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Bild: “BCI” von Anders Sandberg. Lizenz: CC BY 2.0


Bereits 1924 von Hans Berger entwickelt, scheint das Elektroenzephalogramm bei Medizinern aus der Mode gekommen. Nicht zu voreilig sollte man es als veraltet ad acta legen. Bildgebungsverfahren wie die Computertomografie oder Magnetresonanztomografie lassen oft nur indirekte Schlüsse auf Hirnaktivitäten zu. Das Elektroenzephalogramm zeigt nach wie vor ganz konkret, ob sich im Großhirn eines Menschen etwas bewegt.

Die Elektroenzephalografie (EEG) ist eine der wichtigsten und etabliertesten Methoden neurologischer Diagnostik. Das Elektroenzephalogramm ist das grafische Ergebnis einer Elektroenzephalografie. Es handelt sich nicht um eine Abbildung des Gehirns, sondern um komplexe Wellenmuster, die interpretiert werden müssen.

EEG – Die Abkürzung für zwei Begriffe:

  • Elektroenzephalografie – Untersuchungsmethode
  • Elektroenzephalogramm – grafisches Ergebnis einer Elektroenzephalografie

An bestimmten Stellen der Schädeldecke messen Elektroden, in der Regel zwölf, 16 oder mehr an der Zahl, die Potentialschwankungen der elektrischen Aktivität von Hirnzellen. Dazu werden die Spannungen zwischen zwei der Metallplättchen abgeleitet.

Potentialschwankungen sind keine Aktionspotentiale! Es handelt sich um Spannungsschwankungen von Pyramidenzellen.

Die Auflösung beim Auflegen auf die Schädeldecke ist geringer (wenige Zentimeter) als das Auflegen auf die Hirnrinde bei geöffneter Schädeldecke. Letzteres wird als Spezialform auch Elektrokortikogramm genannt (Auflösung unter einem Zentimeter).

Wellen und Bänder

Die Spannungen, die dabei entstehen, werden traditionell in Frequenzbänder oder Wellen (Hirnstromwellen) unterteilt. Nicht alle Einteilungen entsprechen noch dem neuesten Stand der Forschung, aber sie haben sich über die Zeit etabliert.

Senkt sich das Frequenzband nach unten ab, so bedeutet das eine Positivierung des Spannungszustands. Dies kann zwei Gründe haben: Ein erregendes postsynaptisches Potential (EPSP) in tieferen Schichten oder ein gegenteiliger Effekt in den oberen, kortikalen Schichten: ein inhibitorisches postsynaptisches Potential (IPSP).

Genau umgekehrt verhält es sich bei einem Ausschlag der EEG-Welle nach oben: die Negativierung zeigt ein oberflächliches EPSP oder ein tieferes IPSP an.

Frequenzband Frequenz Zustand Mögliche Effekte
Delta 0,5 – 4 Hz Tiefschlaf, Trance
Theta niedrig (Theta 1) 4 – 6,5 Hz Einschlafen, Hypnose, Wachträumen
Theta hoch (Theta 2) 6,5 – 8 Hz Tiefe Entspannung, Meditation, Hypnose, Wachträumen Erhöhte Erinnerungs- und Lernfähigkeit, Konzentration, Kreativität
Alpha 8 – 13 Hz Leichte Entspannung, nach innen gerichtete Aufmerksamkeit, geschlossene Augen Erhöhte Erinnerungs- und Lernfähigkeit
Beta niedrig (SMR) 13 – 15 Hz Entspannte, nach außen gerichtete Aufmerksamkeit Gute Aufnahmefähigkeit und Aufmerksamkeit
Beta mittel 15 – 21 Hz Hellwach, normale bis erhöhte, nach außen gerichtete Aufmerksamkeit und Konzentration Gute Intelligenzleistung
Beta hoch 21 – 38 Hz Hektik, Stress, Angst oder Überaktivierung Sprunghafte Gedankenführung
Gamma 38 – 70 Hz Anspruchsvolle Tätigkeiten mit hohem Informationsfluss Transformation oder neuronale Reorganisation

Nach wie vor essentiell

In vielen Bereichen, allen voran die Schlafmedizin, sind EEG’s noch immer das Mittel der Wahl. Hier werden als Teil der Polysomnografie die EEG-Muster, wie zum Beispiel die Schlafspindeln, verwendet, um die Tiefe und die Qualität des Schlafes genauer zu bestimmen.

In der Vergangenheit wurden auch zahlreiche Ansätze zum „Brain-Mapping“ unternommen, bei denen die EEG-Parameter zweidimensional auf die Fläche des Schädels aufgetragen wurden. Wenn man nun weiß, welche Hirnareale unter welcher Stelle des Schädels liegen, kann man erkennen, wo gerade eine starke Hirnaktivität vorhanden ist.

Gerade auch für die exakte und definitive Bestimmung des Hirntods bietet sich eine Kontrolle durch ein mehrstündiges EEG an. Sind keine Potentiale erkennbar, so handelt es sich um ein Null-Linien-EEG und man kann zumindest davon ausgehen, dass keine kortikale Aktivität mehr vorhanden ist. Ein Locked-In-Syndrom ist ausgeschlossen. Über die Aktivität der innen liegenden Hirnteile und des Hirnstamms lässt sich jedoch nichts aussagen.

Auch Epilepsien oder eine Enzephalitis werden mit Hilfe des EEGs genauer diagnostiziert. So alt die Methode auch ist, sie hat sich auf Dauer etabliert.

 




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