ईईजी गाइड
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***अस्वीकरण - EMOTIV उत्पादों का उपयोग केवल अनुसंधान अनुप्रयोगों और व्यक्तिगत उपयोग के लिए किया जाना निर्धारित है। हमारे उत्पाद यूरोपीय संघ के निर्देश 93/42/EEC में परिभाषित चिकित्सा उपकरणों के रूप में नहीं बेचे जाते हैं। हमारे उत्पाद बीमारी के निदान या उपचार के लिए डिज़ाइन या निर्धारित नहीं किए गए हैं।
EEG की परिभाषा
EEG का अर्थ "इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी" है जो मस्तिष्क की विद्युत गतिविधि को रिकॉर्ड करने की एक इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल प्रक्रिया है। EEG मस्तिष्क द्वारा उत्पन्न विद्युत गतिविधि में होने वाले बदलावों को मापता है। वोल्टेज में बदलाव न्यूरॉन्स नामक कुछ मस्तिष्क कोशिकाओं के भीतर और उनके बीच आयनिक प्रवाह (ionic current) से आते हैं।
EEG क्या है?
एक EEG परीक्षण मस्तिष्क की विद्युत गतिविधि का मूल्यांकन करता है। EEG स्कैन आपके स्कैल्प पर EEG सेंसर — छोटे धातु के डिस्क जिन्हें EEG इलेक्ट्रोड भी कहा जाता है — रखकर किए जाते हैं। ये इलेक्ट्रोड आपके मस्तिष्क में होने वाली विद्युत गतिविधि को पकड़ते हैं और रिकॉर्ड करते हैं। एकत्रित किए गए EEG सिग्नलों को एम्प्लीफाई (परिवर्धित), डिजिटाइज़ किया जाता है, और फिर स्टोरेज और डेटा प्रोसेसिंग के लिए कंप्यूटर या मोबाइल डिवाइस पर भेजा जाता है।
संज्ञानात्मक (cognitive) प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए EEG डेटा का विश्लेषण करना एक असाधारण तरीका है। यह डॉक्टरों को चिकित्सा निदान स्थापित करने में, शोधकर्ताओं को मानव व्यवहार के आधारभूत मस्तिष्क की प्रक्रियाओं को समझने में, और व्यक्तियों को अपनी उत्पादकता व कल्याण में सुधार करने में मदद कर सकता है।
EEG कैसे काम करता है?
आपके मस्तिष्क में मौजूद अरबों कोशिकाएं बहुत छोटे विद्युत संकेत उत्पन्न करती हैं जो गैर-रेखीय (non-linear) पैटर्न बनाती हैं जिन्हें ब्रेनवेव्स (मस्तिष्क तरंगें) कहा जाता है। एक EEG मशीन एक EEG परीक्षण के दौरान मस्तिष्क की बाहरी परत सेरेब्रल कॉर्टेक्स में विद्युत गतिविधि को मापती है। EEG सेंसर को प्रतिभागी के सिर पर रखा जाता है, फिर इलेक्ट्रोड गैर-आक्रामक रूप से (non-invasively) विषय से ब्रेनवेव्स का पता लगाते हैं।
EEG सेंसर एक सेकंड के भीतर मस्तिष्क में उत्पन्न होने वाली विद्युत गतिविधि के कई हजारों स्नैपशॉट रिकॉर्ड कर सकते हैं। रिकॉर्ड की गई ब्रेनवेव्स को एम्प्लीफायर्स में भेजा जाता है, फिर डेटा को प्रोसेस करने के लिए कंप्यूटर या क्लाउड पर भेजा जाता है। प्रवर्धित (amplified) संकेत, जो लहरदार रेखाओं से मिलते-जुलते हैं, उन्हें कंप्यूटर, मोबाइल डिवाइस या क्लाउड डेटाबेस पर रिकॉर्ड किया जा सकता है।
