Điện não đồ là gì? Các công bố khoa học về Điện não đồ
Điện não đồ (EEG) là phương pháp đo hoạt động điện của não thông qua các điện cực gắn trên da đầu, ứng dụng rộng rãi trong y học và nghiên cứu thần kinh. Phát minh bởi Hans Berger vào đầu thế kỷ 20, EEG đo các tín hiệu điện từ tế bào thần kinh, phân loại thành sóng Delta, Theta, Alpha, Beta, và Gamma. EEG giúp chẩn đoán bệnh lý, nghiên cứu giấc ngủ, nhận thức, và tâm lý. Dù có ưu điểm như chi phí thấp, không xâm lấn, EEG cũng gặp hạn chế về độ phân giải không gian và nhiễu tín hiệu.
Giới thiệu về Điện Não Đồ (EEG)
Điện não đồ (EEG, viết tắt từ Electroencephalogram) là một phương pháp đo hoạt động điện của não bộ thông qua các điện cực đặt trên da đầu. Đây là một công cụ quan trọng trong lĩnh vực y học và nghiên cứu thần kinh học, giúp theo dõi và phân tích chức năng não trong nhiều điều kiện khác nhau.
Lịch sử phát triển
EEG được phát minh vào đầu thế kỷ 20 bởi nhà thần kinh học người Đức Hans Berger. Năm 1924, Berger đã trình bày những kết quả đầu tiên trong nghiên cứu của mình, đánh dấu bước đột phá lớn trong việc đo lường sóng điện của não người. Kể từ đó, EEG đã phát triển mạnh mẽ và ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong y học.
Nguyên lý hoạt động của EEG
EEG hoạt động dựa trên nguyên tắc đo các tín hiệu điện phát ra từ hoạt động của các tế bào thần kinh trong não. Các điện cực được phân bố đều trên da đầu, có khả năng ghi lại những dao động điện thế nhỏ sinh ra từ hoạt động của các neuron nằm gần bề mặt não.
Sóng EEG được phân loại thành các dải tần số khác nhau, bao gồm sóng Delta (0.5–4 Hz), Theta (4–8 Hz), Alpha (8–13 Hz), Beta (13–30 Hz), và Gamma (trên 30 Hz), mỗi dải tần số này đều liên quan đến các trạng thái hoạt động khác nhau của não.
Các ứng dụng của EEG
Điện não đồ được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong y học và nghiên cứu khoa học. Một số ứng dụng chính của EEG bao gồm:
- Chẩn đoán bệnh lý: EEG thường được sử dụng để phát hiện các rối loạn thần kinh như động kinh, rối loạn giấc ngủ, và chẩn đoán hôn mê hoặc tổn thương não.
- Nghiên cứu về giấc ngủ: EEG là công cụ quan trọng trong nghiên cứu giấc ngủ, giúp xác định các giai đoạn của giấc ngủ và các rối loạn liên quan.
- Nghiên cứu nhận thức: EEG giúp các nhà khoa học nghiên cứu các quá trình nhận thức như sự chú ý, trí nhớ và quá trình xử lý thông tin.
- Ứng dụng trong lĩnh vực tâm lý: EEG cũng được sử dụng để nghiên cứu và điều trị các vấn đề tâm lý và sức khỏe tâm thần.
Lợi ích và hạn chế của EEG
EEG có nhiều ưu điểm như chi phí thấp, không xâm lấn và có khả năng đo trực tiếp hoạt động não trong thời gian thực. Tuy nhiên, nó cũng có một số hạn chế đáng kể:
- Độ phân giải không gian thấp: EEG chỉ đo được hoạt động điện trên bề mặt da đầu, không trực tiếp đo lường hoạt động sâu bên trong não.
- Khả năng bị nhiễu: Tín hiệu EEG dễ bị nhiễu từ các nguồn bên ngoài hoặc chuyển động của người tham gia thử nghiệm.
Kết luận
Điện não đồ là một công cụ mạnh mẽ và hữu ích trong y học cũng như nghiên cứu khoa học. Với những thành tựu đã đạt được và tiềm năng phát triển trong tương lai, EEG hứa hẹn mang lại những đột phá mới trong việc hiểu biết và điều trị các vấn đề liên quan đến thần kinh học.
