אלקטרואנצפלוגרם – הבדלי גרסאות

'''אֶלֶקְטְרוֹאֶנְצֶפָלוֹגְרָם''' (ב[[אנגלית]]: '''Electroencephalogram'''; בראשי תיבות: '''EEG''', '''אא"ג'''; ב[[עברית]]: '''"רשמתרִשמת מוח חשמלית''' – '''רֶמַ"ח''') הוא מכשיר המשמש לרישום הפעילות ה[[חשמל]]ית ב[[מוח]].

בשנת 1875, רופא [[בריטניה|בריטי]] בשם [[ריצ'רד קאטוןקייטון]] (Richard Caton) גילה לראשונה את התכונות החשמליות במוח. במהלך המחקר, קטון השתמש במכשיר בשם [[גלוונומטר]], מכשיר המיועד למדידת [[זרם חשמלי]], וגילה שבעלי חיים רבים, כמו ה[[קוף]] וה[[ארנב]], משדרים פוטנציאל חשמלי בר מדידה ממוחם. לאחר מכן, בשנת 1912, התקבלה תמונת ה-EEGה־EEG הראשונה מחוקר אוקראיני בשם [[פרוודיץוולודימיר פרבדיץ'-נימינסקינמינסקי|וולודימיר פרבדיץ'־נמינסקי]] (Володимир Правдич-Немінський). נימינסקינמינסקי תיאר לראשונה את גלי המוח של [[כלב]] ואף תיאר את הפעילות החשמלית של הכלב בעת [[פרכוס]].<ref>{{הערה|{{צ-מאמר|שם=Early History of Electroencephalography and Establishment of the American Clinical Neurophysiology Society|קישור=https://journals.lww.com/clinicalneurophys/Fulltext/2013/02000/Early_History_of_Electroencephalography_and.2.aspx|כתב עת=Journal of Clinical Neurophysiology|שנת הוצאה=2013-02|עמ=28–44|כרך=30|doi=10.1097/WNP.0b013e31827edb2d|מחבר=James L. Stone, John R. Hughes}}</ref>}}

מספר שנים לאחר מכן, פסיכיאטר בשם [[הנס ברגר]] (Hans Berger), המכונה "האב של האלקטרואנצפלוגרם", פיתח לראשונה את המכשיר שדומה ל-EEGל־EEG המודרני. לאחר אירוע טראומטי, הנס ברגר החל להאמין ביכולות הטלפתיות של בני אדם, והקדיש את חייו לחקר הפעילות החשמלית של המוח. ברגר האמין שהיכולת הטלפתית של האדם מתבטאת בשחרור של אנרגיה [[מטבוליזם|מטבולית]] בצורה של חום ממוקד וגלים אלקטרומגנטיים ורצה להוכיח זאת.<ref>{{הערה|{{קישור כללי|כתובת=https://imotions.com/blog/history-of-eeg/|כותרת=Making Waves - The Past, Present, and Future of EEG Research|אתר=imotions|שפה=en|תאריך_וידוא=2020-08-24}}</ref>}}

כבר בשנת 1929, ברגר פרסם את הערך הראשון בנושא ה-EEGה־EEG, בו תיאר לראשונה את גלי האלפא ובטא שמאפיינים בדיקות EEG כיום. כמו כן, הוא גילה לראשונה את היעדרות גלי האלפא בזמן פקיחת העיניים לאחר מצמוץ ושוני בפעילות החשמלית המוחית בעת שינה ובעת מחלה. המחקר של ברגר אמנם היה גולמי אך התבסס על תכנון מדויק והכיל קבוצות ביקורת רבות. למרות אמון עולם המדע במחקר ברגר נותר במצב נפשי לא יציב ו[[התאבדויות בני נוער להט"בים|התאבד]] בשנת 1941. הערך שיצר הניח תשתית למחקרים עתידיים רבים בנושא ה-EEGה־EEG ושימושיו.<ref>{{הערה|{{צ-מאמר|שם=Frederic Gibbs and his contributions to epilepsy surgery and electroencephalography|קישור=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21904265/|כתב עת=Neurosurgery|שנת הוצאה=2012-03|עמ=774–782|כרך=70|doi=10.1227/NEU.0b013e3182351699|מחבר=Prasad Vannemreddy, James L. Stone, Konstantin V. Slavin}}</ref>}}

