***הצהרה - מוצרי Emotiv מיועדים לשימוש במחקר ולשימוש אישי בלבד. מוצרינו אינם נמכרים כמכשירים רפואיים כהגדרתם בהנחיית האיחוד האירופי 93/42/EEC. מוצרינו אינם מתוכננים או מיועדים לשמש לאבחון או לטיפול במחלה.

הגדרת EEG

EEG הוא קיצור של “אלקטרואנצפלוגרפיה”, שהיא תהליך אלקטרופיזיולוגי לתיעוד הפעילות החשמלית של המוח. EEG מודד שינויים בפעילות החשמלית שמייצר המוח. שינויי המתח מגיעים מזרם יוני בתוך ובין כמה מתאי המוח הנקראים נוירונים.

מהו EEG?

בדיקת EEG מעריכה את הפעילות החשמלית של המוח. סריקות EEG מבוצעות על ידי הנחת חיישני EEG — דיסקי מתכת קטנים הנקראים גם אלקטרודות EEG — על הקרקפת. אלקטרודות אלו קולטות ומתעדות את הפעילות החשמלית במוח שלך. אותות ה-EEG הנאספים מוגברים, עוברים דיגיטציה, ואז נשלחים למחשב או למכשיר נייד לצורך אחסון ועיבוד נתונים.

ניתוח נתוני EEG הוא דרך יוצאת דופן לחקור תהליכים קוגניטיביים. הוא יכול לעזור לרופאים לקבוע אבחנה רפואית, לחוקרים להבין את תהליכי המוח העומדים בבסיס ההתנהגות האנושית, ולאנשים לשפר את הפרודוקטיביות ואת הרווחה שלהם.

כיצד EEG פועל?

מיליארדי התאים במוח שלך מייצרים אותות חשמליים זעירים מאוד היוצרים דפוסים לא ליניאריים הנקראים גלי מוח. מכשיר EEG מודד את הפעילות החשמלית בקליפת המוח, השכבה החיצונית של המוח, במהלך בדיקת EEG. חיישני EEG מונחים על ראשו של משתתף, ואז האלקטרודות מזהות גלי מוח באופן לא פולשני מהנבדק.

חיישני EEG יכולים לתעד עד כמה אלפי תמונות מצב של הפעילות החשמלית הנוצרת במוח בתוך שנייה אחת. גלי המוח המתועדים נשלחים למגברים, ואז למחשב או לענן לצורך עיבוד הנתונים. האותות המוגברים, שנראים כמו קווים גליים, יכולים להישמר במחשב, במכשיר נייד או במסד נתונים בענן.

תוכנה מבוססת מחשוב ענן נחשבת לחידוש חשוב בעיבוד נתוני EEG, מכיוון שהיא מאפשרת ניתוח בזמן אמת של הקלטות בקנה מידה רחב — בימי הראשונים של מדידות EEG, גלים פשוט תועדו על נייר גרף. מערכות EEG, במחקר אקדמי ומסחרי, מציגות בדרך כלל את הנתונים כסדרת זמן, או כזרימה רציפה של מתחים.

גלי EEG שתועדו על נייר גרף

גלי EEG שתועדו באופן דיגיטלי

גלי EEG בתוכנת ויזואליזציה מודרנית של המוח

כדי למפות את הפעילות החשמלית של המוח, עדיף לקבל מדידות EEG מאותות דרך מבנים קורטיקליים רבים ושונים הממוקמים סביב פני השטח של המוח.

גלי EEG בגרף סדרת זמן מודרני של ויזואליזציית מוח

סוגי גלי מוח ש-EEG מודד

האלקטרודות של מכשיר EEG קולטות פעילות חשמלית המתבטאת בתדרי EEG שונים. באמצעות אלגוריתם הנקרא טרנספורם פורייה מהיר (FFT), אפשר לזהות את אותות ה-EEG הגולמיים הללו כגלים נפרדים בעלי תדרים שונים. תדר, המתייחס למהירות התנודות החשמליות, נמדד במחזורים לשנייה — הרץ אחד (Hz) שווה למחזור אחד לשנייה. גלי מוח מסווגים לפי תדר לארבעה סוגים עיקריים: בטא, אלפא, תטא ודלתא.

הפסקאות הבאות דנות בכמה מהפונקציות הקשורות לארבעת תדרי המוח העיקריים. נמצא רק שהפונקציות הללו קשורות לתדרי מוח שונים — אין התאמה ליניארית של אחד-לאחד בין תחום תדר לבין פונקציה נתונה של המוח.

גלי בטא (טווח תדרים מ-14 Hz ועד כ-30 Hz)

גלי בטא קשורים בעיקר להיות אדם מודע או במצב ער, קשוב ודרוך. גלי בטא בעלי משרעת נמוכה קשורים לריכוז פעיל, או למצב נפשי עסוק או חרד. גלי בטא קשורים גם להחלטות מוטוריות (דיכוי תנועה ומשוב תחושתי של תנועה). כאשר מודדים אותם באמצעות מכשיר EEG, האותות מכונים לעיתים קרובות גלי בטא של EEG.