Danh sách công bố khoa học về chủ đề "điện não đồ":
Chúng tôi đã so sánh các phản ứng điện não đối với các biểu hiện khuôn mặt sợ hãi và trung tính ở các tình nguyện viên khỏe mạnh trong khi họ thực hiện một nhiệm vụ quyết định giới tính không gian. Các kích thích khuôn mặt có hoặc nội dung không gian tần số băng thông rộng, hoặc được lọc để tạo ra các khuôn mặt có tần số không gian thấp (LSF) hoặc tần số không gian cao (HSF), luôn chồng chéo với nội dung SF bổ sung của chúng trong chiều ngược để duy trì năng lượng kích thích tổng thể. Chúng tôi đã kiểm tra giả thuyết rằng nội dung LSF thô của khuôn mặt có thể chịu trách nhiệm cho sự điều chỉnh sớm các tiềm năng liên quan đến sự kiện (ERP) đối với các biểu hiện sợ hãi. Phù hợp với các kết quả trước đây, chúng tôi cho thấy rằng các hình ảnh băng thông rộng của các khuôn mặt sợ hãi, so với các khuôn mặt trung tính, gây ra sức mạnh trường toàn cầu cao hơn khoảng 130 ms sau khi kích thích xuất hiện, tương ứng với một thành phần P1 tăng trên các điện cực chẩm ngoài, với các nguồn thần kinh nằm trong vỏ não thị giác ngoại vi. Lọc băng thông các khuôn mặt ảnh hưởng mạnh đến độ trễ và biên độ của ERP, với sự triệt tiêu của phản ứng N170 bình thường cho cả khuôn mặt LSF và HSF, bất kể biểu hiện. Quan trọng hơn, chúng tôi đã tìm thấy rằng thông tin LSF từ các khuôn mặt sợ hãi, không giống như thông tin HSF, đã tạo ra một sự tăng cường một bên phải của P1 chẩm ngoài, mà không thay đổi bất kỳ topo của đầu người, so với các khuôn mặt sợ hãi không lọc (băng thông rộng). Những kết quả này chứng tỏ rằng phản ứng P1 sớm đối với biểu hiện sợ hãi phụ thuộc vào một đường đi thị giác được điều chỉnh ưu tiên cho các đầu vào magnocellular thô, và có thể tồn tại không thay đổi ngay cả khi các bộ tạo N170 bị gián đoạn bởi lọc SF. Hum Brain Mapp, 2005. © 2005 Wiley‐Liss, Inc.
Vai trò của căng thẳng oxy hóa trong trạng thái động kinh do pilocarpine gây ra đã được điều tra thông qua việc đo mức độ peroxid hóa lipid, hàm lượng nitrite, nồng độ GSH, và hoạt động của enzyme superoxide dismutase và catalase trong vùng hồi hải mã của chuột Wistar. Nhóm kiểm soát được tiêm dưới da dung dịch muối 0.9%. Nhóm thực nghiệm nhận được pilocarpine (400 mg/kg, tiêm dưới da). Cả hai nhóm đều bị giết sau 24 giờ điều trị. Sau khi trạng thái động kinh được gây ra, có sự tăng đáng kể (77% và 51% tương ứng) trong mức độ peroxid hóa lipid và hàm lượng nitrite, nhưng giảm 55% trong nồng độ GSH. Hoạt động của catalase tăng 88%, nhưng hoạt động của superoxide dismutase không thay đổi. Những kết quả này chứng minh sự tổn thương thần kinh trong vùng hồi hải mã do giảm nồng độ GSH và tăng peroxid hóa lipid và hàm lượng nitrite. Hoạt động của GSH và catalase có liên quan đến các cơ chế chịu trách nhiệm loại bỏ các gốc tự do oxy trong quá trình phát triển trạng thái động kinh ở vùng hồi hải mã. Ngược lại, không tìm thấy mối tương quan giữa hoạt động của superoxide dismutase và catalase. Kết quả của chúng tôi đề nghị rằng hoạt động của GSH và catalase đóng vai trò chống oxy hóa trong vùng hồi hải mã trong trạng thái động kinh.
Thay đổi trong tưới máu não đã được nghiên cứu trong chín cơn co giật đơn giản phần động (SPS) kéo dài ngắn ở một bé gái 11 tuổi. Thay đổi tốc độ dòng máu ở cả hai động mạch não giữa (MCA) đã được đánh giá bằng siêu âm Doppler xuyên sọ trong khi theo dõi điện não đồ (EEG) đồng thời. Trong vòng 7.4 ± 1.4 giây sau khi khởi phát co giật điện não đồ, tốc độ dòng máu ở MCA phía cùng bên với các xung điện bắt đầu tăng lên và từ từ tăng cao hơn 70% so với giá trị cơ bản. Sự lan truyền hoạt động động kinh sang bán cầu bên kia trong giai đoạn muộn của cơn co giật liên quan đến sự gia tăng nhẹ trong tốc độ dòng máu (<30%) ở MCA đối diện. Sau khi kết thúc cơn co giật, tốc độ dòng máu đã trở về giá trị cơ bản trong vòng 47 ± 7 giây. Các phát hiện của chúng tôi chỉ ra rằng các cơn co giật động kinh khu trú gây ra những gia tăng tưới máu không đối xứng, có liên quan chặt chẽ đến sự khởi phát và chấm dứt hoạt động co giật trên điện não đồ.