בעקבות הצגתו של גירוי מובחן, המוח מפיק תגובה חשמלית בת כמה מיליוניות וולט אשר קשורה לעיבוד האירוע הרלוונטי.{{הערה|שם=אלעד2005}}. אותם פוטנציאלים מעוררים נוצרים בעקבות [[שפעול]] של [[תא עצב|תאי עצב]] ב[[קליפת המוח]], אשר גורם ליצירה של [[שדה אלקטרומגנטי|שדות אלקטרומגנטיים]]. לרוב עיקר השינויים במתח נגרמים בעקבות מעבר יונים בסינפסותב[[סינפסה|סינפסות]], בתהליך הנקרא יצירת פוטנציאל פוסט סינפטיפוסט־סינפטי, ולא בעקבות פוטנציאל הפעולה המתפתח בתא העצב הפוסט סינפטיהפוסט־סינפטי.{{הערה|Buzsáki, G., Anastassiou, C. A., & Koch, C. (2012). The origin of extracellular fields and currents—EEG, ECoG, LFP and spikes. Nature reviews neuroscience, 13(6), 407-420.}}.

(G-R)-(A-G). התוצאה המתקבלת היא: (A-R), שזהו למעשה המתח בין האלקטרודה הפעילה לבין אלקטרודת הייחוס, אשר נקרא מונטאז' (montage).<ref>{{הערה|{{קישור כללי|כתובת=https://pubmed-ncbi-nlm-nih-gov.ezproxy.bgu.ac.il/31490449/|הכותב=Jayant N Acharya|כותרת=Overview of EEG Montages and Principles of Localization|אתר=https://pubmed-ncbi-nlm-nih-gov.ezproxy.bgu.ac.il/31490449/|תאריך=}}</ref> כלומר}} מוטנאז' הוא למעשה ערוץ מסוים בין אלקטרודות על הראש, המייצגות מספר אתרים במוח, המציגשמציג את הפעילות המוחית באזור זה. תוצאת החיסור (A-R) מעידה על פעילות חשמלית מוחית בשני האתרים בהם נמצאות האלקטרודות, ולא רק על זו המתקיימת באלקטרודה הפעילה, מכיוון שאין אזור במוח שהוא נייטרלי מבחינת פעילות חשמלית במוח. בנוסף, ה-Rה־R מייצג ממוצע משוקלל של שאר שטח הקרקפת ולא של אתר ספציפימסוים.

מיקומימיקום האלקטרודות מוגדריםמוגדר על ידי מערכת 10–20 הבינלאומית, המבטיחה כי הםמיקומן יהיושל עקבייםהאלקטרודות יהיה עקבי בכל המעבדות.

השלב הראשון בשיטה זו היא מציאת "קווי המשווה" של הראש: אחדהראשון מהםהוא חוצההקו החוצה את הראש במישור המדיאני (מאזור השקע בין שתי העיניים-[[ – nasion]] המסומן Nz, ועד לבליטה הכי גבוהה בחלק האחורי של הראש- [[– inion]] המסומנת Iz), והשני מאונך לראשון, ומחבר למעשה בין שתי האוזניים. שני הקווים המתקבלים מחולקים ל-10ל־10 חלקים שווים, שם ממוקמות האלקטרודות. שאר האלקטרודות מודבקות על גבי שטח הקרקפת במרחקים שווים מ"קווי המשווה". שמות האלקטרודות מתחילות באות באנגלית המציינת את האזור בקרקפת (למשל F- – frontal) ומסתיימות בספרה המסמלת את המרחק מהקו האנכי, כך שמספר אי זוגי נמצא משמאלו וזוגי מימינו (למשל 1 משמאל או 2 מימין יהיו האלקטרודות הכי קרובות לקו האנכי).

מגברים מגדילים את עוצמת הסיגנלהאות החשמלי הנכנס (input), שכן הפוטנציאלים החשמליים במערכות ביולוגיות הם קטנים מאוד. המגברים בהם משתמשים היום הם [[טרנזיסטוריםטרנזיסטור]]ים, הבנויים מחומר מוליך למחצה. כל מגבר מגדיל פי 10 את עוצמת הסיגנלהאות, כך שלצורך הגברה גדולה נדרש שימוש במספר מגברים.

