February 18th, 2012
Deze video legt de achtergrond theorie van de neonatale EEG-activiteit en de zintuiglijke reacties, gevolgd door een live demonstratie van hun opname in de neonatale intensive care unit.
Elektro-encefalografie of EEG is een techniek die elektrische activiteit in de hersenen meet. Neonatale EEG wordt altijd niet-invasief gemeten door het gebruik van individuele elektroden die aan de hoofdhuid zijn bevestigd of door het gebruik van een EEG-dop. EEG wordt tegenwoordig veel gebruikt in neonatale eenheden voor beoordeling en monitoring van hersenfunctie bij premature en voldragen baby's.
Het wordt het meest gebruikt bij de diagnose van epileptische aanvallen en bij de beoordeling van hersenrijpheid en herstel na hypoxische ischemische gebeurtenissen. In de afgelopen jaren zijn de praktijken van EEG-opname en het begrip van premature EEG-signalen drastisch verbeterd. Het doel van deze presentatie is om de theorie en praktijk van geavanceerde EEG-opnametechnieken te introduceren die beschikbaar zijn voor neonatale eenheden.
Bedside ervaring in neonatale eenheden over de hele wereld heeft aangetoond dat het gebruik van EEG de neurologische zorg voor zieke, premature en voldragen baby's aanzienlijk kan verbeteren. Aan het einde van de jaren negentig startte een onderzoeksnetwerk in Helsinki een volledige herziening van neonatale EEG-concepten en praktijken. Als resultaat van dit werk werden verschillende nieuwe ideeën geïntroduceerd om alle drie domeinen van EEG te combineren. Samen.
Deze geven een EEG-techniek die in staat is tot een grondige beoordeling van de hersenfunctie. Het frequentiedomein werd uitgebreid tot een volledige band, EEG, en het ruimtelijke domein werd vergroot met de introductie van neonatale multi-kanaals EEG-kappen. Bovendien werd een nieuw systeemdomein toegevoegd door premature sensorische tests tijdens EEG-opname te introduceren.
Deze opname-instelling is compatibel met een nieuw analyseraamwerk dat premature EEG-activiteit verbindt met de ontwikkeling van hersenverbindingen. De EEG registreert de elektrische activiteit van de hersenen met elektroden die aan de hoofdhuid zijn bevestigd. Een EEG-signaal wordt voornamelijk gegenereerd door activiteit in de corticale parametal-neuronen.
Ze reageren op binnenkomende zenuwsignalen en genereren fluctuaties in elektrische velden die in de EEG te zien zijn na versterking. Het aantal en de locatie van elektroden kunnen variëren van enkele tot meer dan honderd, afhankelijk van de behoefte. Klinische neonatale studies worden historisch uitgevoerd met vier tot tien elektroden.
Locaties worden altijd gedefinieerd volgens internationale nomenclatuur die de hoofdhuidgebieden specificeert op basis van een combinatie van letters en cijfers. Bij neonaten worden meestal polygraafkanalen toegevoegd om ademhaling, oogbewegingen, kin spierspanning en cardiale activiteit te registreren. EEG-signaal wordt conventioneel sterk gefilterd om de langzaamste en snelste activiteiten uit te sluiten.
Hoewel dit succesvol is in het uitsluiten van veel technische artefacten en extra cerebrale biosignalen, kan het ook resulteren in ernstige vervorming van hersensignalen. Een vergelijking van dezelfde premature EEG-signalen met en zonder filtering laat zien dat filters het uiterlijk van de premature EEG ernstig kunnen verstoren. De term full band, EEG, of F-B-E-E-G verwijst naar een techniek die in staat is om alle frequenties zonder vervorming op te nemen.
Dit is belangrijk voor het detecteren van de langzaamste gebeurtenissen zoals de zogenaamde spontane activiteit, tijdelijke of SAT's in de premature EEG. De multimodale EEG-studie omvat gelijktijdige testen van het sensorische systeem. Dit kan zeer nuttig zijn bij klinische beoordeling omdat hersenlaesies van premature baby's vaak beperkt zijn tot subcorticale structuren en dus alleen sensorische paden kunnen beïnvloeden.
