Il segnale La registrazione

Transcript

1 Il segnale L elettroencefalogramma (EEG) è la raffigurazione grafica della differenza di potenziale elettrico tra due elettrodi. Il potenziale elettrico registrato consiste nell attività bioeleterica cerebrale sulla superficie dello scalpo ed è impossibile rapportarlo tout court ai potenziali elettrici intra ed extracellulare. Infatti l impulso elettrico si genera e si trasmette grazie all ingresso o all uscita dalla cellula di ioni con cariche elettriche positive o negative. Questo genera una corrente intracellulare (deduciamo siano i potenziali d azione) ed una corrente extracellulare (per deduzione sono i potenziali postsinaptici). La differenza tra i due potrebbe effettivamente essere approfondita, visto che non ci è del tutto chiara. Iniziamo però a porre attenzione a questi due tipi di potenziali. L EEG è la risultante dei potenziali elettrici che sono prodotti dalle fluttuazioni dell attività di ampie popolazioni di neuroni corticali. Tali flussi di corrente extracellulare sono generati a loro volta dalla sommazione spaziale dei potenziali postsinaptici delle cellule attive. I potenziali d azione non possono essere i responsabili principali della genesi dell EEG per due motivi: 1) l ampiezza del campo elettrico prodotto dalla propagazione di un potenziale d azione diminuisce molto più rapidamente dell ampiezza dei campi prodotti dai potenziali postsinaptici. 2)la durata dei potenziali d azione è molto breve, dell ordine di 1ms, tempo insufficiente per ottenere una adeguata sincronizzazione di ampie popolazioni neuronali corticali. I flussi di corrente sinaptiche nello spazio extracellulare durano invece all incirca da 10 a 40ms, quindi, anche in assenza di una perfetta sincronizzazione, i potenziali postsinaptici possono sommarsi più efficacemente dei potenziali d azione e creare campi elettrici abbastanza ampi da poter essere registrati dall esterno. I tessuti biologici inoltre non sono buoni conduttori e quindi i campi elettrici si attenuano con l aumento della distanza tra il generatore e l elettrodo registrante. Più i neuroni di una popolazione sono orientati in parallelo e attivi in modo sincrono e maggiore è l ampiezza del segnale registrato a distanza. E molto importante la sincronizzazione di un grande numero di cellule nella genesi dell EEG. Sono necessarie infatti migliaia di neuroni attivati contemporaneamente per generare un segnale EEG abbastanza grande da poter essere rilevato in superficie. Per determinare un segnale visibile dallo scalpo è necessaria l attivazione di oltre 100 neuroni corticali compresi in un area di almeno 6 cm2 L EEG è una misurazione dinamica in quanto questa differenza di potenziale viene raffigurata in funzione del tempo La registrazione L esame in questione si esegue utilizzando gli elettrodi che possono avere varie forme e dimensioni. Nel campo della neuropsichiatria avremo perlopiù a che fare con dispositivi i cui elettrodi sono predisposti in una cuffia che viene indossata dal bambino, cuffia precablate, avremo cuffie di differente misura in base all età del bambino. Altrimenti troveremo dispositivi in cui gli elettrodi si posizionano direttamente sul cuoi capelluto, elettrodo per elettrodo, grazie ad un collante con funge anche da conduttore. Talvolta si utilizeranno delle guide da posizionare sulla testa della persona, in modo da individuare il punto corretto in cui deve essere applicato l elettrodo.

2 Cuffia precablata Elettrodo sfuso Guida per l inserimento degli elettrodi La montatura elettrodo per elettrodo è quella più indicata per la registrazione EEG delle 24h, in quanto più stabili e risentono meno dei movimenti. Esistono altri metodi di registrazione: elettrodo ad ago intradermico, elettrodo sfenoidale per investigare le zone del lobo temporale non registrabili sullo scalpo, elettrodo nasoetmoidale per la base del lobo frontale, elettrodi nasofaringei per la faccia infero- mesiale del lobo temporale e frontale, elettrodi zigomatici per le regioni fronto temporali bsali e mesiali, elettrodi sovraorbitari per attività del polo frontale, elettrodi timpanici per la faccia inferiore del lobo temporale. Il posizionamento degli elettrodi si basa su un sistema specifico di posizionamento degli elettrodi. Tale sistema fu presentato nel 1949 da Jasper a Parigi è tutt ora universalmente utilizzato con il nome SI Il numero di elettrodi può variare in base alla tipologia d esame, più o meno accurato e alla dimensione del cranio della persona che esegue l esame (nei bambini piccoli si può ridurre a 8 elettrodi, negli adulti può arrivare a 120 elettrodi). Gli elettrodi quindi registreranno una data aria del cranio e ciò viene riportato sulle pagine di tracciato attraverso delle lettere e numeri che indicano uno specifico elettrodo. Il riferimento degli elettrodi è composto da una/due lettere seguite da un numero.