क्लाउड-कंप्यूटिंग सॉफ्टवेयर को EEG डेटा प्रोसेसिंग में एक महत्वपूर्ण नवाचार माना जाता है, क्योंकि यह बड़े पैमाने पर रिकॉर्डिंग के रीयल-टाइम विश्लेषण की अनुमति देता है — EEG माप के शुरुआती दिनों में, तरंगों को केवल एक ग्राफ पेपर पर रिकॉर्ड किया जाता था। शैक्षणिक और व्यावसायिक अनुसंधान में EEG सिस्टम आमतौर पर डेटा को समय श्रृंखला (time series) के रूप में, या वोल्टेज के निरंतर प्रवाह के रूप में दिखाते हैं।
ग्राफ पेपर पर रिकॉर्ड की गईं EEG तरंगें
डिजिटल रूप से रिकॉर्ड की गईं EEG तरंगें
आधुनिक मस्तिष्क विज़ुअलाइज़र सॉफ़्टवेयर में EEG तरंगें
मस्तिष्क की विद्युत गतिविधि का मानचित्रण (map) करने के लिए, मस्तिष्क की सतह के चारों ओर स्थित कई अलग-अलग कॉर्टिकल संरचनाओं के माध्यम से सिग्नलों से EEG माप प्राप्त करना बेहतर होता है।
आधुनिक मस्तिष्क विज़ुअलाइज़र समय श्रृंखला ग्राफ में EEG तरंगें
मस्तिष्क तरंगों के प्रकार जिन्हें EEG मापता है
एक EEG उपकरण के इलेक्ट्रोड विभिन्न EEG आवृत्तियों (frequencies) में व्यक्त विद्युत गतिविधि को कैप्चर करते हैं। फास्ट फूरियर ट्रांसफॉर्म (FFT) नामक एल्गोरिदम का उपयोग करके, इन कच्चे EEG सिग्नलों को विभिन्न आवृत्तियों वाली विशिष्ट तरंगों के रूप में पहचाना जा सकता है। आवृत्ति, जो विद्युत दोलनों की गति को संदर्भित करती है, को प्रति सेकंड चक्रों में मापा जाता है — एक हर्ट्ज़ (Hz) प्रति सेकंड एक चक्र के बराबर होता है। ब्रेनवेव्स को आवृत्ति के आधार पर चार मुख्य प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है: बीटा (Beta), अल्फा (Alpha), थीटा (Theta) और डेल्टा (Delta)।
निम्नलिखित पैराग्राफ चार मुख्य मस्तिष्क आवृत्तियों से जुड़े कुछ कार्यों की चर्चा करते हैं। ये कार्य केवल विभिन्न मस्तिष्क आवृत्तियों से जुड़े पाए गए हैं — आवृत्ति बैंड और मस्तिष्क के किसी दिए गए कार्य के बीच कोई एक-से-एक रैखिक संबंध नहीं है।
बीटा तरंगें (आवृत्ति सीमा 14 Hz से लगभग 30 Hz तक)
बीटा तरंगें सचेत रहने या जागने, चौकस और सतर्क रहने की स्थिति से सबसे निकटता से जुड़ी हैं। कम-आयाम वाली बीटा तरंगें सक्रिय एकाग्रता, या मन की व्यस्त या चिंतित स्थिति से जुड़ी होती हैं। बीटा तरंगें मोटर निर्णयों (आंदोलन के दमन और गति की संवेदी प्रतिक्रिया) से भी जुड़ी हैं। जब एक EEG उपकरण द्वारा मापा जाता है, तो इन सिग्नलों को अक्सर EEG बीटा तरंगें कहा जाता है।
अल्फा तरंगें (आवृत्ति सीमा 7 Hz से 13 Hz तक)
