شکل ۲-۳ نمای کلی یک EEG را در ساده ترین حالت نشان می‌دهد. درون داد دریافتی از یک الکترود فعال به دستگاه تقویت کننده الکتریکی یا آمپلی فایر وارد شده و با درون داد دریافتی از Ground مقایسه شده و برون داد شامل تفاوت پتانسیلی بین این دو است.

شکل۲-۳٫ نمای کلی یک EEG را در ساده ترین حالت

این فرایند ضبط فعالیت مغزی می‌تواند به دو شکل صورت بگیرد.در ضبط ارجاعی سیگنال‌های ناشی از یک فعالیت مغزی با یک زمین (Ground) یا گراند مقایسه می‌شود و در نوع دو قطبی این درون دادها از دو الکترود روی پوست سر گرفته شده و هر دو با یک زمین مقایسه می‌شوند، در نتیجه تفاوت‌های این دو نقطه بررسی می‌شود. سپس این سیگنال‌ها به شکل امواج مغزی یا داده روی کاغذ یا کامپیوتر ثبت می‌شوند. مکانیسم‌های زیربنایی هم نواختی EEG دو عامل اساسی هستند؛ اول تعامل بین کرتکس و تالاموس. فعالیت سلول‌های راهنمای تالاموس منجر به فعالیت ریتمیک کرتکس می‌شود، مثلا شبکه هسته ای تالاموس در تولید دوک‌های خواب نقش دارند. و دوم مشخصات عملکرد شبکه های عصبی بزرگ در کرتکس که ظرفیت طبیعی برای هم نواختی دارند (روان و تولوسکی،۲۰۰۳). ثبت و دریافت امواج مغزی از طریق الکترودها (حسگرها) متصل به پوست سر انجام می‌گیرد. نظام بین‌المللی ۲۰-^[۸۲]۱۰ چگونگی چسباندن الکترودها را به شکل قانون مندی بیان می‌کند. شکل ۲-۴ نقاط مشخص شده در این نظام و چگونگی اندازه گیری هر نقطه را نشان می‌دهد. در این نظام اعداد فرد مرتبط با ‌نیم‌کره‌ی چپ و اعداد زوج مرتبط با ‌نیم‌کره‌ی راست است.




شکل۲-۴٫ نظام بین‌المللی ۲۰-۱۰

فرکانس موج مغزی بر حسب هرتز یا میکروولت تعریف می‌شود، هرتز بیان کننده‌ ریتم موج است و هرتز^[۸۳] (Hz) برابر با یک دور در ثانیه است.فرکانس‌های کمتر از ۱۰ هرتز را فرکانس‌های کند و فرکانس‌های بیشتر از ۱۳ هرتز را فرکانس‌های سریع می‌نامند. میکروولت، بلندی موج را بررسی می‌کند. میکروولت‌ها بسیار متغیر هستند و از ۰ تا ۱۰۰ میکروولت تغییر می‌کنند.در اغلب موارد امواج کند بلندتر از امواج سریع هستند.زمانی که امواج کند در مغز غالب هستند، فعالیت مغزی کند یا مغز آماده انجام عمل است، برعکس در زمان غلبه امواج سریع، مغز در حال انجام تکالیف مختلف است. شکل ۲-۳ رابطه‌ بین هرتز و امپلیتد (دامنه) را نشان می‌دهد.

نامگذاری امواج مغزی بر اساس باند فرکانس آن‌ ها است. دلتا به امواج ۵/ تا ۴هرتز اطلاق می‌شود. به امواج ۴ تا ۸هرتز تتا، ۸ تا ۱۲هرتز آلفا، ۱۳ تا ۱۵هرتز SMR، و ۱۵ تا ۳۰هرتز بتا گفته می‌شود. امواج EEG مخلوطی از چند باند فرکانس مختلف هستند که تغییر شکل داده و برای تحلیل‌های بعدی، کمی شده اند.گرچه می‌توان EEG را به باندهای فرکانس متفاوت تجزیه کرد، اما همه‌ آن‌ ها جزئی از یک مجموعه‌ پویا هستند که به صورت هماهنگ کار می‌کنند.