גלי אלפא (טווח תדרים מ-7 Hz עד 13 Hz)

גלי אלפא קשורים לעיתים קרובות למצב נפשי רגוע, שקט ובהיר. ניתן למצוא גלי אלפא באזורים העורפיים והאחוריים של המוח. ניתן לעורר גלי אלפא באמצעות עצימת עיניים והרפיה, והם נדירים בזמן תהליכים קוגניטיביים אינטנסיביים כמו חשיבה, חישוב מנטלי ופתרון בעיות. אצל רוב המבוגרים, תדירות גלי האלפא נעה בין 9 ל-11 Hz. כאשר מודדים אותם באמצעות מכשיר EEG, אלו מכונים לעיתים קרובות גלי אלפא של EEG.

גלי תטא (טווח תדרים מ-4 Hz עד 7 Hz)

פעילות מוחית בטווח תדרים שבין 4 ל-7 Hz נקראת פעילות תטא. קצב תטא שמזוהה במדידת EEG נמצא לעיתים קרובות אצל צעירים, במיוחד מעל האזורים הטמפורליים ובמהלך היפרוונטילציה. אצל מבוגרים יותר, פעילות תטא בעלת משרעת גבוהה מ-30 מיליוולט בערך (mV) נראית פחות לעיתים, למעט בזמן נמנום. כאשר מודדים אותה באמצעות מכשיר EEG, היא מכונה לעיתים קרובות גלי תטא של EEG.

גלי דלתא (טווח תדרים עד 4 Hz)

פעילות דלתא נמצאת בעיקר אצל תינוקות. גלי דלתא קשורים לשלבי שינה עמוקה אצל נבדקים מבוגרים. גלי דלתא תועדו בין ההתקפים (בין פרכוסים) אצל מטופלים עם התקפי ניתוק, הכוללים אובדן רגעי ופתאומי של הקשב.

גלי דלתא מתאפיינים בגלים בתדר נמוך (כ-3 Hz), בעלי משרעת גבוהה. קצבי דלתא יכולים להופיע במהלך ערות — הם מגיבים לפתיחת עיניים ויכולים גם להיות מוגברים על ידי היפרוונטילציה. כאשר מודדים אותם באמצעות מכשיר EEG, הם מכונים לעיתים קרובות גלי דלתא של EEG.

שימוש בגלי EEG כדי להבין כיצד המוח פועל

מה מציג EEG?

המוח שלך סופג ומעבד מידע ללא הפסקה, גם כשאתה ישן. כל הפעילות הזו מייצרת אותות חשמליים שחיישני EEG קולטים. כך ניתן ללכוד שינויים בפעילות המוח, גם אם אין תגובה התנהגותית נראית לעין, כגון תנועה או הבעת פנים.

מוניטור EEG מודד שינויים בחשמל שהמוח שלך מייצר, אך לא מחשבות או רגשות. הוא אינו שולח שום חשמל אל תוך המוח שלך.

זיהוי פעילות לאורך הקורטקסים העיקריים של המוח הוא חיוני להשגת נתוני EEG באיכות גבוהה. התוצאות יכולות לשמש אינדיקציה עקיפה להערכת מצבים רגשיים המושפעים מגירויים חיצוניים.

היסטוריה קצרה של EEG

מחקר על תופעות של פעילות חשמלית במוח נערך בבעלי חיים כבר בשנת 1875, כאשר הרופא ריצ'רד קאטון פרסם את ממצאיו מניסויים בארנבות ובקופים ב-British Medical Journal.

ב-1890, אדולף בק הציב אלקטרודות ישירות על פני המוח של כלב ושל ארנבת כדי לבדוק גירוי תחושתי. התצפית שלו על פעילות חשמלית משתנה במוח הובילה לגילוי גלי המוח ולהפיכת EEG לתחום מדעי.

הפיזיולוג והפסיכיאטר הגרמני הנס ברגר זוכים לקרדיט על תיעוד גלי המוח האנושיים הראשונים ב-1924. ברגר המציא את האלקטרואנצפלוגרם, מכשיר המתעד אותות EEG. בספרו “The Origins of EEG”, המחבר דייוויד מילט תיאר את ההמצאה כ“אחד הפיתוחים המפתיעים, המרשימים והמשמעותיים ביותר בהיסטוריה של הנוירולוגיה הקלינית.”

הקלטת ה-EEG האנושית הראשונה הושגה על ידי הנס ברגר ב-1924. האות העליון הוא EEG והאות התחתון הוא אות תזמון של 10 Hz.