अल्फा तरंगें अक्सर मन की शांत, शिथिल और स्पष्ट स्थिति से जुड़ी होती हैं। अल्फा तरंगें मस्तिष्क के पश्चकपाल (occipital) और पीछे के क्षेत्रों में पाई जा सकती हैं। अल्फा तरंगों को अपनी आँखें बंद करके और आराम करके प्रेरित किया जा सकता है, और वे शायद ही कभी तीव्र संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं जैसे कि सोचने, मानसिक गणना और समस्या-समाधान के दौरान मौजूद होती हैं। अधिकांश वयस्कों में, अल्फा तरंगों की आवृत्ति 9 से 11 Hz तक होती है। जब एक EEG उपकरण द्वारा मापा जाता है, तो इन्हें अक्सर EEG अल्फा तरंगें कहा जाता है।
थीटा तरंगें (आवृत्ति सीमा 4 Hz से 7 Hz तक)
4 और 7 Hz के बीच की आवृत्ति सीमा के भीतर मस्तिष्क की गतिविधि को थीटा गतिविधि कहा जाता है। EEG माप में पाई जाने वाली थीटा लय अक्सर युवा वयस्कों में पाई जाती है, विशेष रूप से टेम्पोरल क्षेत्रों में और हाइपरवेंटिलेशन के दौरान। अधिक उम्र के व्यक्तियों में, लगभग 30 मिलीवोल्ट (mV) से अधिक आयाम वाली थीटा गतिविधि आमतौर पर कम देखी जाती है, सिवाय उनींदेपन के दौरान। जब एक EEG उपकरण द्वारा मापा जाता, तो इन्हें अक्सर EEG थीटा तरंगें कहा जाता है।
डेल्टा तरंगें (आवृत्ति सीमा 4 Hz तक)
डेल्टा गतिविधि मुख्य रूप से शिशुओं में पाई जाती है। डेल्टा तरंगें काफी उम्र के विषयों में गहरी नींद के चरणों से जुड़ी होती हैं। अनुपस्थिति दौरों (absence seizures) वाले रोगियों में दौरों के बीच (interictally) डेल्टा तरंगों के होने का दस्तावेजीकरण किया गया है, जिसमें ध्यान में संक्षिप्त, अचानक कमी शामिल होती है।
डेल्टा तरंगों की विशेषता कम-आवृत्ति (लगभग 3 Hz) और उच्च-आयाम वाली तरंगें हैं। डेल्टा लय जागने की स्थिति के दौरान भी मौजूद हो सकती है — वे आंखें खोलने के प्रति उत्तरदायी होती हैं और हाइपरवेंटिलेशन द्वारा भी बढ़ाई जा सकती हैं। जब एक EEG उपकरण द्वारा मापा जाता है, तो इन्हें अक्सर EEG डेल्टा तरंगें कहा जाता है।
मस्तिष्क कैसे काम करता है यह समझने के लिए EEG तरंगों का उपयोग करना
EEG क्या दिखाता है?
आपका मस्तिष्क लगातार जानकारी को अवशोषित और संसाधित कर रहा होता है, तब भी जब आप सो रहे होते हैं। यह सारी गतिविधि विद्युत संकेत उत्पन्न करती है जिन्हें EEG सेंसर पकड़ते हैं। यह मस्तिष्क की गतिविधि में होने वाले परिवर्तनों को कैप्चर करने की अनुमति देता है, भले ही कोई दृश्य व्यवहारिक प्रतिक्रिया न हो, जैसे कि कोई हलचल या चेहरे का भाव।
एक EEG आपके मस्तिष्क द्वारा उत्पन्न बिजली में बदलावों की निगरानी करता है, न कि विचारों या भावनाओं की। यह आपके मस्तिष्क में कोई बिजली नहीं भेजता है।
उच्च गुणवत्ता वाले EEG डेटा प्राप्त करने के लिए मस्तिष्क के मुख्य कॉर्टिस (cortices) में गतिविधि का पता लगाना महत्वपूर्ण है। परिणाम बाहरी उत्तेजनाओं से प्रभावित भावनात्मक स्थितियों का आकलन करने के लिए एक प्रतिनिधि (proxy) हो सकते हैं।