Đến nay, ngừng tim (CA) vẫn là một nguyên nhân thường gặp gây bệnh tật và tử vong: mặc dù có những tiến bộ trong hồi sức tim phổi (CPR), tỷ lệ sống sót vẫn bị ảnh hưởng bởi tổn thương não do thiếu oxy-ischemia (HIBI) và kết quả thần kinh kém, cuối cùng dẫn đến việc rút lui điều trị hỗ trợ sự sống (WLST). Mục tiêu của CPR là hỗ trợ bơm tim để bảo tồn tưới máu cho các cơ quan, cho đến khi chức năng tim bình thường được phục hồi. Tuy nhiên, các thông số lâm sàng của tưới máu ở cơ quan mục tiêu trong quá trình CPR, đặc biệt là tưới máu não, vẫn chưa được xác định. Trong bối cảnh này, điện não đồ (EEG) và các biến thể của nó, như EEG đã xử lý, có thể được sử dụng để đánh giá chức năng não trong quá trình ngừng tim.
Chúng tôi đã mục tiêu tiến hành xem xét tài liệu liên quan đến tính khả thi của việc giám sát EEG và EEG đã xử lý hoặc thô trong suốt quá trình CPR.
Một bài tổng quan về tài liệu hiện có đã được thực hiện, bao gồm chủ yếu các báo cáo ca và nghiên cứu quan sát ở cả người và động vật, với tổng số 22 nghiên cứu có liên quan.
Chiến lược nghiên cứu đã xác định 22 bài viết độc đáo. 4 nghiên cứu quan sát được bao gồm và 6 nghiên cứu thí nghiệm trên động vật trong mô hình lợn. Các nghiên cứu còn lại là các báo cáo ca. Tài liệu liên quan đến chủ đề này bao gồm những kết quả mâu thuẫn, chứa đựng các nghiên cứu mà tính khả thi của EEG trong CPR là tích cực, và những nghiên cứu mà các tác giả đi đến kết luận trái ngược. Hơn nữa, mức độ bằng chứng, nói chung, vẫn thấp.
EEG có thể là một công cụ hữu ích để đánh giá hiệu quả của CPR. Một cách tiếp cận đa phương thức bao gồm các công cụ không xâm lấn khác như, đo đồng tử hồng ngoại định lượng và Doppler xuyên sọ, có thể giúp tối ưu hóa chất lượng của các thủ thuật hồi sức.
Kích thích vỏ não vận động (MCS) là một lựa chọn điều trị cho đau thần kinh sinh ba kháng trị (TGN). Thường thì, bệnh nhân cần phải tỉnh táo trong quá trình phẫu thuật để xác nhận vị trí chính xác của điện cực ngoài màng cứng trên vỏ não vận động, điều này làm giảm sự thoải mái của bệnh nhân.
Việc lập bản đồ vỏ não ngoài màng cứng (ECM) và định lượng tiềm độ vận động (MEPs) đã được thực hiện trong phẫu thuật để xác định vị trí chính xác của vỏ não vận động dưới gây mê toàn thân, cho kết quả so sánh được với việc kích thích thử nghiệm sau khi để bệnh nhân tỉnh táo trong quá trình phẫu thuật.
Việc thực hiện ECM và MEPs trong phẫu thuật hỗ trợ xác nhận vị trí chính xác của điện cực MCS trên vỏ não vận động, cho phép tiến hành thủ thuật MCS dưới gây mê toàn thân.
Các loài linh trưởng thể hiện các cấu trúc não phức tạp nhằm tăng cường chức năng nhận thức. Vỏ não mới thực hiện các chức năng nhận thức cao thông qua hàng tỷ tế bào thần kinh được kết nối. Những tế bào thần kinh này có các đặc tính về transcriptomic, hình thái học và điện sinh lý học khác biệt, và các nguyên tắc kết nối của chúng khác nhau. Những đặc điểm này trao cho bản đồ não của linh trưởng một tính chất đa mô đun. Việc tích hợp gần đây giữa giải trình tự thế hệ tiếp theo và kỹ thuật patch-clamp sửa đổi đang cách mạng hóa cách thức điều tra vỏ não linh trưởng, cho phép thiết lập một bản đồ tế bào thần kinh đa mô đun với mức độ chi tiết lớn: (1) công nghệ RNA-seq đơn bào/một nhân thiết lập các tài liệu tham khảo transcriptomic quy mô lớn, bao phủ tất cả các loại tế bào transcriptomic chính; (2) patch-seq liên kết các đặc điểm hình thái học và điện sinh lý học với tài liệu tham khảo transcriptomic; (3) patch-clamp đa tế bào phân định các nguyên tắc kết nối cục bộ. Ở đây, chúng tôi xem xét các ứng dụng của những công nghệ này trong vỏ não linh trưởng và thảo luận về những tiến bộ hiện tại cũng như các khoảng trống tạm thời để có thể hiểu biết toàn diện về vỏ não linh trưởng.
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 10