Quellen und Copyright
Dieser Artikel wurde von Andreas Faßl, Redaktion erstellt. Für die Erstellung wurden folgende Quellen verwendet:
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Elektroenzephalografie: Das EEG
Die Elektroenzephalografie heißt kurz EEG. Mit einem EEG wird die elektrische Aktivität des Gehirns gemessen.
Dafür werden kleine Elektroden auf dem Kopf befestigt. Die Untersuchung ist schmerzfrei und arbeitet ohne Röntgenstrahlen. Die Elektroden messen sehr kleine elektrische Signale. Ein Computer stellt diese Signale als Wellen auf einem Bildschirm dar.
Wofür wird ein EEG eingesetzt?
Ein EEG wird vor allem bei Erkrankungen des Gehirns eingesetzt. Besonders wichtig ist die Untersuchung bei Epilepsie. Sie kann typische Veränderungen der Gehirnaktivität zeigen.
Auch bei bestimmten Bewusstseins- und Schlafstörungen kann ein EEG helfen. Je nach Fragestellung kann die Untersuchung länger dauern oder während des Schlafs durchgeführt werden.
Wie läuft die Untersuchung ab?
Die untersuchte Person sitzt oder liegt ruhig. Die Elektroden werden nach einem festen Schema auf der Kopfhaut verteilt.
Manchmal wird zusätzlich tief und schnell geatmet oder ein Flackerlicht eingesetzt. Dadurch können bestimmte Veränderungen im EEG sichtbar werden.
Was zeigen die Gehirnwellen?
Im EEG gibt es unterschiedlich schnelle Wellen. Dazu gehören zum Beispiel Alpha-, Beta-, Theta- und Delta-Wellen. Welche Wellen auftreten, hängt unter anderem davon ab, ob eine Person wach, müde oder im Schlaf ist.
Bei Kindern sieht ein normales EEG anders aus als bei Erwachsenen. Deshalb muss das Alter bei der Beurteilung berücksichtigt werden.
Die Elektroenzephalografie: Funktionsweise, Geschichte und klinische Anwendung
Die Elektroenzephalografie (EEG) gehört zu den etablierten diagnostischen Verfahren der Neurologie. Sie ermöglicht es, die elektrische Aktivität der Hirnrinde schmerzfrei und ohne Strahlenbelastung in Echtzeit aufzuzeichnen. Das Verfahren wird unter anderem bei der Abklärung von Epilepsie, Bewusstseinsstörungen und Schlafstörungen eingesetzt.
Funktionsweise und neurophysiologische Grundlagen
Das menschliche Gehirn besteht aus Milliarden von Nervenzellen (Neuronen), die über elektrische und chemische Signale miteinander kommunizieren. Wenn viele Neuronen synchron aktiv sind, entstehen messbare elektrische Spannungsänderungen.
Bei einer EEG-Untersuchung werden Elektroden auf der Kopfhaut platziert, die diese elektrischen Signale erfassen. Die gemessenen Spannungen liegen im Mikrovoltbereich und werden durch Verstärker sichtbar gemacht. Das Ergebnis ist das Elektroenzephalogramm: eine grafische Darstellung von Kurvenverläufen, deren Frequenz und Amplitude Rückschlüsse auf die Hirnaktivität erlauben.
Historische Entwicklung: Von Hans Berger zur digitalen Messung
Die Grundlagen der modernen Elektroenzephalografie wurden in den 1920er-Jahren gelegt. Dem Jenaer Psychiatrieprofessor Hans Berger gelang es 1924 erstmals, die elektrische Aktivität des menschlichen Gehirns über die intakte Schädeldecke aufzuzeichnen.
Berger zeigte, dass sich die elektrischen Wellen in Abhängigkeit vom Wachheitszustand verändern. Zu seinen wichtigsten Beobachtungen gehörten die Alphawellen, die insbesondere im entspannten Wachzustand mit geschlossenen Augen auftreten. Seine Arbeiten bildeten eine wichtige Grundlage für die weitere Entwicklung der Elektroenzephalografie.
Durchführung und Ablauf einer EEG-Messung
Eine EEG-Untersuchung folgt standardisierten Abläufen, um vergleichbare und aussagekräftige Messergebnisse zu erhalten.
- Vorbereitung: Die Elektroden werden nach einem internationalen Standardschema, häufig dem sogenannten 10-20-System, auf der Kopfhaut verteilt. Zur Verbesserung des Kontakts wird Kontaktgel verwendet.
- Messphase (Ruhe-EEG): Während der Messung nimmt die untersuchte Person eine entspannte Haltung im Sitzen oder Liegen ein. Augenbewegungen, Muskelaktivität und andere Bewegungen können das EEG-Signal beeinflussen.
- Provokationsmethoden: Zur zusätzlichen diagnostischen Beurteilung können unter anderem Hyperventilation und Lichtreize eingesetzt werden. Auch Schlafentzug kann bei bestimmten Fragestellungen Bestandteil der Untersuchung sein.
Ein Routine-EEG dauert in der Regel etwa 20 bis 30 Minuten. In besonderen diagnostischen Fragestellungen kommen erweiterte Verfahren wie das Schlaf-EEG oder ein Langzeit-EEG über 24 oder 48 Stunden zum Einsatz.
Frequenzbänder und ihre klinische Interpretation
Die Analyse des EEG basiert im Wesentlichen auf der Auswertung von Wellenformen und deren Frequenzen, die in Hertz (Hz) angegeben werden.
- Alpha-Wellen (8–13 Hz): Typisch für den entspannten Wachzustand mit geschlossenen Augen.
- Beta-Wellen (14–30 Hz): Treten unter anderem bei geöffneten Augen und geistiger Aktivität auf.
- Theta-Wellen (4–7 Hz): Finden sich insbesondere bei starker Müdigkeit oder beim Einschlafen.
- Delta-Wellen (0,5–3,5 Hz): Charakteristisch für den Tiefschlaf.
- Gamma-Wellen (über 30 Hz): Können mit erhöhter Aufmerksamkeit und konzentrierter Aktivität einhergehen.
Abweichungen im Wellenmuster können auf neurologische Störungen hinweisen. Ein wichtiges Einsatzgebiet ist die Diagnostik von Epilepsien. Während eines epileptischen Anfalls können charakteristische hohe und steile Wellen beziehungsweise Spikewellen auftreten. Außerhalb eines Anfalls kann das EEG jedoch unauffällig sein.
Lokal begrenzte Veränderungen im EEG können auf eine Schädigung oder Erkrankung eines bestimmten Hirnbereichs hinweisen. Zur weiteren Abklärung können bildgebende Verfahren wie eine MRT-Untersuchung erforderlich sein.
Pädiatrische Besonderheiten im Kinder-EEG
Die Interpretation von Gehirnströmen bei Säuglingen, Kindern und Jugendlichen erfordert spezialisiertes Fachwissen. Das kindliche Gehirn befindet sich in kontinuierlicher Entwicklung, was sich auch im EEG-Muster widerspiegelt.
Bei Kindern sind individuelle Unterschiede stärker ausgeprägt als bei Erwachsenen. Das Wellenmuster kann langsamer und unregelmäßiger sein. Erst gegen Ende der Pubertät ist das EEG-Muster weitgehend ausgereift. Befunde müssen deshalb immer unter Berücksichtigung des jeweiligen Alters beurteilt werden.