באמצעות המגבר, עוצמת הסינגלהאות החשמלי גבוהה יותר מה"רעשים" החשמליים. לאחר שלב ההגברה, הסיגנלהאות עובר דרך מספר סנניםמסננים, ואז דרך מגבר נוסף.

[[מסנן (אלקטרוניקה)|מסננים]] (או פילטרים) משנים את הרכב ה[[תדריםתדר]]ים הנקלטים ב-EEGב־EEG, כך שניתן יהיה להתמקד יותר בקלות בתדרים ה"מעניינים"בעלי יותרהעניין (בין 0.5 ל-70ל־70 הרץ). קיימים שלושה סוגי סנניםמסננים: מסנני תדרים גבוהים, מסנני תדרים נמוכים, ומסנני תדר של 60 הרץ (שילוב של השניים הראשונים, אשר מתמקד בסינון של תדר של 60 הרץ).

התדרים המסוננים למעשה מייצגים פעילויות חשמליות שאינן מוחיות באופן "בלעדי", למשל כאלה הנובעות מפעילות [[לבבית]], [[נשימתית]] או מהפעלת השרירים, תנועות [[לשון (איבר)|הלשון]] או ה[[עיניים]] ועוד.

הזמן הקצר ביותר עבור בדיקת EEG הוא 20 דקות, וכאשר מדובר בבדיקה לצורך אבחנה מסוימת הבדיקה עשויה להימשך בין 30 ל-60ל־60 דקות, ולעיתים אף יותר.<ref>{{הערה|{{צ-מאמר|שם=Event-related potential: An overview|קישור=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3016705/|כתב עת=Industrial Psychiatry Journal|שנת הוצאה=2009|עמ=70–73|כרך=18|doi=10.4103/0972-6748.57865|מחבר=Shravani Sur, V. K. Sinha}}</ref>}}

==פענוח רישום ה-EEGה־EEG==

גרף ה-EEGה־EEG שנפלט מחולק לשורות. כל שורה מייצגת מונטאז' כלשהו לפי בחירה. ישנם מס'מספר סוגי מונטאז':<ref name{{הערה|שם=":0" />ה1}}

#מסנן לתדירות גבוהה, כמו פעילות לבבית, פעילות שרירית, פעילות חשמלית חיצונית. – 70 הרץ.

#מסנן חריץ (Notch filter) – מסנן השפעות ממכשירים חשמליים הנמצאים בקרבת מקום. – מעל 50 הרץ. אובארצות הברית – מעל 60 הרץ בארצות הברית.

#מסנן מבוסס זמן הגדרת מחזור הזמנים ברישום. בדרך כלל נשתמש ב30ב־30 מ"מ לשנייה.

#ארגון הפעילות- – סיווג לפעילות בהמיספירה ימין או בהמיספירה שמאל, בחלק האנטריורי או בחלק הפוסטריורי של הקרקפת,; א-סימטריה,א־סימטריה סינכרוןוסינכרון אינטר-המיספרי.אינטר־המיספרי

#מצב הנבדק- – שינה או עירות, לחץ או רוגע וכיוצא בכךבזה.

#הפעלת בדיקות נוספות בנוסף לבדיקת ה-EEGה־EEG, למשל בדיקת ECK{{הבהרה|סיבה=מה זו בדיקת ECK?}}.

ה-EEGה־EEG התקין בכל הגילאים הוא בדרך כלל סימטרי, לאשאינו מסונכרן בין שתי ההמיספירות, אך תדירות הגלים ודפוסי הגלים הנוספים תלויים בגיל הנבדק.

#Spike- – גל חד שמשכו 25–70 מילישניותמילי־שניות

#Sharp Wave- – גל חד שמשכו 70–200 מילישניותמילי־שניות

#Slow Wave- – גלי תטא או דלתא

#Sharply Contoured Slow Wave- – גל חד שמשכו מעל 200 מילישניותמילי־שניות

#Epileptiform Discharge- – גלים מחזוריים שחורגים מהתבנית ומעלים חשד לנוכחות התקפים אפילפטיים

סיגנליםארטיפקטים (artifacts) הם אותות חשמליים שמקורם הוא לאאינו מהמוח, הבאיםשבאים לידי ביטוי כהפרעות בסימטריה בין הגלים, חוסר סנכרון בין שתי ההמיספירות ושינוי בתדירות.