EEG का एक संक्षिप्त इतिहास
मस्तिष्क में विद्युत गतिविधि की घटनाओं पर शोध 1875 की शुरुआत में जानवरों पर किया गया था, जब चिकित्सक रिचर्ड कैटन ने ब्रिटिश मेडिकल जर्नल में खरगोशों और बंदरों पर किए गए प्रयोगों के अपने निष्कर्ष प्रकाशित किए थे।
1890 में, एडोल्फ बेक ने संवेदी उत्तेजना का परीक्षण करने के लिए कुत्ते और खरगोश के मस्तिष्क की सतह पर सीधे इलेक्ट्रोड रखे। उतार-चढ़ाव वाली विद्युत मस्तिष्क गतिविधि के उनके अवलोकन ने ब्रेनवेव्स की खोज का मार्ग प्रशस्त किया और EEG को एक वैज्ञानिक क्षेत्र बनने में मदद की।
जर्मन फिजियोलॉजिस्ट और मनोचिकित्सक हैंस बर्गर को 1924 में पहली मानव EEG ब्रेनवेव्स रिकॉर्ड करने का श्रेय दिया जाता है। बर्गर ने इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम का आविष्कार किया, जो एक ऐसा उपकरण है जो EEG सिग्नलों को रिकॉर्ड करता है। अपनी पुस्तक "दी ओरिजिंस ऑफ EEG" में, लेखक डेविड मिलेट ने इस आविष्कार को "नैदानिक न्यूरोलॉजी के इतिहास में सबसे आश्चर्यजनक, उल्लेखनीय और महत्वपूर्ण विकासों में से एक" के रूप में वर्णित किया है।
पहला मानव EEG रिकॉर्डिंग 1924 में हैंस बर्गर द्वारा प्राप्त किया गया था। ऊपरी संकेत EEG है और निचला 10 Hz का टाइमिंग सिग्नल है।
हैंस बर्गर, मनुष्यों में EEG ब्रेनवेव्स रिकॉर्ड करने वाले पहले व्यक्ति।
नैदानिक इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी का क्षेत्र 1935 में शुरू हुआ। यह न्यूरोसाइंटिस्ट फ्रेडरिक गिब्स, हेलोवेल डेविस और विलियम लेनोक्स द्वारा एपिलेप्टिफॉर्म स्पाइक्स, इंटरिक्टल स्पाइक वेव्स और नैदानिक अनुपस्थिति EEG दौरों के तीन चक्रों के शोध से उत्पन्न हुआ था। गिब्स और वैज्ञानिक हर्बर्ट जैस्पर ने निष्कर्ष निकाला कि इंटरिक्टल स्पाइक्स मिर्गी (एपिलेप्सी) की एक विशिष्ट पहचान हैं। पहली EEG प्रयोगशाला 1936 में मैसाचुसेट्स जनरल अस्पताल में खुली थी।
1947 में, द अमेरिकन EEG सोसायटी, जिसे अब द अमेरिकन क्लिनिकल न्यूरोफिज़ियोलॉजी सोसायटी के रूप में जाना जाता है, की स्थापना की गई और पहली अंतर्राष्ट्रीय EEG कांग्रेस आयोजित की गई।
1950 के दशक में, विलियम ग्रे वॉल्टर ने EEG टोपोग्राफी विकसित की, जो EEG की एक पूरक प्रणाली थी, जिसने मस्तिष्क की सतह पर विद्युत गतिविधि के मानचित्रण की अनुमति दी। यह 1980 के दशक में लोकप्रिय था, लेकिन इसे कभी भी मुख्यधारा की न्यूरोलॉजी में नहीं अपनाया गया।
स्टीवो बोज़िनोव्स्की, लिलजाना बोज़िनोव्स्का, और मिहाइल सेस्ताकोव 1988 में एक EEG मशीन का उपयोग करके किसी भौतिक वस्तु पर नियंत्रण हासिल करने वाले पहले वैज्ञानिक थे। 2011 में, EEG ने उपभोक्ता बाजार में प्रवेश किया जब टेक उद्यमियों टैन ले और डॉ. ज्योफ मैकेलर ने EMOTIV कंपनी लॉन्च की।