اصل اساسی در عملکرد ذهنی عنصر برانگیختگی است و شدت این برانگیختگی در چگونگی و کیفیت عملکرد یک کارکرد ویژه مؤثر است، به گونه‌ای که همواره این شدت باید در حالت بهینه ای قرار بگیرد. مثلا اعمال توجه برای فرد در حالت افزایش آلفا یا تتا غیر ممکن خواهد بود و یا خواب رفتن با فعالیت شدید بتا و فعالیت کم آلفا مشکل است (سیلور^[۸۴]، ادمونتون^[۸۵]، آلبرت^[۸۶] و کنادا^[۸۷]،۲۰۰۶).

‌به این ترتیب خصایص رفتاری و شناختی معین با باند فرکانس خاصی مرتبط هستند و از سوی دیگر ارتباط بین فراوانی‌های مناطق مختلف مغز نیز رفتارای پیچیده را ایجاد می‌کنند. غلبه هر یک از این امواج معمولا با حالات روانی خاصی در ارتباط است. در جدول ۲-۳ هر یک از این امواج، دامنه آن‌ ها و حالات روانی مرتبط آورده شد است (لارسن^[۸۸]،۲۰۰۶؛ هاموند،۲۰۰۵).

جدول۲-۳٫ امواج، دامنه آن‌ ها و حالات روانی مرتبط



اساسا دو روش کلی در ارزیابی EEG و تحلیل و شناخت دقیق آن مورد استفاده قرار می‌گیرد (نوور^[۸۹]،۱۹۹۷):

الف) تحلیل دیداری: بررسی چشمی نوار خام EEG توسط متخصص الکترانسفالوگرافی، اولین قدم در تحلیل EEG است. بسیاری از متخصصین معتقدند بررسی چشمی نوار مغزی به ویژه برای بیمارانی که مورد بررسی نورولوژیکی قرار نگرفته اند بسیار اهمیت دارد. اما این روش پایایی، و دقت تفسیری ندارد. مشکل دیگر این روش، وجود پارازیت‌های ثبت شده است، که جنبه EEG نداشته و از منابع دیگری ثبت می‌شوند (مثل ضربه الکترود یا POP، برق شهر، تنش عضلانی، تعریق، حرکات چشم). این پارازیت‌ها تحت عنوان اثر تصنعی نامیده می‌شوند. در شکل ۲-۴ نمونه هایی از این اثرات تصنعی دیده می‌شوند.

ب) تحلیل طیفی: امروزه با دیجیتال شدن نوارهای مغزی، می‌توان به راحتی و بر روی صفحه‌ مانیتور، مونتاژهای مختلفی را تعریف کرده و به بررسی آسیب شناسی ساختاری مغز پرداخت. پیشرفت‌های اخیر تکنولوژی با محاسبه مکان یابی منبع و طراحی نقشه‌ی فعالیت‌های الکتریکی مغز، منجر به کمی‌سازی دقیق تر فعالیت EEG شده است. در گذشته برای تحلیل EEG از ثبت EEG زمانمند (به صورت دو محور عمود بر هم ولتاژ بر زمان) استفاده می‌کردند. اما از دهه ۱۹۶۰، ثبت EEG فرکانس مند (به صورت دو محور عمود برهم توان بر فرکانس) که از روش تبدیل سریع فوریه^[۹۰] (FFT) استفاده می‌کند به برده شد. در واقع تحلیل طیفی، همان EEG کمی (QEEG) است. این روش علاوه بر دقت و پایایی بالاتر، اثرات تصنعی را نیز حذف می‌کند (روان و تولوسکی،۲۰۰۳).

۲-۵٫ ولع مصرف