הנס ברגר, האדם הראשון שתיעד גלי EEG בבני אדם.

תחום האלקטרואנצפלוגרפיה הקלינית החל ב-1935. הוא נבע ממחקרם של מדעני המוח פרדריק גיבס, האלוול דייוויס וויליאם לנוקס סביב קוצים אפילפטיפורמיים, גלי קוצים בין-פרכוסיים ושלושת המחזורים של התקפי היעדרות קליניים ב-EEG. גיבס והמדען הרברט ג'ספר הסיקו שקוצי בין-פרכוס הם חתימה מובהקת של אפילפסיה. מעבדת ה-EEG הראשונה נפתחה בבית החולים הכללי של מסצ'וסטס ב-1936.

ב-1947 נוסדה American EEG Society, הידועה כיום כ- האגודה האמריקאית לנוירופיזיולוגיה קלינית, והקונגרס הבינלאומי הראשון ל-EEG התקיים.

בשנות ה-1950, ויליאם גריי וולטר פיתח את הטופוגרפיה של EEG, תוספת ל-EEG, שאפשרה מיפוי של הפעילות החשמלית על פני המוח. הדבר היה פופולרי בשנות ה-1980, אך מעולם לא אומץ לנוירולוגיה המיינסטרימית.

סטבו בוזינובסקי, ליליאנה בוזינובסקה ומיהאיל ססטקוב היו המדענים הראשונים שהצליחו לשלוט בחפץ פיזי באמצעות מכשיר EEG בשנת 1988. בשנת 2011, EEG נכנס לשוק הצרכני כאשר יזמי הטכנולוגיה טן לה וד"ר ג'ף מקלאר השיקו את החברה Emotiv.

טכנולוגיית EEG כגון אוזניות וכובעים היא רכיבים של BCI (ממשק מוח-מחשב). BCI מכונה גם HMI (ממשק אדם-מכונה), MMI (ממשק מחשבה-מכונה), BMI (ממשק מוח-מכונה) ו-DNI (ממשק עצבי ישיר) —‏ DNI יכול לפענח אותות מהמוח ומחלקים אחרים של המערכת העצבית. מטרת BCI היא לעקוב אחר ביצוע קוגניטיבי ולשלוט גם באובייקטים וירטואליים וגם באובייקטים פיזיים באמצעות למידת מכונה של פקודות מנטליות שאומנו.

ב-2017, רוכב המרוצים המשותק בארבע גפיים רודריגו הובנר מנדס הפך לאדם הראשון אי פעם שנהג במכונית פורמולה 1 באמצעות גלי המוח שלו בלבד, הודות ל-Emotiv EEG Headset.

למה משמש EEG?

ביצועים ורווחה

ספורטאים, ביוהאקרים, וכל צרכן מתעניין יכולים להשתמש ב-EEG כדי “לעקוב” אחר הפעילות המוחית שלהם באותו אופן שבו הם עשויים לעקוב אחר מספר הצעדים שהם עושים ביום. EEG יכול למדוד תפקודים קוגניטיביים — כגון קשב והסחת דעת, לחץ ועומס קוגניטיבי (הקיבולת הכוללת של המוח לפעילות מנטלית המוטלת על זיכרון העבודה בכל רגע נתון). ממצאים אלו יכולים לחשוף תובנות יקרות ערך לגבי האופן שבו המוח מגיב לאירועי היומיום. נתוני EEG מספקים משוב שניתן להשתמש בו כדי לעצב אסטרטגיות מבוססות מדע להפחתת לחץ, שיפור המיקוד או העמקת מדיטציה.

מחקר צרכני

נתוני EEG יכולים להיות  כלי חיפוש רב-עוצמה לתובנות צרכניות. תגובות המוח מספקות משוב צרכני חסר תקדים — בכך ש-EEG משמש למדידת הפער בין מה שצרכנים באמת שמים לב אליו לבין מה שהם מדווחים בעצמם שהם אוהבים או מבחינים בו. שילוב EEG עם חיישנים ביומטריים אחרים כמו מעקב עיניים, ניתוח הבעות פנים ומדידות קצב לב יכול לספק לחברות הבנה מלאה של התנהגות הלקוח. השימוש בטכנולוגיות נוירו כמו EEG לחקר תגובות צרכניות נקרא  נוירומרקטינג.

