뇌파 : 역사, 기능, 파동 - 신경 심리학 - 2025

뇌파 (EEG)를 기록하고 뇌의 생체 전기 활동을 평가하는 데 사용되는 테스트입니다. 전위는 환자의 두피에있는 전극을 통해 얻습니다.

기록은 EEG를 통해 움직이는 종이에 인쇄하거나 모니터에서 볼 수 있습니다. 뇌의 전기적 활동은 휴식, 각성 또는 수면의 기본 조건에서 측정 할 수 있습니다.

어린이의 뇌파도 적용

뇌파도는 다른 여러 용도 중에서 간질, 수면 장애, 뇌병증, 혼수 상태 및 뇌사를 진단하는 데 사용됩니다. 연구에도 사용할 수 있습니다.

이전에는 종양이나 뇌졸중과 같은 국소 뇌 질환을 감지하는 데 사용되었습니다. 오늘날 자기 공명 영상 (MRI)과 컴퓨터 단층 촬영 (CT)이 사용됩니다.

뇌파의 간략한 역사

뇌파의 역사는 1870 년 프로이센 군대의 의사 인 Fristsch와 Hitzig가 군인의 두뇌로 조사를하면서 시작되었습니다. 이들은 세단 전투에서 발견되었습니다. 그들은 곧 갈바닉 전류로 일부 뇌 영역을 자극함으로써 신체에서 움직임이 발생한다는 것을 깨달았습니다.

Richard Birmick Caton

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그러나 의사 Richard Birmick Caton이 뇌가 전류를 생성한다는 것을 확인한 것은 1875 년이었습니다. 이것은 나중에 신경 학자 Ferrier가 뇌의 운동 기능을 찾는 "패러 딕 전류"를 실험 할 수있게 해주었습니다.

Vladimir Pravdich-Neminsky

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1913 년에 Vladimir Pravdich-Neminsky는 개의 신경계를 검사하는 "뇌전도"를 처음으로 수행했습니다. 그 순간까지 두개골 내부에 도달 한 확대 절차가 없었기 때문에 발견 된 뇌에 대한 모든 관찰이 이루어졌습니다.

한스 버거

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1920 년에 Hans Berger는 인간을 대상으로 실험을 시작했고 9 년 후 뇌의 전기적 활동을 측정하는 방법을 만들었습니다. 그는 뇌의 전기적 변동의 기록을 특징 짓기 위해 "뇌파도"라는 용어를 만들었습니다.

이 독일 신경 학자는“버거 리듬”을 발견 한 사람입니다. 즉, 현재의 "알 파파"는 시상의 동기 전기적 활동에서 오는 전자기 진동으로 구성됩니다.

Berger는 그의 위대한 발견에도 불구하고 그의 제한된 기술 지식으로 인해이 방법을 발전시킬 수 없습니다.

1934 년에 Adrian과 Matthews는 Society of Physiology (Cambridge)의 데모에서 "Berger 리듬"을 확인할 수있었습니다. 이 저자들은 더 나은 기술로 발전했으며 초당 10 포인트의 규칙적이고 넓은 리듬이 전체 뇌에서 발생하는 것이 아니라 연관의 시각적 영역에서 발생했음을 보여주었습니다.

프레데릭 골라

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나중에 Frederic Golla는 특정 질병에서 뇌 활동의 리듬 진동에 변화가 있음을 확인했습니다. 이것은 간질 연구에 큰 진전을 가져 왔고,이 문제의 어려움과 포괄적 인 방법으로 뇌를 연구 할 필요성을 인식하게되었습니다. Fisher와 Lowenback은 1934 년에 간질 피크를 결정할 수있었습니다.

마지막으로 로봇 공학에 능숙한 미국 신경 학자 인 William Gray Walter는 자신의 EEG 버전을 개발하고 개선 사항을 추가했습니다. 덕분에 이제 알 파파에서 델타 파에 이르기까지 다양한 유형의 뇌파를 감지 할 수 있습니다.

뇌파는 어떻게 작동합니까?

표준 EEG는 전도성 젤로 두피에 전극을 부착하여 수행되는 통증이없는 비 침습적 스캔입니다. 두 전극 사이의 전압 차이를 측정하는 기록 채널이 있습니다. 일반적으로 16 ~ 24 개의 리드가 사용됩니다.

전극 쌍이 결합되어 "마운트"라고 불리는 것을 생성하며, 양극 (가로 및 세로) 및 단극 (참조)이 될 수 있습니다. 양극성 몽타주는 뇌 활동 영역의 전압 차이를 기록하는 데 사용되는 반면, 단 극성은 활성 뇌 영역과 활동이 없거나 중립적 인 영역을 비교합니다.

활성 영역과 전체 또는 일부 활성 전극의 평균 간의 차이도 측정 할 수 있습니다.

침습성 전자 (뇌 내부)는 측두엽의 근심 표면과 같이 접근하기 어려운 영역을 자세히 연구하는 데 사용할 수 있습니다.

Electrocorticography

때로는 대뇌 피질의 전기적 활동을 감지하기 위해 뇌 표면 가까이에 전극을 삽입해야 할 수도 있습니다. 전극은 일반적으로 두개골의 절개를 통해 경막 (수막 층 중 하나) 아래에 배치됩니다.