हैंडसेट और कैप जैसी EEG तकनीक BCI (मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफ़ेस) की घटक हैं। BCI को HMI (मानव मशीन इंटरफ़ेस), MMI (माइंड मशीन इंटरफ़ेस), BMI (ब्रेन मशीन इंटरफ़ेस) और DNI (डायरेक्ट न्यूरल इंटरफ़ेस) भी कहा जाता है — DNI मस्तिष्क और तंत्रिका तंत्र के अन्य हिस्सों से सिग्नलों को डीकोड कर सकता है। BCI का उद्देश्य संज्ञानात्मक प्रदर्शन को ट्रैक करना और प्रशिक्षित मानसिक आदेशों के मशीन लर्निंग के माध्यम से आभासी और भौतिक दोनों वस्तुओं को नियंत्रित करना है।
2017 में, क्वाड्रिप्लेजिक रेसर रोड्रिगो ह्यूबनेर मेंडेस केवल अपनी ब्रेनवेव्स का उपयोग करके फॉर्मूला 1 कार चलाने वाले दुनिया के पहले व्यक्ति बने, जो एक EMOTIV EEG हेडसेट की बदौलत संभव हो सका।
EEG का उपयोग किस लिए किया जाता है?
प्रदर्शन और कल्याण (वेलनेस)
एथलीट, बायोहैकर, और कोई भी इच्छुक उपभोक्ता अपनी मस्तिष्क की गतिविधि को "ट्रैक" करने के लिए ठीक उसी तरह EEG का उपयोग कर सकते हैं जैसे वे एक दिन में अपने कदमों की संख्या को ट्रैक करते हैं। EEG संज्ञानात्मक कार्यों को माप सकता है — जैसे कि ध्यान और व्याकुलता, तनाव और संज्ञानात्मक भार (वर्किंग मेमोरी पर किसी भी क्षण थोपी गई मानसिक गतिविधि की मस्तिष्क की कुल क्षमता)। ये निष्कर्ष इस बात की मूल्यवान Insight प्रदान कर सकते हैं कि मस्तिष्क दैनिक जीवन की घटनाओं के प्रति कैसे प्रतिक्रिया करता है। EEG डेटा प्रतिक्रिया (फीडबैक) प्रदान करता है जिसका उपयोग तनाव को कम करने, फोकस में सुधार करने या ध्यान (meditation) को बढ़ाने के लिए वैज्ञानिक रूप से सूचित रणनीतियों को डिजाइन करने के लिए किया जा सकता है।
उपभोक्ता अनुसंधान (Consumer Research)
EEG डेटा उपभोक्ता Insights के लिए एक शक्तिशाली खोज-उपकरण हो सकता है। मस्तिष्क की प्रतिक्रियाएं अभूतपूर्व उपभोक्ता फीडबैक प्रदान करती हैं — जिसमें EEG का उपयोग उपभोक्ता किस चीज़ पर वास्तव में ध्यान देते हैं बनाम वे खुद किसे पसंद करने या ध्यान देने की रिपोर्ट करते हैं, के बीच के अंतर को मापने के लिए किया जा रहा है। आई-ट्रैकिंग, चेहरे के भाव विश्लेषण और हृदय गति माप जैसे अन्य बायोमेट्रिक सेंसर के साथ EEG को मिलाने से कंपनियों को ग्राहकों के व्यवहार की पूरी समझ मिल सकती है। उपभोक्ता प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए EEG जैसी न्यूरो तकनीकों के उपयोग को न्यूरोमार्केटिंग कहा जाता है।
स्वास्थ्य सेवा (Healthcare)