De dichte array EEG is een opnamesysteem waarbij het aantal elektroden veel hoger is dan de conventionele twee tot tien kanalen. Het aanbrengen van 20 tot 60 elektroden is zelfs in de intensive care-afdeling haalbaar. Door het gebruik van EEG-kappen die zijn ontworpen voor neonaten, zal elk van de meer dan honderd elektroden belangrijke nieuwe informatie uit de neonatale hersenen brengen.
Corticale reacties op sensorische stimuli in de premature hersenen zijn heel anders dan die welke op latere leeftijden worden gezien. Bijvoorbeeld, bij premature baby's kan de amplitude van een somatische naar sensorische reactie op een tactiele stimulus honderden keren groter zijn en de duur vele malen langer zijn dan een reactie die bij oudere kinderen wordt gezien. Premature sensorische reacties zijn daarom zichtbaar op enkelvoudig responsniveau, waardoor ze gemakkelijk meetbaar zijn tijdens een EEG-opname.
Aangezien een premature cortex gemakkelijk is, kan het enkele seconden duren om te herstellen tussen reacties, terwijl de hersenen van oudere kinderen meer dan 10 keer per seconde kunnen reageren. Al deze verschillen zijn te wijten aan de fundamenteel unieke neurale netwerkmechanismen die ten grondslag liggen aan lopende activiteit en sensorische reacties in de premature hersenen. Het begrijpen van premature reacties maakt sensorische tests klinisch nuttig. Tijdens een premature EEG-opname kan de SOMA naar sensorische geëvokeerd respons of SE-arm worden geactiveerd door een sensorisch stimulus toe te passen op praktisch elk deel van het lichaam. De stimulus kan tactiel, elektrisch of zelfs proprioceptief zijn, zoals die geëvokeerd door pols- of enkelflexie.
Een gemakkelijke manier om SER-stimulus tijdens EEG-opname te leveren is door de palm of voet aan te raken, zodat een aanraking of proprioceptieve stimulus een signaal genereert dat langs de perifere zenuw naar het ruggenmerg reist, springt naar een tweede zenuw die naar de thalami aan de tegenoverliggende contralaterale kant van het lichaam stijgt. Ten slotte reist het signaal langs de thalamocorticale zenuw naar de hersencortex waar het een elektrisch veld oproept dat door de EEG over centrale pariëtale gebieden wordt geregistreerd. De visuele geëvokeerd respons of VE-arm kan eenvoudig worden geactiveerd met een knipperend licht dat de retina stimuleert. Signalen van de retina zullen langs de optische zenuwen naar de thalami aan beide kanten reizen.
Het signaal springt verder naar thalamocorticale zenuwen en zal worden overgedragen naar de visuele cortex. De resulterende elektrische velden worden geregistreerd door TAL EEG-elektroden gedurende de tijdsperiode van vroeg premature tot voldragen leeftijd. Grote structurele ontwikkelingen vinden plaats en worden weerspiegeld in het uiterlijk van EEG-signalen.
Het corticale oppervlak van een extreem kleine premature baby
Deze video legt de achtergrondtheorie van neonatale EEG-activiteit en sensorische reacties uit, gevolgd door een live demonstratie van hun registratie in een neonatale intensive care-eenheid.
Advanced multimodal EEG protocols enable mechanistic de-risking in neurodevelopmental target validation by linking sensory-evoked responses to subplate-cortical connectivity in preterm models. This approach supports predictive confidence in early discovery by quantifying functional maturation of thalamocortical pathways, a key determinant in CNS drug candidate screening. The protocol enhances translational continuity from in vitro assays to disease-relevant systems by providing electrophysiological readouts that reflect structural brain development.
The method integrates into the discovery continuum from target validation through lead identification by providing electrophysiological continuity between molecular perturbation and systems-level network function in developing brain models.