בריאות

מכיוון שבדיקות EEG מציגות פעילות מוחית במהלך הליך מבוקר, התוצאות יכולות לכלול מידע המשמש לאבחון מגוון הפרעות מוח. נתוני EEG חריגים מוצגים באמצעות גלי מוח לא סדירים. נתוני EEG חריגים יכולים להצביע על סימנים של תפקוד לקוי של המוח, טראומת ראש, הפרעות שינה, בעיות זיכרון, גידולי מוח, שבץ, דמנציה, הפרעות פרכוסיות כמו אפילפסיה ומצבים רבים אחרים. בהתאם לאבחנה המיועדת, רופאים לעיתים משלבים EEG עם בדיקות קוגניטיביות, ניטור פעילות מוחית ו- טכניקות נוירו-דימות

אבחון פרכוסים

בדיקות EEG מומלצות לעיתים קרובות למטופלים שחווים פעילות פרכוסית. במקרים אלה, רופאים עשויים לבצע  EEG אמבולטורי. EEG אמבולטורי מתעד ברציפות עד 72 שעות, בעוד EEG מסורתי נמשך 1-2 שעות. למטופל מותר להסתובב בביתו כשהוא חובש קסדת EEG. הארכת ההקלטה מגדילה את הסבירות לתעד פעילות מוחית חריגה. מסיבה זו, EEG אמבולטורי משמש לעיתים קרובות לאבחון אפילפסיה (EEG אפילפסיה), הפרעות פרכוס או הפרעות שינה.

בדיקת שינה להפרעות שינה

בדיקת שינה ב-EEG או בדיקת “פוליסומנוגרפיה” מודדת פעילות גוף בנוסף לביצוע סריקת מוח. טכנולוג EEG עוקבת אחר קצב הלב, הנשימה ורמות החמצן בדם במהלך הליך לילי.  פוליסומנוגרפיה משמשת בעיקר במחקר רפואי וכבדיקה אבחנתית להפרעות שינה.

מדעי המוח כמותיים

מכיוון ש-EEG מודד פעילות חשמלית בשכבה החיצונית של המוח (קליפת המוח), הוא יכול לקלוט גלי מוח מהקרקפת שלך. באמצעות שילוב בדיקות מוח ב-EEG עם נתונים מטכניקות אחרות לניטור מוחי, חוקרים יכולים לקבל תובנות חדשות לגבי האינטראקציות המורכבות המתרחשות במוחות שלנו — וגם בגופנו.

זה בדיוק מה ש-EEG כמותי (qEEG) שואף להשיג. EEG כמותי מתעד את גלי המוח שלך בדיוק כמו EEG מסורתי. באמצעות למידת מכונה, qEEG משווה את גלי המוח שלך עם גלי המוח של אנשים באותו מין ובאותו טווח גילאים, אך כאלה שאין להם תפקוד לקוי של המוח. תהליך qEEG יוצר “מפה” של המוח שלך באמצעות ההשוואה הכמותית. תהליך זה נפוץ בתת-התחום של מדעי המוח הנקרא  מדעי המוח החישוביים.

מיקום אלקטרודות EEG הוא חלק קריטי בהצלחה של qEEG. מיקומי ההובלה המסורתיים של EEG עוקבים אחר שיטת 10-20, תקן מוכר בינלאומית להצבת האלקטרודות המחוברות לקרקפת. “10-20” מתייחס לכך שהמרחק בין הובלות EEG הוא 10% או 20% מהמרחק הכולל של הגולגולת.

מספר האלקטרודות במכשיר יכול להשתנות — בחלק ממערכות ההקלטה של EEG יכולות להיות עד 256 אלקטרודות. הקלטות של qEEG משתמשות בכובע עם 19 חיישנים כדי לאסוף נתונים מכל 19 האזורים של הקרקפת שלך. מכיוון שהובלות EEG מגבירות אותות מהאתר שבו הן מוצבות, מיפויי qEEG מסייעים לזהות ברמת המוח את הסיבה לתפקוד הלקוי שנצפה ברמה ההתנהגותית ו/או הקוגניטיבית.

מחקר אקדמי

תוצאות EEG חריגות אינן המידע היקר היחיד שמופק מתוצאת בדיקת EEG. חוקרים רבים משתמשים ב-EEG תקין במחקר שלהם, כולל מחקר פורץ דרך משנת 1957 על פעילות מוחית במהלך שנת REM.

כפי שהוצג בחלק על סוגי גלי המוח ש-EEG מודד, חקר הקלטות EEG חושף מגוון של תדרים הכלולים באותות המוח. תדרים אלה משקפים מצבים קשביים וקוגניטיביים שונים. למשל, חוקרים ניטרו פעילות בתחום גמא (המקושרת לעיתים קרובות לקשב מודע) בעת חקירת התגובות הנוירולוגיות במהלך מדיטציה (מדיטציית EEG).

פעילות בתחום גמא קשורה לביצועים מנטליים או פיזיים בשיאם. ניסויים שבהם נבדק החובש מכשיר EEG מתרגל מדיטציה עמוקה הביאו לתיאוריות שגלי גמא קשורים לחוויות מודעות או למצבים מנטליים טרנסצנדנטליים. עם זאת, אין הסכמה בין חוקרים אקדמיים לגבי אילו תפקודים קוגניטיביים קשורה פעילות בתחום גמא.