3 Le lettere: F per lobo frontale T per lobo temporale P per lobo parietale O per lobo occipitale C sulla linea centrale in corrispondenza della scissura rolandica. Fp per regione fronto- polare z indica che l eltroddo è situato sulla linea mediana in corrispondenza della scissura interemisferica. I numeri: le lettere sono seguite da numeri, quando sono pari indica che gli elettrodi sono posizionati nell emisfero destro, mentre troviamo un numero dispari se l elettrodo è situato nella regione sinistra del cranio. I numeri più piccoli sono quelli più vicini alla linea mediana, man mano che ci allontaniamo dalla linea mediana gli elettrodi avranno un numero maggiore. Il tracciato La traduzione grafica del segnale elettrico registrato può essere descritta e analizzato. Per fare questo ci sono alcuni parametri principali da analizzare: La frequenza Si misura in Hz, e dipende dal numero di volte in cui un elemento si ripete nel periodi di un sec, periodo individuabili sulla carta di registrazione compreso tra due linee scure. Nell immagine i puntini azzurri indicano quante volte si ripete l elemento onda in un secondo, quindi diremo che che questo elemento ha una frequenza di 5Hz. La determinazione della freuqenza durante la pratica clinica non è così precisa e con l esperienza tende ad essere una valutazione occhiometrica, valutazione complessiva su ampie zone del tracciato o dei soli elementi a che si decide descrivere. Possiamo individuare 5 frequenze o ritmi: - Delta elementi che si ripetono con una frequenza < di 4Hz - Theta frequenza tra 4 Hz 7,5 Hz - Alfa frequenza tra 8Hz e 13Hz - Beta frequenza tra 13 Hz e 30 Hz - Gamma frequenza > 30 Hz

4 Ampiezza Sulla registrazione è presente una linea che indica l ampiezza media, che risulterà quindi il punto di riferimento e che permetterà di individuare de un elemento è ad alto voltaggio, basso voltaggio o medio voltaggio. Durata In base alla durata di un elemento possiamo enucleare i singoli grafoelementi: Punte: durata <70ms Onda aguzza: durata tra 70 e 200 ms Onda lenta: durata > 200ms Distribuzione Focale in un punto ben circoscritto Locale in una zona Diffusa su entrambi gli emisferi laterale in un solo emisfero generalizzata nella totalità della superficie multifocale più punti circoscritti Simmetria Quando gli elementi hanno la stessa ampiezza su entrambi gli emisferi Sincronia Quando gli elementi si manifestano nello stesso momento su entrambi gli emisferi Regolarità Attività è monomorfa, quando lo stesso elemento si ripete

5 Attività polimorfa, quando elementi differenti per forma, durata e ampiezza, in sequenza. Ripetizione Attività ritmica Attività aritmica Attività periodica (intervalli regolari tra le attività descritte) Attività pseudoperiodica (intervalli non regolari tra le attività descritte) Fase Monofasico (l elemento ha una sola fase, positiva o negativa) Bifasico (l elemento ha una fase positiva ed una negativa) Trifasico Polifasico Morfologia Aguzza Onda Fusiforme Ad arcata Biforcuta sinusoidale Alcune riflessioni Nel tempo è stato osservato attraverso la registrazione del segnale elettrico prodotto dal cervello che questi produce delle attività non correlate ad apparenti correlati clini, riscontabili nella maggior parte degli individui. Attraverso questo processo di apprendimento si è potuto definire fisiologica una data attività. Tuttavia questo postulato non implica necessariamente che la funzione e la causa dell attività in questione sia chiara ( e qui si aprirebbe un discorso ampio e complesso che rappresenta il concetto di normalità e patologia pensate non stiamo parlando di psichiatria ma di neurologia). Ad oggi molte delle attività che si riscontrano nella maggior parte dei soggetti non è stata correlata ad una funzione cerebrale specifica. In parte questo potrebbe essere dovuto alla qualità dell esame che come abbiamo detto è piuttosto grossolano in quanto si registrano più segnali contemporaneamente che si sommano e si sottraggono, e che sono schermati e attenuati dai tessuti che si interpongono tra la corteccia e cerebrale e l elettrodo di registrazione. Inoltre l esame registra solo ciò che arriva in superfice, quindi a livello corticale ma non è osservabile l attività più profonda. Sicuramente altro fattore che alimenta queste domande è rappresentato dalla poca conoscenza che c è del SNC. Si pensa che una funzione importante sui vari elementi descritti possa avercela il Talamo in quando in grado di attivare un massiccio numero di neuroni corticali attraverso i fasci talamo corticali. Ma rimaniamo comunque nel campo della teoria. Inoltre ricordiamo che il tracciato EEG è una registrazione dinamica, e cioè varia con il tempo, uno stesso individuo può fare un tracciato in diverse condizioni e in momenti diversi registrando un tracciato diverso ogni volta. Riprendiamo le parole della prof.ssa Dravet pronunciate durante una lezione, riferendosi alla registrazione elettroencefalografica disse: Chi può dire se un tracciato è normale o patologico?. Probbilmente oggi l individuazione di pattern elettroclinici mette in stretta relazione un dato tracciato con una situazione clinica, tuttavia rimangono ancora aperti molti interrogativi e dubbi sulle modalità con le quali si conferisce all EEG una verità assoluta,