이 절차를 전기 피질 조영술이라고하며 저항성 간질을 치료하고 조사에 사용됩니다.

10-20 계

"10-20 시스템"으로 알려진 전극 배치를위한 표준화 된 시스템이 있습니다. 이는 전극 사이의 거리가 앞쪽 축 (앞에서 뒤쪽으로) 또는 가로 (뇌의 한쪽에서 다른 쪽로)에 대해 10 % 또는 20 % 여야 함을 의미합니다.

21 개의 전극을 배치해야하며 각 전극은 차동 증폭기의 한 입력에 연결됩니다. 증폭기는 활성 전극과 기준 전극 사이에 전압을 1,000 회에서 100,000 회까지 분산시킵니다.

현재 아날로그 신호는 사용되지 않고 디지털 증폭기가 사용됩니다. 디지털 EEG는 큰 장점이 있습니다. 예를 들어, 신호의 분석 및 저장을 용이하게합니다. 또한 필터, 감도, 녹화 시간 및 몽타주와 같은 매개 변수를 수정할 수 있습니다.

EEG 신호는 OpenBCI와 같은 오픈 소스 하드웨어로 기록 될 수 있습니다. 반면에 신호는 EEGLAB 또는 Neurophysiological Biomarker Toolbox와 같은 무료 소프트웨어로 처리 할 수 ​​있습니다.

뇌파 신호는 두개골 표면의 두 지점 사이에 존재하는 전위차 (ddp)로 표현됩니다. 각 포인트는 전극입니다.

EEG 뇌파

우리의 뇌는 뉴런을 통해 이동하는 전기 자극을 통해 작동합니다. 이러한 충동은 리드미컬 할 수도 있고 아닐 수도 있으며 뇌파라고합니다. 리듬은 형태와 지속 시간이 같고 자체 주파수를 유지하는 규칙적인 파동으로 구성됩니다.

파동은 주파수, 즉 초당 파동이 반복되는 횟수에 따라 분류되며 헤르츠 (Hz)로 표시됩니다. 주파수는 특정 지형 분포와 반응성을 가지고 있습니다. 두피에서 관찰되는 대부분의 뇌 신호는 1 ~ 30Hz 범위에 있습니다.

반면에 진폭도 측정됩니다. 이것은 기준선과 파동의 피크 사이의 거리를 비교하여 결정됩니다. 파동 형태는 끝파 콤플렉스 및 / 또는 파동 느린 파동에서 날카 롭고 뾰족 할 수 있습니다.

EEG에서는 알파, 베타, 세타 및 델타로 알려진 4 개의 주요 대역폭을 볼 수 있습니다.

베타 웨이브

베타 웨이브. 출처 : Hugo Gamboa

주파수가 14 ~ 35Hz 인 넓은 파도로 구성되어 있으며, 시험을 보거나 공부하는 등 집중적 인 정신적 노력이 필요한 활동을하면서 깨어있을 때 나타납니다.

알 파파

베타 웨이브. 출처 : Hugo Gamboa

이전의 것보다 진폭이 크고 주파수가 8 ~ 13Hz 사이에서 진동합니다. 눈을 감거나, 몽상하거나, 고도로 자동화 한 활동을 수행 할 때도 나타납니다.

세타파

베타 웨이브. 출처 : Hugo Gamboa

진폭은 더 크지 만 주파수는 더 낮습니다 (4 ~ 8Hz 사이). 그들은 수면을 시작하기 전에 큰 이완 상태를 반영합니다. 특히 수면 초기 단계와 관련이 있습니다.

델타 파

델타 파도. 출처 : Hugo Gamboa

이 파동은 가장 낮은 주파수 (1 ~ 3Hz 사이)를 가진 파동입니다. 이는 더 깊은 수면 단계 (보통 꿈을 꾸지 않는 단계 3 및 4)와 관련이 있습니다.

방법

EEG를 수행하려면 환자는 어두운 환경에서 눈을 감고 긴장을 풀어야합니다. 일반적으로 약 30 분 동안 지속됩니다.

처음에는 간헐적 광 자극 (다른 주파수의 빛 자극 적용) 또는과 호흡 (3 분 동안 정기적으로 깊은 호흡)과 같은 활성화 테스트가 수행됩니다.

또한 수면을 유도하거나 반대로 환자를 깨울 수 있습니다. 이것은 연구원이 관찰하거나 확인하려는 내용에 따라 다릅니다. 이 비디오는 성인의 응용 프로그램을 보여줍니다.

해석

뇌파도를 해석하기 위해서는 환자의 나이와 상태에 따른 뇌의 정상적인 활동을 알아야합니다. 또한 오해를 최소화하기 위해 인공물과 가능한 기술적 문제를 조사해야합니다.

간질 활동이있는 경우 EEG는 비정상 일 수 있습니다 (간질 과정을 암시 함). 이것은 지역화되거나 일반화되거나 특정하고 비정상적인 패턴으로 될 수 있습니다.