חוקרים זקוקים לדרך לעבד ולטפל בכל שפע נתוני המוח שהם אוספים — ואפילו לשתף אותם עם מוסדות שונים. “נוירואינפורמטיקה” היא תחום מחקר המספק כלים חישוביים ומודלים מתמטיים עבור  נתוני מדעי המוח. נוירואינפורמטיקה שואפת ליצור טכנולוגיות לארגון מסדי נתונים, לשיתוף נתונים ולמידול נתונים. היא עוסקת בכמות מגוונת של נתונים, שכן “מדעי המוח” מוגדרים באופן רחב כמחקר המדעי של מערכת העצבים. אחת מתתי-הדיסציפלינות של מדעי המוח כוללת פסיכולוגיה קוגניטיבית, המשתמשת בשיטות נוירו-דימות כגון EEG כדי לנתח אילו חלקים במוח ובמערכת העצבים עומדים בבסיס אילו תהליכים קוגניטיביים.

מחקר שוק: שימוש באוזניות EEG כדי להבין מצב רגשי וקוגניטיבי

תהליך בדיקת EEG

הכנה להליך EEG

החלקים הבאים על ניטור EEG, פירוש ותוצאות כוללים מידע לקהלים העוברים בדיקות EEG במסגרת רפואית. הדרך הטובה ביותר להתכונן לבדיקה היא תמיד לשאול את מבצעי הבדיקה לקבלת הוראות הכנה ספציפיות. הוראות ההכנה יכולות להשתנות לפי מקרה השימוש — למשל, הקלטות EEG למחקר צרכני, מחקר אקדמי או ביצועים ורווחה עשויות לדרוש מהנבדקים להיות פעילים במקום לשכב.

חברות כמו Emotiv היו חלוצות בהתקדמויות בטכנולוגיית EEG שהופכות את ביצוע הבדיקות, עיבודן ופירושן למהירים ונוחים יותר. אוזניות ה-EEG הניידות והאלחוטיות של Emotiv יכולות להיות מוכנות לשימוש בפחות מחמש דקות, והן מאפשרות למשתתף לנוע בחופשיות במקום להגביל אותו למתקן בדיקה.

לפני בדיקת EEG, יש להודיע לאיש המקצוע המבצע את הבדיקה — בין אם זה רופא, מעסיק או חוקר — על כל תרופה קבועה שאתה נוטל. מומלץ לשטוף את השיער בלילה שלפני ההליך ולהשאיר אותו ללא כל מוצרי שיער. יש להימנע משתייה או אכילה של קפאין לפחות 8 שעות לפני הבדיקה. אם עליך לישון במהלך הליך ה-EEG, ייתכן שתקבל הנחיה להגביל את שנתך בלילה שלפני כדי להבטיח שהמוח שלך יוכל להירגע כראוי במהלך הבדיקה.

ניטור EEG

לא תרגיש כאב או אי-נוחות במהלך הליך EEG. במהלך הליך EEG קליני, תשכב על מיטה או בכורסה נשכבת ותתבקש לעצום עיניים. טכנאי EEG מודד את ראשך ומסמן היכן להציב את ההובלות.

כאשר הבדיקה מתחילה, האלקטרודות מתעדות את גלי המוח שלך ושולחות את הפעילות למכשיר הקלטה. לאחר מכן מכשיר ה-EEG ממיר את הנתונים לדפוס גל לצורך פירוש. לאחר שההקלטה מסתיימת, הטכנאי יסיר את האלקטרודות מהקרקפת שלך.

בדיקות EEG שגרתיות במסגרות מדעיות או קליניות נמשכות 30-60 דקות, כולל כ-20 דקות של זמן הכנה ראשוני. בדיקות EEG המתבצעות עבור מחקר צרכני, ביצועים אישיים ומחקר במקום העבודה יכולות להיות קצרות או ארוכות יותר בהתאם למטרות הבדיקה. אוזניות ה-EEG האלחוטיות של Emotiv תומכות בהתקנה מהירה יותר עבור שימושים אלו (פחות מחמש דקות).

לא אמור להיות צורך בזמן התאוששות לאחר ההליך. אם לקחת תרופה שגרמה לנמנום כדי לישון במהלך הבדיקה, ייתכן שמנהל הבדיקה ימליץ להמתין במתקן עד שההשפעות יחלפו או שמישהו ינהג אותך הביתה.

תופעות לוואי של בדיקת EEG הן נדירות. האלקטרודות אינן מייצרות תחושות כלשהן; הן רק מתעדות פעילות מוחית. אנשים עם אפילפסיה עלולים לחוות פרכוס מגירויים כגון אורות מהבהבים במהלך ההליך. פרכוס במהלך בדיקת EEG הוא לא דבר שיש לפחד ממנו — הוא יכול למעשה לעזור לרופאים לאבחן את סוג האפילפסיה ובהתאם להתאים את הטיפול.