चूंकि EEG परीक्षण एक नियंत्रित प्रक्रिया के दौरान मस्तिष्क की गतिविधि को दिखाते हैं, परिणामों में विभिन्न मस्तिष्क विकारों के निदान के लिए उपयोग की जाने वाली जानकारी हो सकती है। असामान्य EEG डेटा अनियमित ब्रेनवेव्स के माध्यम से प्रदर्शित होता है। असामान्य EEG डेटा मस्तिष्क की शिथिलता, सिर के आघात (ट्रॉमा), नींद के विकार, स्मृति संबंधी समस्याएं, मस्तिष्क के ट्यूमर, स्ट्रोक, मनोभ्रंश (डिमेंशिया), मिर्गी जैसे दौरे के विकार और विभिन्न अन्य स्थितियों के संकेत दे सकता है। इच्छित निदान के आधार पर, डॉक्टर कभी-कभी EEG को संज्ञानात्मक परीक्षणों, मस्तिष्क गतिविधि की निगरानी और न्यूरोइमेजिंग तकनीकों के साथ जोड़ते हैं।
दौरे का निदान (Seizure Diagnosis)
दौरे की गतिविधि का अनुभव करने वाले रोगियों को अक्सर EEG परीक्षणों की सिफारिश की जाती है। इन मामलों में, डॉक्टर एक एंबुलेटरी EEG कर सकते हैं। एक एंबुलेटरी EEG लगातार 72 घंटों तक रिकॉर्ड करता है, जबकि पारंपरिक EEG 1-2 घंटे तक चलता है। मरीज को EEG हेडसेट पहनकर अपने घर में घूमने-फिरने की अनुमति होती है। रिकॉर्डिंग की अवधि बढ़ाने से असामान्य मस्तिष्क गतिविधि के रिकॉर्ड होने की संभावना बढ़ जाती है। इसी कारण से, एंबुलेटरी EEG का उपयोग अक्सर मिर्गी (EEG मिर्गी), दौरे के विकारों या नींद के विकारों के निदान के लिए किया जाता है।
नींद संबंधी विकारों के लिए नींद का अध्ययन
एक EEG नींद का अध्ययन या "पॉलीसोमनोग्राफी" परीक्षण मस्तिष्क स्कैन करने के अलावा शरीर की गतिविधि को मापता है। एक EEG टेक्नोलॉजिस्ट रात भर चलने वाली प्रक्रिया के दौरान आपके रक्त में ऑक्सीजन के स्तर, सांस लेने और दिल की धड़कन की दर की निगरानी करता है। पॉलीसोमनोग्राफी का उपयोग ज्यादातर चिकित्सा अनुसंधान में और नींद के विकारों के निदान के लिए किया जाता है।
मात्रात्मक न्यूरोसाइंस (Quantitative Neuroscience)
चूंकि EEG मस्तिष्क की बाहरी परत (सेरेब्रल कॉर्टेक्स) में विद्युत गतिविधि को मापता है, यह आपके स्कैल्प से ब्रेनवेव्स को पकड़ सकता है। अन्य मस्तिष्क निगरानी तकनीकों से प्राप्त डेटा के साथ EEG मस्तिष्क परीक्षणों को जोड़कर, शोधकर्ता हमारे मस्तिष्क के साथ-साथ हमारे शरीर में होने वाली जटिल अंतःक्रियाओं के बारे में नई Insights प्राप्त कर सकते हैं।
मात्रात्मक इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी (qEEG) का लक्ष्य वास्तव में यही हासिल करना है। मात्रात्मक EEG पारंपरिक EEG की तरह ही आपकी ब्रेनवेव्स को रिकॉर्ड करता है। मशीन लर्निंग का उपयोग करके, qEEG आपकी ब्रेनवेव्स की तुलना समान लिंग और आयु सीमा वाले उन व्यक्तियों की ब्रेनवेव्स से करता है जिन्हें मस्तिष्क की कोई शिथिलता नहीं है। qEEG प्रक्रिया मात्रात्मक तुलना के माध्यम से आपके मस्तिष्क का एक "नक्शा" बनाती है। यह प्रक्रिया न्यूरोसाइंस के उप-विषय में आम है जिसे कम्प्यूटेशनल न्यूरोसाइंस कहा जाता है।
