Termen database

EEG

Elektro-encefalografie (EEG) is een methode die het mogelijk maakt om vanaf de hoofdhuid op te nemen of er elektrische potentiaalverschillen bestaan in de hersenen. Bij het maken van een EEG worden elektroden op het hoofd geplaatst. Deze elektroden zijn meestal bevestigd in een muts, zodat ze op een vaste afstand van elkaar te vinden zijn. Dit maakt het makkelijker om signalen met elkaar te vergelijken. Om te zorgen dat de potentiaalverschillen goed worden doorgegeven, wordt een geleidende gel op het hoofd aangebracht. Aan een ruw EEG-signaal kunnen geen conclusies worden verbonden, omdat er veel ruis in het signaal te vinden is. Om dit ruis uit het signaal weg te filteren wordt gebruik gemaakt van ERP’s.

De basis van een EEG-signaal is een lang verhaal. Er zijn twee verschillende vormen van elektrische activiteit in de hersenen: actiepotentialen en post-synaptische potentialen. Een actiepotentiaal gaat van het cellichaam aan het begin van de axon naar de synaptische spleet aan het einde van de axon. Aan het einde van de axon worden neurotransmitters vrijgelaten in de synaptische spleet.

Neurotransmitters binden aan receptoren op de dendriet van de post-synaptische cel. Door deze bindingen gaan de ionkanalen van deze cellen open of dicht. Door ionkanalen worden ionen met een bepaalde elektrische potentiaal binnengelaten. Hierdoor gaat de elektrische lading van de hele dendriet omhoog of naar beneden wanneer de toevoer van bepaalde ionen start of stopt.

Elektroden op de schedel zijn niet in staat om actiepotentialen te meten. Dit komt door de timing van de potentialen en de ligging van de axonen. Wanneer een actiepotentiaal wordt gegenereerd dan komt er een elektrische stroom langs 1 punt op het axon. Het volgende moment verdwijnt deze stroom op dit punt van het axon en komt binnen op de volgende locatie op het axon. Dit gebeurt tot de synaptische spleet is bereikt. Wanneer twee actiepotentialen op exact hetzelfde moment zouden vuren, en op exact hetzelfde moment de synaptische spleet zouden bereiken, dan (alleen dan) zullen de potentialen opgeteld worden. Er zou dan dus een twee keer zo grote spanning worden gemeten. Echter, wanneer de actiepotentialen net na elkaar plaatsvinden dan is het ene axon klaar met vuren terwijl het andere nog bezig is. Dit resulteert erin dat het gestopte axon het signaal van het andere axon inhibeert. Er zou dan een te kleine spanning zijn om te kunnen worden gemeten. Neuronen vuren zelden tot nooit precies tegelijk, en EEG & ERP kunnen we dus enkel gebruiken om post-synaptische potentialen te meten.

Een post-synaptische potentiaal duurt tot honderd(en) milliseconden (een actiepotentiaal duurt slechts 1 milliseconde). Deze potentialen vuren constant, en bereiken slechts de dendrieten en het cellichaam. In tegenstelling tot een actiepotentiaal heeft een post-synaptische potentiaal geen gefixeerde vuurratio.

Wanneer een excitatorische neurotransmitter wordt vrijgelaten door de pre-synaptische cel, dan stroomt er een positieve elektriciteit in de post-synaptische cel. De elektrische spanning verdwijnt dus uit de synaptische spleet in de dendrieten/het cellichaam. Hierdoor wordt de cel positief geladen, en de omgeving van de dendrieten (de synaptische spleet) negatief. De elektrische lading moet de cel ook weer verlaten om weer in evenwicht te komen. Dit gebeurt bij het cellichaam, waardoor er net buiten het cellichaam weer een positieve lading ontstaat. Dit zorgt voor een tijdelijke dipool (negatief net buiten de dendrieten en positief net buiten het cellichaam).

De dipool van 1 cel is nauwelijks te meten, maar onder sommige omstandigheden is het mogelijk dat de verschillende dipolen sommeren. Deze omstandigheden zijn als volgt:

  • De dipolen moeten tegelijkertijd bestaan (deze kans is groter dan bij actiepotentialen omdat deze PS-potentialen langer zijn)
  • Duizenden of miljoenen neuronen moeten betrokken zijn
  • De neuronen moeten dezelfde oriëntatie hebben
  • De neuronen moeten dezelfde input hebben (excitatorisch, inhibitorisch)

 

Auteur: Myrthe Princen
Please wait... loading