פירוש EEG ותוצאות ההליך

אם הומלץ לך על בדיקת EEG מסיבות קליניות, תוצאות הבדיקה שלך יפורשו על ידי רופא המתמחה במערכת העצבים. הנוירולוג ילמד את ההקלטה כדי לזהות דפוסים מוחיים תקינים וחריגים. דפוסי גלי מוח ניתנים לזיהוי רב בזכות מאפייני הצורה שלהם. למשל, דפוס burst suppression, שנצפה לעיתים קרובות אצל מטופלים במצבי מוח לא פעילים כגון תרדמת או הרדמה כללית, מציג קוצים קצרים (ה-burst) המתחלפים עם תקופות של שטיחות (ה-suppression).

סוגים שונים של אפילפסיה מתאפיינים בדפוסי EEG ייחודיים. דפוס spike-wave — דפוס EEG כללי וסימטרי — נצפה לעיתים קרובות במהלך התקף היעדרות, שבו אדם חווה אובדן הכרה קצר. התקף מוקדי חלקי, שבו פעילות הפרכוס משפיעה רק על אזור אחד במוח, מתאפיין בדפוס קצב מהיר במתח נמוך המופיע בערוץ נתוני ה-EEG הקשור לאותו אזור.

לאחר מכן הנוירולוג שולח את מדידת ה-EEG בחזרה לרופא שהזמין את הבדיקה. הרופא שלך עשוי לקבוע פגישה כדי לעבור על תמונות ה-EEG ולדון איתך בתוצאות. בהתאם למצבך, ייתכן שימליצו לך על שירות הנקרא נוירופידבק EEG או ביופידבק כמעקב. למשל, אנשים המעוניינים לחזק דפוסי גלי מוח הקשורים למיקוד עשויים לעסוק ב טיפול נוירופידבק ל-ADHD.

טיפול ביופידבק עוזר לנבדקים לשלוט בתהליכים גופניים בלתי רצוניים. נבדק החווה, למשל, לחץ דם גבוה, יכול לראות את המדידות הגופניות שלו על צג המקבל נתונים מהאלקטרודות שעל עורו. ניטור פעילות זו מסייע ללמד תרגילי הרפיה ותרגילים מנטליים שיכולים להקל על תסמינים.

באופן דומה, נוירופידבק נשען על EEG כדי לאמן את המוח לתפקד טוב יותר. במהלך האימון הזה, המטופל מחובר למכשיר EEG וצופה בפעילות המוח שלו בזמן אמת. זה לעיתים דומה לסוג של משחק וידאו שבו המטופל “משחק” באמצעות המוח שלו כדי לשלוט בפעילות המוחית. המטופל מנסה לשפר את תדרי המוח הקשורים לתפקוד לקוי של המוח, בדיוק כפי שספורטאי עובד על שריר חלש. נוירופידבק EEG מומלץ לעיתים קרובות למצבים כגון אפילפסיה, הפרעה דו-קוטבית, ADHD ואוטיזם. אף שהוא יכול לעזור בהפרעות אלו, הוא אינו יכול לרפא אותן.

סוגים שונים של מכשירי EEG

מכשירי EEG מגיעים בכמה צורות שונות של  מכשירי EEG לבישים. ברמה הגבוהה ביותר, ההבדל הוא בין מכשירי EEG קליניים (המשמשים במסגרת רפואית ומחקר מדעי) לבין מכשירי EEG צרכניים (המשמשים במחקר צרכני, מחקר אקדמי וביצועים ורווחה). במכשירים קליניים, המשתתפים אינם יכולים לזוז בזמן שהם חובשים את המכשיר, ויש לאסוף את הנתונים בסביבה מבוקרת וממוגנת כדי להימנע מעיוות האות. מכשירי EEG צרכניים כמו האוזניות האלחוטיות של Emotiv מאפשרים למשתמשים לנטר פעילות מוחית בכל מקום.

ההבדלים בין סוגים שונים של מכשירי EEG לבישים נחוצים כדי לתמוך בדרישות של אנשי המקצוע המשתמשים במערכות EEG ובסביבות שבהן נאספים הנתונים. למשל, נוירולוגים ומדעני מוח זקוקים לעיתים קרובות לצפיפות גבוהה יותר של חיישנים לצורך ניתוח הנתונים שלהם מאשר חוקר צרכני עשוי להזדקק לה. בנוסף למיקום אלקטרודות EEG, יש עוד כמה הבדלים בולטים בין מערכות EEG שכדאי לשקול.

