腦電圖根據電極放置於顱內或顱外,可分為頭皮電極腦電圖、顱內電極腦電圖。這裡講的是大家經常接觸到的頭皮電極腦電圖。腦電圖跟心電圖、肌電圖一樣,是利用儀器來記錄電活動。
頭皮電極腦電圖是從頭皮上將腦部的自發性電活動加以放大記錄而獲得的圖形。腦電訊號經過放大器(因為腦電訊號非常微弱,為 mv 或 uv 級別,而且得經過顱骨和頭皮的衰減,所以需要經過數百萬倍的放大才能顯示出來)、濾波器(減少干擾)最後形成我們所看到的圖形。
基本腦電圖的波形
腦電圖與心電圖不一樣,一般沒有格子,走紙速度和敏感性會根據實際情況調整。正規的腦電圖右下角都會有標尺(類似地圖上的比例尺),標尺是為了說明其走紙速度及敏感性,透過標尺告訴你橫軸多長是 1s,縱軸多長是多少 uv。
腦電圖一般採用的走紙速度為(走紙速度對應的是橫軸)30 mm/s,也就是說 30 mm = 1s。腦電圖的敏感性(縱軸)單位為 uv/mm,敏感性一般採用的是 10uv/mm,也就是說 1 mm = 10uv。
在正常情況下,腦電圖的基本波形有α波、β波、θ波、δ波4種:
α波:頻率為8~13Hz,波幅為20~100LV,在成年人清醒、安靜、閉眼時出現,睜開眼睛或接受其他刺激時,α波立即消失轉而出現β波,這一現象稱為α波阻斷(a-block)。此時被試者再安靜閉眼,則α波又重現。
β波:頻率為14~30Hz,波幅為5~20uV,當受試者睜眼視物或接受其他刺激時出現,是大腦皮層處於緊張激動狀態的標誌。
θ波:頻率為4~7Hz,波幅為100~150uV,在成人睏倦時可以出現。在幼兒時期,腦電波頻率比成人慢,常見到θ波,青春期開始時才出現成人型心波。
δ波:頻率為0.5~3Hz,波幅為20~200uV。成人在清醒狀態下,幾乎沒有δ波,但在睡眠期間、極度疲勞或麻醉時可出現。在嬰兒時期,腦電頻率比幼兒更慢,常可見到δ波。一般認為,高振幅的慢波(θ波或δ波)可能是大腦皮層處於抑制狀態時電活動的主要表現。
腦電波隨大腦皮層活動狀態的不同而變化。當有許多皮層神經元的電活動趨於一致時,就出現低頻率高振幅的波形,稱為同步化;當皮層神經元的電活動不一致時,就出現高頻率低振幅的波形,稱為去同步化。癲癇或顱內佔位性病變(如腫瘤等)的患者可出現異常的高頻高幅腦電波,或在高頻高幅波後跟隨一個慢波的綜合波形。臨床上可根據腦電波的改變特徵,幫助診斷癲癇或探索腫瘤所在的部位。
腦電波的形成機制
腦電波是由大量神經元同步發生的突觸後電位經總和後形成的。錐體細胞在皮層排列整齊,其頂樹突相互平行並垂直於皮層表面,因此其同步電活動易總和而形成強大電場,從而改變皮層表面電位。大量皮層神經元的同步電活動可能與丘腦非特異投射核的同步化EPSP和IPSP交替出現有關。