderea ochilor, ca si ritmul alfa obisnuit. Apare in 1% din cazuri la subiectii normali.

Ritmul alfa variant rapid este o armonica superioara, o dublare a ritmului alfa de 10 c/s, avind 20 c/s. Amplitudinea si modularea in fusuri il disting de ritmul beta cu care se aseamana prin frecventa. Ar fi expresia unei stari de hiperexcitabilitate corticala.

Ritmul alfa tip M (minus) are amplitudinea zgomotului de fond, este deci plat, sub 10 µV. Este un ritm permanent blocat, pentru ca nu reactioneaza la deschiderea ochilor sau la o alta activitate mentala cu continut imaginativ vizual.

Ritmul alfa amplu ascutit (alfa "pointu"). In loc sa aiba o morfologie sinusoidala apare ascutit si amplu . Este localizat de asemenea posterior si dispare la deschiderea ochilor. Acestui tip de ritm ii corespunde aspectul denumit "iritatie corticala", fiind frecvent intricat cu imagini de varfuri, unde ascutite, lente. Este intalnit in starile de hiperexcitabilitate corticala, cum ar fi tulburarile anxioase. Poate apare de asemenea in migrene, stari sechelare, stari intercritice in epilepsie etc (Shaw, J., C. 2003).

2.2 Ritmul beta este expresia electrica a unui creier in stare de activitate. Are o frecventa rapida cuprinsa intre 14 si 30 c/s, o amplitudine redusa de 5-15 µV si o morfologie neregulata, discontinua, fusiforma sau sinusoidala. Se inregistreaza in regiunile fronto-parietale si temporale in starea de veghe cu ochii deschisi (apar si in regiunea occipitala in reactia de oprire, sunt expresia electrica a unui creier in activitate; apar si in somnul paradoxal (REM Nu se blocheaza ca ritmul alfa la stimuli luminosi, ci la stimuli proprioceptivi (spre exemplu, strangerea pumnului) sau senzatii tactile provocate in hemicorpul opus (Guidelines for Clinical Practice and Facility Standards Electroencephalography 2000).

In banda beta sunt descrise:

Ritmul µ (en arceaux) are frecventa 7-10 c/s, amplitudinea injur de 50 µ V si este localizat in ariile rolandice. Pentru frecventa unii autori il descriu in banda alfa, iar altii, pentru localizare in banda beta. Se considera a fi o dedublare a ritmului beta.

Frecventele rapide difuze sunt distribuite in toate regiunile scalpului. Au o amplitudine mica sub 10 µV, sunt neregulate si discontinue. Se intalnesc la subiectii anxiosi si la cei preocupati, care nu reusesc sa se relaxeze in timpul efectuarii EEG (Hookins A., et al. 1988).

2.3 Ritmul teta a fost descris de Gray Walter ca avand o origine talamica - in stari patologice ale acestuia (tumori, alte leziuni). Are frecventa cuprinsa intre 4 si 7 c/s, amplitudine de 30-70 µV, in medie 50 µV, este monomorf sau polimorf si constituie ritmul de baza al copilului intre 2 si 7 ani.

La adultul normal se intalneste in procent de 10 -15% din totalitatea grafoelementelor de pe traseu. Acest ritm este localizat in regiunile temporale, cu extindere catre regiunile frontale si rolandice (Constantin D., et al. 2006).

Prezenta ritmului teta indica o stare patologica in situatiile in care: apare unilateral focalizat; depaseste, la adult, proportia de 15%; in paroxisme bilaterale.

Intalnim ritm teta patologic in tumori talamice (unde a si fost descris initial), tumori ale regiunii parietale, in alte malformatii situate profund, in suferinte cerebrale traumatice, vasculare, toxice, inflamatorii, involutive. Cu cat frecventa este mai mica, cu atat creste semnificatia sa patologica. (Hughes, Ro, J., 1995).

Banda teta cuprinde:

Ritmul kappa. Este monomorf cu frecventa la limita superioara, 7-7,5c/s; apare in regiunile frontale in timpul unei activitati mentale intense cu efort sustinut.

Ritmul teta ascutit. Are o amplitudine mare, peste 10 µV si semnifica, asemenea ritmului alfa ascutit, o stare de hiperexcitabilitate corticala.

Cand este localizat unilateral, in focar, poate exprima o suferinta lezionala de origine vasculara, tumorala, comitiala, traumatica etc. Poate sa nu aiba semnificatie patologica desi este localizat unilateral, indeosebi in regiunea temporala.

Ritmul teta hipersincron este amplu, regulat, sinusoidal. Cu localizare posterioara si blocat la lumina se gaseste la copiii cu varsta de la pana la 7 ani. Poate fi si expresia unei leziuni profunde, ca tumora talamica.

Ritmul teta functional posterior localizat occipital, intricat cu ritm alfa si blocat impreuna cu acesta la deschiderea ochilor, semnifica o imaturare a electrogenezei cerebrale si se intalneste in tulburarile de tip instabil.

Ritmul teta cu frecventa 14/6 c/s (jourteen and six) este format din bufee de varfuri pozitive temporale cu frecvente de 6 c/s intricate cu bufee mai rapide de 14 c/s. A fost descris de Gibbs (l952) la copii dupa 5 ani si adolescenti, uneori in stari de veghe, dar obisnuit in somn. A fost corelat cu epilepsia talamica sau hipotalamica (American Electroenceohalographic Society. Guideline 1994; Steriade M., 2006)

2.4 Ritmul delta are o frecventa de 0,5-3,5 c/s si amplitudinea 50-250 µ V. Prezenta sa la adult este totdeauna patologica, in mod normal fiind prezent doar la copilul pina la 2-3 ani si, indiferent de varsta, in somnul profund. Ritmul delta poate fi monomorf sau polimorf. De asemenea poate fi difuz distribuit, exprimand o suferinta generalizata grava sau localizat, cand este expresia unui focar lezional cu caracter evolutiv (Constantin D., Roman I., 1998).

In banda delta sunt cuprinse:

Undele lente posterioare π. Au fost descrise la copiii intre 6 si 14 ani, apar exceptional la adultul tanar (1%). Constau in unde lente cu frecventa 2-3 c/s intricate cu ritm alfa amplu, blocate Ia lumina, distribuite in ariile occipitale. Au un caracter functional, constituind o etapa in maturarea cerebrala, fara a fi obligatorie. Au fost gasite la copii cu tulburari de adaptabilitate (Massicotte-Marquez J., 2005).

Ritmul delta posterior functional. Consta in bufee de unde delta, localizate occipital uni sau bilateral. Se blocheaza la lumina, avand un caracter functional. Este foarte sporadic observat (0,2%) la subiectii cu traumatisme craniene in antecedente, la cei cu instabilitate emotionala sau cu tulburari endocrine.

Hipersincronismul lent fiziologic. Are frecventa 3-3,5 c/s si amplitudine foarte mare - 200-300 µV. Este blocat la deschiderea ochilor sau de alti stimuli senzoriali. Apare de obicei la hiperpnee si inceteaza la scurt timp dupa aceasta. Daca apare la adult, peste 35-40 ani, pe un traseu spontan, este net patologic exprimand o suferinta lezionala. Aparitia sa la adult in timpul hiperpneei si incetarea sa la scurt timp dupa aceasta, ca si la deschiderea ochilor, poate fi intalnim in spasmofilie si imaturitate (Scherg M., et al. 2002).