כובעי EEG מול אוזניות EEG

מה ההבדל בין כובע EEG לבין אוזניית EEG? ההבדל העיקרי בין שני הסוגים הנפוצים ביותר של מכשירי EEG לבישים הוא במספר האלקטרודות. אוזניות בדרך כלל נעות בין 5 ל-20 אלקטרודות. כובעים יכולים לתמוך ביותר חיישנים, מכיוון שיש להם שטח פנים גדול יותר להצבת אלקטרודות. כובעי EEG, כמו ה- Emotiv EPOC Flex מציעים חיישנים ניתנים להזזה למיקום גמיש. תצורת החיישנים באוזניות ה- Emotiv Insight ו- Epoc X קבועה.

EPOC Flex

חיישני ג'ל או תמיסת מלח

EPOC+ ו-EPOC X

חיישני תמיסת מלח

אלקטרודות EEG רטובות מול יבשות

מכשירי EEG משתמשים בעיקר באלקטרודות רטובות או יבשות. ישנה צורה חדשה של אלקטרודות הנקראת “אלקטרודות קעקוע”, שהן אלקטרודות מודפסות המיושמות כמו קעקוע זמני. אלקטרודות רטובות מאפשרות דיוק נתונים טוב יותר משום שהן משתמשות בג'ל דבק ליצירת מגע טוב יותר עם הקרקפת. אלקטרודות רטובות משמשות בעיקר במסגרות קליניות ומחקריות. אלקטרודות יבשות אינן דורשות ג'ל דבק. מכשירי EEG עם אלקטרודות יבשות משמשים לעיתים קרובות במחקר צרכני של EEG, מכיוון שהם מאפשרים זמן התקנה מהיר יותר. חוקרים משווים ללא הרף את היתרונות והחסרונות של אלקטרודות EEG רטובות מול יבשות.

מכשירי EEG חוטיים מול אלחוטיים

בתקופה המוקדמת של EEG, מטופלים היו צריכים להיות מחוברים למכשיר ה-EEG במסגרת קלינית. כיום, בדיקות EEG אלחוטיות אפשריות, מכיוון שאפשר לבצע דיגיטציה של אותות EEG ולשלוח אותם למכשיר ההקלטה כמו סמארטפון, מחשב או ענן. אפשר לבצע בדיקות במגוון סביבות באמצעות EEG נייד. אפשר לערוך ניסוי שבו נבדקים חובשים  אוזניות EEG אלחוטיות והולכים דרך פארק, ותנועת הנבדק תוגבל רק על ידי טווח השידור של הנתונים. אם יש צורך לשלוט בסביבת הבדיקה כדי להפעיל גירויים כמו אורות מהבהבים, אפשר לבחור בסביבה קלינית — ובמקרה כזה אין מגבלות לשימוש במכשיר EEG חוטי.

אוזניות EEG חוטיות

חיבור בכבל

אוזניית Emotiv EEG אלחוטית

טכנולוגיית Bluetooth אלחוטית

מדידת EEG לעומת טכניקות אחרות למדידת המוח

היתרון של מדידת EEG הוא שהיא המדידה הפחות פולשנית של פעילות מוחית הזמינה לנו, והיא מספקת הרבה מידע כמותי במהלך תהליכים קוגניטיביים רלוונטיים. שיטות אחרות לחקר תפקוד המוח כוללות:

• הדמיית תהודה מגנטית תפקודית (fMRI)

• מגנטואנצפלוגרפיה (MEG)

• ספקטרוסקופיית תהודה מגנטית גרעינית (NMR או MRS)

• אלקטרוקורטיקוגרפיה

• טומוגרפיה ממוחשבת של פליטת פוטון יחיד (SPECT)

• טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים (PET)

• ספקטרוסקופיית אינפרא-אדום קרוב (NIRS)

• אות אופטי הקשור לאירוע (EROS)

יתרונות EEG

למרות הרגישות המרחבית הנמוכה יחסית של EEG, יש לו כמה יתרונות על פני חלק מטכניקות ההדמיה והמחקר המוחי המופיעות לעיל:

• ל-EEG יש רזולוציה זמנית גבוהה מאוד בהשוואה ל-fMRI. הוא יכול לקלוט את התגובות המהירות של המוח המתרחשות במהירות של מילישניות, מה שמאפשר לסנכרן במדויק את מה שקורה במוח ובסביבה. EEG נרשם בקצבי דגימה שבין 250 ל-2000 Hz במסגרות קליניות ומחקריות. מערכות חדשות יותר לאיסוף נתוני EEG יכולות להקליט בקצבי דגימה מעל 20,000 Hz אם רוצים בכך.

• עלויות חומרה נמוכות משמעותית ועלות כוללת של בעלות (TCO) נמוכה יותר.

• נתוני EEG נאספים באופן לא פולשני, בניגוד לאלקטרוקורטיקוגרפיה, הדורשת נוירוכירורגיה כדי להציב אלקטרודות ישירות על פני המוח.

• ניתן להשתמש בחיישני EEG ניידים ביותר מקומות מאשר fMRI, SPECT, PET, MRS או MEG, מכיוון שטכניקות אלה מסתמכות על ציוד כבד, יקר ובלתי נייד.