6 oggettiva e certa. L interpretazione di un EEG è infatti operatore dipendente, qualcuno individua le categorie di elettroencefalografari ed elettroencefalografisti per distinguere tra chi lo sa fare e chi no. Sarebbe interessante verificare se uno stesso tracciato letto e refertato da persone diverse ha la medesima conclusione. D altra parte questo esame non è invasivo né costoso come altri e il suo largo utilizzo nell epilessia o in altre condizioni ha permesso di ricavarne una grande esperienza e una raccolta dati per cui fanno dell esame una prima indagine diagnostica utile. Ricordiamo che in poche situazione l EEG è utilizzato per fare diagnosi. La diagnosi di epilessia si fa su base clinica, e l EEG può aiutare il medico nella prima fase di inquadramento diagnostico o nelle successive fasi di follow- up terapeutico e di remissione della sintomatologia. Il Ritmo di fondo Berger tra il 1930 e 40 segnalò il normale ritmo di fondo occipitale con la lettera greca alfa ( da lui descritto in veglia, a occhi chiusi e con reattività con la loro apertura). Ancora oggi non si sa a cosa corrisponde tale attività, però sappiamo che c è. La descrizione accademica del ritmo di fondo anche detto ritmo alfa: attività che si individua sulle derivazioni che registrano le regioni occipitali, compare in veglia e ad occhi chiusi. Frequenza: Il ritmo di fondo varia con l età, infatti sotto i 15 anni il ritmo di fondo ha frequenze basse. Nello specifico: a 6 mesi 5Hz; 9-18mesi 6-7 Hz; 2anni 7anni 7-8Hz; >7 anni 9Hz; preadolescenza Hz; Dai 15 a circa 65 anni è presente un ritmo alfa a circa 13Hz, sopra i 65 anni, la frequenza torna a ridursi intorno agli 8-9Hz. Ampiezza: come per la frequenza anche l ampiezza varia con l età. Nei bambini si osserva infatti un ritmo di fondo ampio, che tende a diminuire con l età. Di base il ritmo di fondo presenta una lieve differenza di ampiezza tra emisferi, infatti l emisfero dominante tende a dare un segnale più elevato. Questo non viene segnalato se non si scosta del 50 % dal ritmo di fondo controlaterale. Ci sono tracciati in cui non è osservabile il ritmo di fondo o in cui l ampiezza è bassa. Oltre ad una questione legata alla qualità di registrazione, tale situazione può essere legata ad altre situazioni uno stato ansioso della persona, alcolizzati. Regolare: se presente con le stesse caratteristiche in più punti (monoformo o polimorfo), se irregolare si può specificare ad esempio che il tracciato è irregolare per elementi ad una frequenza più bassa. Stabile: quanto il ritmo di fondo è presente in modo continuativo lungo tutto il tracciato Morfologia: sinusoidale se il ritmo di fondo, ha una fase negativa e positiva. Può avere ua morfologia aguzza, o fusiforme Reazione d arresto: Il ritmo di fondo deve scomparire quando la persona apre gli occhi, così come compare alla chiusura degli occhi. Quando è presente la reazione d arresto il ritmo di fondo si definisce reagente Differenziazione regionale: Il ritmo di fondo è presente nelle regioni posteriori, in alcuni casi tuttavia potrebbe essere ossrevabile in maniera più chiara nelle regioni anteriori, questo potrebbe essere dovuto o ad un errato posizionamente degli elettrodi, o negli anziani il ritmo di fondo tende ad anteriorizzarsi. In alcuni casi invece il ritmo di fono tende a diffondere e quindi comparire su più derivazioni. Simmetrico: Se l ampiezza è uguale in entrambi gli emisferi Sincrono: se è presente nello stesso momento in entrambi gli emisferi.

7 Ecco una pagina di traccia in cui si registra un ritmo di fondo di fondo a 11Hz, per descrivere tale attività è necessario verificarei diversi parametri sopradescritti in alltri punti del tracciato.