Elektroenkefalograafia (EEG) on mitteinvasiivne protseduur elektrienergia mõõtmiseks aju aktiivsus. Saksa keeles viidatakse sellele ka kui aju laine mõõtmine. Elektroenkefalograafia on täiesti kahjutu ja seda kasutatakse regulaarselt nii meditsiinilises diagnostikas kui ka teadusuuringute eesmärgil.
Mis on elektroentsefalograafia?
Elektroenkefalograafia on ajukoores potentsiaalsete kõikumiste mõõtmine peanahale asetatud elektroodide abil. Termin elektroentsefalograafia on kreekakeelsete terminite entsefaloon (aju) ja graphein (kirjutamiseks). See viitab ajukoore potentsiaalsete kõikumiste mõõtmisele peanahale kinnitatud elektroodide abil. Kõigil aju neuronitel on nn puhke membraanipotentsiaal, mis erutudes muutub. Ühe neuroni seisundi muutust ei saa väljastpoolt tuvastada; kui aga suuremad neuroniparved on sünkroonselt ergastatud, liituvad potentsiaalsed muutused ja neid saab mõõta ka väljaspool kolju. Kuna signaali summutab kolju luud, meningesjne ja on ainult μV vahemikus, tuleb seda täiendavalt võimendada. Lisaks tuleb segav müra välja filtreerida. Mõõdetud potentsiaalsed kõikumised kuvatakse aja jooksul graafiliselt elektroentsefalogrammis. Nendest EEG kõveratest saavad koolitatud eksperdid välja lugeda haigusprotsesse, aga ka teadusuuringute jaoks olulisi tervislikke ajutegevusi. Elektroentsefalograafia töötas 1920. aastatel välja Jena neuroloog ja psühhiaater Hans Berger (1873–1941).
Funktsioon, mõju ja eesmärgid
Tervetel inimestel leiab elektroentsefalograafia iseloomulikud rütmilised aktiivsusmustrid, sõltuvalt ärkveloleku seisundist ja kognitiivsest võimekusest: ärkvel olles, lõdvestunud olekus suletud silmadega, tekivad alfa-lained (8–12 Hz); avatud silmadega tekivad beetalained (13–30 Hz). Vaimse pingutuse ajal ilmnevad gammalained sagedusvahemikus üle 30 Hz. Seevastu une ajal on tüüpilised teeta-lained (4–8 Hz) ja delta-lained (<4 Hz). Põhimõttelised kõrvalekalded nendest võnkumistest näitavad neuroloogilisi haigusprotsesse. Elektroentsefalograafia on eriti oluline epilepsiate diagnoosimisel ja jälgimisel, mille käigus tekivad krambilaadsed suurte närvirakkude klastrite heited. Siinkohal aitab EEG määrata krampide tüübi ja kestuse ning (fookuskauguse korral) epilepsia) krampide fookuste tuvastamiseks. Elektroentsefalograafiat kasutatakse ka muude teadvushäirete korral: unemeditsiinis registreeritakse sageli kogu öö kestev EEG. Salvestatud hüpnogrammi põhjal on muu hulgas uinumise latentsus, kestus ja jaotus une staadiumitest ja ärkamisreaktsioone saab lugeda. Enamikul juhtudel on elektroentsefalograafia kombineeritud teiste füsioloogiliste mõõtmismeetoditega, näiteks polüsomnograafia, nt elektrokardiograafia (EKG) või pulsioksümeetria (arteri mitteinvasiivne määramine hapnik sisu). Sel moel erinev unehäired nagu unetus, parasomnia või düssomnia saab tuvastada ja objektiseerida. Lisaks aitab elektroentsefalograafia määrata sügavust anesteesia, samuti sügavust kooma. Elektroentsefalograafia on vahend määramiseks ajusurm. Kuna ajukoor näitab pidevat elektrilist aktiivsust ka puhkeseisundis, peetakse selle puudumist pöördumatult surnud koe näitajaks. Lisaks kliinilistele rakendustele kasutatakse uuringutes sageli ka elektroentsefalograafiat. Siin on EEG kõvera asjakohased muudatused tavaliselt peenemad ja neid ei saa otse lugeda, kuid need tuleb statistilise tarkvara abil välja filtreerida. Elektroentsefalograafiat kasutatakse katsete käigus sageli teatud stiimulite reaktsioonide ja reaktsiooniaegade mõõtmiseks. Elektroentsefalograafia on selleks otstarbeks eriti sobiv, kuna sellel on suur ajaline eraldusvõime (millimeetri vahemikus). Selles aspektis on see selgelt parem teistest uurimismeetoditest, näiteks magnetresonantstomograafia (MRI), kompuutertomograafia (CT) ja positronemissiooni tomograafia (PET). Seevastu elektroentsefalograafia ruumiline lahutusvõime on suhteliselt jäme. Lisaks registreeritakse ainult ajukoore elektriline aktiivsus; sügavamal asuvaid ajupiirkondi saab elektroentsefalograafia abil uurida ainult kaudselt (nende mõju kaudu ajukoorele). Elektroentsefalograafiat on juba mitu aastat kasutatud nii aju-arvuti liideses (BCI) kui kaubanduses ja terapeutilises plaanis. See tehnoloogia võimaldab arvuteid juhtida otse ajulainete abil ja seda kasutatakse mängude eesmärgil, kuid see võimaldab raskesti halvatuil suhelda ka väljastpoolt maailmas.
Kõrvaltoimed ja ohud
Elektroentsefalograafia on täiesti ohutu ja kahjutu uurimismeetod. Välisele peanahale kinnitatakse ainult elektroodid ja tuletatakse elektrisignaalid, mis niikuinii olemas on. Patsient või subjekt ei puutu kokku kiirguse ega muu ohuga. Rutiinne uuring võtab aega umbes 20-30 minutit; eriküsimuste korral võib vajalikuks osutuda pikaajaline elektroentsefalograafia.