• EEG שקט, כדי לאפשר חקר תגובות לגירויים שמיעתיים.

• בהשוואה ל-fMRI ול-MRI, אין סכנה פיזית סביב מכשיר EEG. fMRI ו-MRI הם מגנטים רבי-עוצמה שמונעים שימוש על ידי מטופלים עם ציוד מתכתי כגון קוצבי לב.

• fMRI, PET, MRS ו-SPECT יכולים להחמיר קלסטרופוביה, דבר שעלול לפגוע בתוצאות הבדיקה. EEG אינו גורם לקלסטרופוביה מכיוון שהנבדקים אינם כלואים במרחב קטן.

• סריקות EEG צרכניות מאפשרות יותר תנועת נבדק במהלך הבדיקה, בניגוד לרוב טכניקות הנוירו-דימות האחרות.

• EEG אינו כולל חשיפה לרדיוליגנדים, בניגוד לטומוגרפיית פליטת פוזיטרונים, או לשדות מגנטיים ברמה גבוהה כמו MRI או fMRI.

• EEG אינו כולל חשיפה לשדות מגנטיים בעוצמה גבוהה (>1 טסלה).

• בהשוואה לשיטות בדיקה התנהגותיות, EEG יכול לזהות עיבוד סמוי (עיבוד שאינו דורש תגובה). טכנולוגיה זו משמשת גם אצל נבדקים שאינם מסוגלים לבצע תגובה מוטורית.

• ל-EEG יש חסם כניסה נמוך לשימוש צרכני, ולכן הוא כלי רב-עוצמה למעקב והקלטה של פעילות מוחית במהלך פעילויות שונות של חיי היומיום, ומאפשר כמעט אינסוף יישומים.

• ניתוח שינה ב-EEG יכול להצביע על היבטים משמעותיים של עיתוי התפתחות המוח, כולל הערכת הבשלת המוח בגיל ההתבגרות.

• יש הבנה טובה יותר של האות המדויק שנמדד באמצעות EEG, בהשוואה להדמיית BOLD (תלוי-רמת חמצן בדם) המשמשת ב-fMRI.

משחקי EEG

טכנולוגיית EEG הותאמה לעולם המשחקים הן לצרכים רפואיים והן לצורכי בידור. חברות משתמשות ב-EEG כדי לספק דרכים לאינטראקציה עם משחקי וידאו ב-VR, ב-AR וב-BCI. מכשירי EEG מזהים את האות והאלגוריתמים בתוכנה מפרשים את גלי המוח שלך כדי לשלוט באווטאר שלך על המסך.

אוזניית EPOC של Emotiv היא ממשק מוח-מחשב (BCI) בעל נאמנות גבוהה הראשון שיכול לנטר ולפרש מחשבות ורגשות מודעים ולא-מודעים. ה-BCI יכול לזהות את גלי המוח המורכבים של 30 ביטויים, רגשות ופעולות שונים. הזיהוי הזה מושג באמצעות למידת מכונה. אלגוריתמים של למידת מכונה אומנו לזהות את תבניות המוח המתרחשות בזמן שהמשתתף מעבד את הביטויים, הרגשות והפעולות השונים.

כאשר האלגוריתמים קולטים גלי מוח של EEG במערך הנתונים שלהם, ה-BCI יכול לשייך את הדפוס לפקודה פיזית או דיגיטלית. למשל, מחשבה על מילת הפעלה כמו “push!” תגרום לאווטאר שלך לדחוף חפץ מדרכו.

TechCrunch TV: מכשירים הנשלטים על ידי המוח ועוד באמצעות EEG

מקרי שימוש ב-EEG

ישנם יישומים מודרניים רבים למדידת EEG. כמה ממקרי השימוש הבולטים ב-EEG כוללים:

• מדעי המוח

• תוכניות חינוך למוח

• נוירומרקטינג

• מחקרי שינה

• ממשק מוח-מחשב (BCI)

• ביצוע קוגניטיבי

• כימות עצמי

• מצבים רגשיים

• טיפול ב-ADHD

• הפרעות נוירולוגיות

• אימון גלי מוח

• טיפול קוגניטיבי-התנהגותי

• נוירואינפורמטיקה

• משחקי גלי מוח

• תוסף AR & VR

• דיספגיה ודמנציה

• שיקום לאחר שבץ

• מבחני זיכרון עבודה (N-back)

הערה: זהו רק מידע כללי על EEG. מוצרי Emotiv מיועדים לשימוש במחקר ולשימוש אישי בלבד. מוצרינו אינם נמכרים כמכשירים רפואיים כהגדרתם בהנחיית האיחוד האירופי 93/42/EEC. מוצרינו אינם מתוכננים או מיועדים לשמש לאבחון או לטיפול במחלה.