גלי דלתא הואהם טווחגלים התדריםשתדירותם היא עד ל44 Hz<ref name.{{הערה|שם=":0"ה1}} />.גלים הםאלו הגליםהם בעלי ה[[משרעת]] הגדולה ביותר והם גם הגלים האיטיים ביותר.

הם מופיעים בדרך כלל במוח הקדמי אצל מבוגרים והאחוריובמוח האחורי אצל ילדים. באופן נורמלי, הם מופיעים במבוגרים ב[[שינה]] עמוקה, ואצל תינוקות. לפעמים נראים גם בפעילויות שדורשות תשומת לב מתמשכת.

באופן פתלוגי, הם מופיעים בעת פגיעות סב-קורטיקליותסאב־קורטיקליות, פגיעות דיפוזיות או פגיעות בקו האמצע של המוח,; במחלות מוח מטבוליות, ובנוסף בהידרוספלוסב[[הידרוצפלוס]] (מיימת המוח) ובמצב של [[תרדמת]] (comma).

גלי תטא הואהם טווחגלים בטווח התדרים בין 4 ל-74–7.9 Hz<ref name=":0" />.{{הערה|שם=ה1}} באופן נורמלי טווח זה מופיע בעיקר בנמנום אצל ילדים. הוא עשוי גם להיראותלהופיע בנמנום או התעוררות אצל מבוגרים. גלים אלו קשורים לעיכוב של תגובות מעוררות (מצאו כי טווח זה מופיע באופן בולט במצבים בהם אדם מנסה באופן פעיל להדחיק תגובה או פעולה). בנוסף, טווח זה נקשר לדיווחים על מצבים רגועים, [[מדיטציה|מדיטטיביים]] ויצירתיים<ref>.{{הערה|{{צ-מאמר|שם=Meditation states and traits: EEG, ERP, and neuroimaging studies|קישור=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16536641/|כתב עת=Psychological Bulletin|שנת הוצאה=2006-03|עמ=180–211|כרך=132|doi=10.1037/0033-2909.132.2.180|מחבר=B. Rael Cahn, John Polich}}</ref>.}} עודף בהימצאות טווח זה במוח האחורי אצל מבוגרים ערניים, או אם הוא מופיע בצורה מוקדית. באופן פתולוגי, הוא מופיע בעיקר באנצפלופתיהב[[אנצפלופתיה]] עדינה אצל ילדים. הוא מופיע בעת פגיעות סב-קורטיקליותסאב־קורטיקליות, פגיעות דיפוזיות או פגיעות בmidline,בקו האמצע של ובנוסףהמוח; במקריםובמקרים מסוימים של הידרוספלוסהידרוצפלוס.

גלי אלפא הואהם טווחגלים בטווח התדרים בין 7 הרץ ל 137–13 Hz<ref name.{{הערה|שם=":0" />.ה1}} אלו בעצם הגלים הראשונים בהם צפה הנס ברגר צפה, ולכן קרא להם "גלי אלפא". גלים אלו מופיעים באזורים האחוריים של הראש משניבשני הצדדיםצדדיו, במשרעת גבוהה יותר בצד הדומיננטי. במנוחה הם נראיםנצפים באזורים המרכזיים (c3-c4). באופן נורמלי, טווח זה מופיע בסגירת העיניים ובהרפיה, ומתמעט עם פתיחת העיניים או בעת מאמץ נפשי. הקצבהתדירות הבסיסית הבסיסיבחלק האחורי למעשה איטינמוכה יותר מ־8 Hz אצל ילדים קטנים (לכן טכנית הגלים האלו נמצאים בתחום גלי התטא). בעת קומה (תרדמת), ניתן לראות EEG עםשל מופעגלי אלפא בעלי [[מופע]] אקראי.

גלי בטא הואהם טווחגלים בטווח התדרים בין 13 ל 3013–30 Hz. הם נראיםמופיעים בדרך כלל משני הצדדיםצִדי המוח בצורה סימטרית, בעיקר במוחבחלקו הקדמי. גלים אלו הם בעלי משרעת נמוכה. לתדרלגלים זהאלו יש קשר ישיר לפעילות המוחית הקשורה ללמידה וליכולת הקוגניטיבית של המוח ברגע נתון. גלי בטא מייצגמייצגים עוררות, קשב ולעיתים אפילו חרדה (במיוחד בקצה העליון של התדרהתדירויות). טווח התדרים של בטאגלי הבטא גדול ביותר ולכן הוא מחולק בדרך כלל הוא מחולק לשני חלקים: בטא נמוך ובטא גבוה.