특정 영역에서 느린 파동이 시각화되거나 일반화 된 비 동시성이 발견되는 경우에도 비정상 일 수 있습니다. 진폭에 이상이 있거나 정상에서 벗어나는 선이있을 때도 있습니다.

현재 영상 -EEG 모니터링, 외래 EEG, 원격 측정, 뇌 매핑과 같은 다른 고급 기술이 전기 피질 조영술 외에도 개발되었습니다.

뇌파의 유형

아래에 나열된 여러 유형의 EEG가 있습니다.

기준 뇌파도

환자가 깨어있을 때 수행하는 것이므로 준비가 필요하지 않습니다. 검사에 영향을 줄 수있는 제품을 사용하지 않기 위해 두피를 잘 청소합니다.

수면 부족 기간의 뇌파

사전 준비가 필요합니다. 환자는 수행하기 전에 24 시간 동안 깨어 있어야합니다. 이것은 기준 EEG를 통해 얻을 수없는 이상을 감지하기 위해 수면 단계의 생리적 흔적을 만들 수 있도록 수행됩니다.

영상 뇌파

정상적인 EEG이지만 그 과정에서 환자가 비디오로 녹화된다는 특징이 있습니다. 그 목적은 위기 또는 의사 위기가 나타나는지 관찰하기 위해 시각적 및 전기적 기록을 얻는 것입니다.

뇌사에 대한 뇌파도

대뇌 피질 활동 또는 그 부재를 관찰하는 데 필요한 기술입니다. 소위 "뇌사 프로토콜"의 첫 번째 단계입니다. 장기 추출 및 / 또는 이식을 위해 장치를 시작하는 것이 중요합니다.

임상 응용

뇌파도는 다양한 임상 및 신경 심리학 적 조건에서 사용됩니다. 다음은 그 용도 중 일부입니다.

간질 감지

간질의 EEG는 심인성 위기, 실신, 운동 장애 또는 편두통과 같은 다른 병리와 구별 될 수 있기 때문에 진단에 필수적입니다.

또한 간질 증후군을 분류하고 그 진화 및 치료 효과를 제어하는 ​​데 사용됩니다.

뇌병증 감지

뇌병증은 뇌의 손상이나 기능 장애를 수반합니다. 뇌파 검사 덕분에 특정 증상이 "유기적"뇌 문제로 인한 것인지 아니면 다른 정신 질환의 산물인지 알 수 있습니다.

마취 조절

뇌파도는 마취의 깊이를 조절하여 환자가 혼수 상태에 빠지거나 깨어나는 것을 방지하는 데 유용합니다.

뇌 기능 모니터링

EEG는 중환자 실에서 뇌 기능을 모니터링하는 데 필수적입니다. 특히 발작, 유도 된 혼수 상태에있는 환자의 진정제 및 마취 효과는 물론 2 차 뇌 손상을 확인합니다. 예를 들어, 지주막 하 출혈에서 발생할 수 있습니다.

이상 동작 감지

뇌에 영향을 미칠 수있는 신체의 비정상적인 변화를 진단하는 데 사용됩니다. 일반적으로 알츠하이머, 머리 부상, 감염 또는 종양과 같은 뇌 질환을 진단하거나 모니터링하는 데 필요한 절차입니다.

특정 뇌파 패턴은 일부 병리의 진단에 관심이있을 수 있습니다. 예를 들어, 헤르페스 성 뇌염, 뇌성 무산소 증, 바르비 투르 산염 중독, 간성 뇌병증 또는 크로이츠 펠트-야콥병이 있습니다.

적절한 두뇌 발달 확인

신생아에서 EEG는 뇌에 대한 정보를 제공하여 수명에 따라 가능한 이상을 식별 할 수 있습니다.

혼수 상태 또는 뇌사 확인

뇌파도는 환자의 의식 상태를 평가하는 데 필요합니다. 그것은 예후와 뇌 활동의 둔화 정도에 대한 데이터를 제공하므로 낮은 빈도는 의식 수준의 감소를 나타냅니다.

또한 뇌 활동이 연속적인지 불연속 적인지, 간질 활동의 존재 (더 나쁜 예후를 나타냄) 및 자극에 대한 반응성 (혼수 상태의 깊이를 나타냄)을 관찰 할 수 있습니다.

또한이를 통해 수면 패턴의 존재 여부를 확인할 수 있습니다 (혼수 상태가 깊어지면 드물게 발생 함).

수면의 병리

EEG는 여러 수면 병리의 진단 및 치료에 매우 중요합니다. 환자는 수면 중에 검사 할 수 있으며 뇌파 특성을 관찰 할 수 있습니다.

토양 연구에 가장 널리 사용되는 검사는 수면 다원 검사입니다. 이것은 뇌파도를 포함하는 것 외에도 환자를 비디오로 동시에 기록합니다. 또한 근육 활동, 호흡 운동, 기류, 산소 포화도 등을 분석 할 수 있습니다.

조사

뇌파도는 특히 신경 과학,인지 심리학, 신경 언어학 및 정신 생리학에서 연구에 사용됩니다. 사실 오늘날 우리가 뇌에 대해 알고있는 많은 것들은 뇌파를 이용한 연구 때문입니다.

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