כשהמוח נמצא בתדר בטא (תדר גבוה יחסית), דבר זה מייצג רמת סנכרון נמוכה של הרשתות שלרשתות המוח<ref>,{{הערה|{{צ-מאמר|שם=Event-related EEG/MEG synchronization and desynchronization: basic principles|קישור=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1388245799001418|כתב עת=Clinical Neurophysiology|שנת הוצאה=1999-11-01|עמ=1842–1857|כרך=110|doi=10.1016/S1388-2457(99)00141-8|מחבר=G. Pfurtscheller, F. H. Lopes da Silva}}</ref>,}} כלומר-, זהו מצב בו המוח נמצא ברמת אנרגיה גבוהה וצורך הרבה משאבים מטאבולייםמטבוליים. באופן פתלוגי, טווח זה מופיע בעת שימוש בבנזודיאזפיןב[[בנזודיאזפינים]].טווח (סוגזה שלמופיע סםלעיתים הרגעה)קרובות בעת הפרעות ברישום.

גלי גמא הואהם טווחגלים בטווח התדרים בערך בין 30 ל-10030–100 Hz<ref>.{{הערה|{{צ-מאמר|שם=Gamma Band Neural Stimulation in Humans and the Promise of a New Modality to Prevent and Treat Alzheimer’s Disease|קישור=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6130417/|כתב עת=Journal of Alzheimer's Disease|עמ=363–392|כרך=65|doi=10.3233/JAD-180391|מחבר=Barry McDermott, Emily Porter, Diarmaid Hughes, Brian McGinley}}</ref>.}} גלים אלו מופיעים בקורסטקסבקליפת הסומטו-סנסוריהמוח הסומטוסנסורית (somatosensory cortex). טווח זה קשור לפעילות מוחית רשתית בקנה מידה גדול, ופעילות קוגניטיבית כמו זיכרון פעיל, תשומת לב וקיבוץ של תפיסות שונות. קשור גם להפעלת מערכת העצבים הסימפתית. טווח זה נקשר להפרעות מצב רוח שונות, כגון אפילפסיה, [[אלצהיימר]] וסכיזופרניהו[[סכיזופרניה]].

[[נוירולוג]]ים ו[[מדעי המוח|מדעני עצב]] עושים שימוש ברישומי EEG כדי ללמוד על תפקוד המוח, באמצעות מדידה שלמדידת גלי המוח במהלך פעילות של מתנדבים אנושיים ושל בעלי־חיים בניסויי מעבדה. דפוסי EEG משמשים כלי חשוב בחקר ה[[שינה]] ובאפיון שלבי השינה השונים. בנוסף, נעשה שימוש ברישומי EEG למטרות [[אבחון רפואי]], בין השאר כדי לאבחןלאיבחון [[אפילפסיה]].

האלקטרואנצפלוגרם משמש גם כאמצעי טכנולוגי פופולרי ונגיש למיפוי מנגנונים נוירולוגיםנוירולוגיים המעורבים ב[[הפרעה נוירו-התפתחותית|הפרעות נוירו-התפתחותיותנוירו־התפתחותיות]], כמו למשל: [[הפרעת קשב]] ו[[הספקטרום האוטיסטי]].{{הערה|שם=Lau-Zhu2018|Lau-Zhu, A., Fritz, A., & McLoughlin, G. (2018). [https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0149763418300216 Overlaps and distinctions between attention deficit/hyperactivity disorder and autism spectrum disorder in young adulthood]: Systematic review and guiding framework for EEG research. Neuroscience & Biobehavioral Reviews.}}

* [[דימות תהודה מגנטית תפקודי|דימות תהודה מגנטית תפקודי (fMRI)]]

* [https://www.youtube.com/watch?v=rMHus-0wFSo&index=9&list=PL8dPuuaLjXtOPRKzVLY0jJY-uHOH9KVU6 To Sleep, Perchance to Dream] -– הסבר על שינה, גלי מוח וחלומות מתוך Crash Course Psychology {{סרטונים}}