सफल qEEG के लिए EEG इलेक्ट्रोड की सही जगह पर नियुक्ति (प्लेसमेंट) एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। पारंपरिक EEG लीड प्लेसमेंट 10-20 प्रणाली का पालन करते हैं, जो आपके स्कैल्प पर लगे इलेक्ट्रोड को लगाने के लिए अंतराष्ट्रीय स्तर पर मान्यता प्राप्त मानक है। "10-20" खोपड़ी की कुल दूरी का 10% या 20% होने वाली EEG लीड्स के बीच की दूरी को संदर्भित करता है।
किसी उपकरण पर इलेक्ट्रोड की संख्या भिन्न हो सकती है — कुछ EEG रिकॉर्डिंग सिस्टम में 256 जितने इलेक्ट्रोड हो सकते हैं। qEEG की रिकॉर्डिंग आपके स्कैल्प के सभी 19 क्षेत्रों से डेटा एकत्र करने के लिए 19-सेंसर कैप का उपयोग करती हैं। चूंकि EEG लीड्स उस स्थान से सिग्नलों को प्रवर्धित करती हैं जहां उन्हें रखा जाता है, इसलिए qEEG मस्तिष्क मानचित्र प्राप्त करने से मस्तिष्क स्तर पर उस शिथिलता के कारण की पहचान होती है जो व्यवहारिक और/या संज्ञानात्मक स्तर पर देखी जाती है।
शैक्षणिक अनुसंधान (Academic Research)
EEG परीक्षण के परिणाम से प्राप्त होने वाली मूल्यवान जानकारी केवल असामान्य EEG परिणाम ही नहीं हैं। कई शोधकर्ता अपने शोध में सामान्य EEG का उपयोग करते हैं, जिसमें आरईएम (REM) नींद के दौरान मस्तिष्क की गतिविधि पर 1957 का एक अभूतपूर्व अध्ययन शामिल है।
जैसा कि मस्तिष्क तरंगों के प्रकार वाले खंड में बताया गया है, EEG रिकॉर्डिंग्स का अध्ययन करने से मस्तिष्क के सिग्नलों में मौजूद आवृत्तियों की एक श्रृंखला का पता चलता है। ये आवृत्तियां विभिन्न ध्यानात्मक और संज्ञानात्मक स्थितियों को दर्शाती हैं। उदाहरण के लिए, शोधकर्ताओं ने ध्यान (EEG ध्यान) के दौरान न्यूरोलॉजिकल प्रतिक्रियाओं की जांच करते समय गामा-बैंड गतिविधि (अक्सर सचेत ध्यान से जुड़ी) की निगरानी की है।
गामा बैंड गतिविधि चरम मानसिक या शारीरिक प्रदर्शन से जुड़ी हुई है। ऐसे प्रयोगों में जहां EEG उपकरण पहने हुए कोई विषय गहरे ध्यान का अभ्यास कर रहा है, यह सिद्धांत सामने आया कि गामा तरंगें सचेत अनुभवों या पारलौकिक (transcendental) मानसिक स्थितियों से जुड़ी हैं। हालांकि, शैक्षणिक शोधकर्ताओं के बीच इस बात को लेकर कोई सहमति नहीं है कि गामा-बैंड गतिविधि किन संज्ञानात्मक कार्यों से जुड़ी है।
शोधकर्ताओं को उनके द्वारा एकत्र किए जाने वाले मस्तिष्क के विपुल डेटा को संसाधित करने और संभालने के लिए तथा विभिन्न संस्थानों के साथ इसे साझा करने के लिए एक तरीके की आवश्यकता होती है। "न्यूरोइन्फॉर्मेटिक्स" अनुसंधान का वह क्षेत्र है जो न्यूरोसाइंस डेटा के लिए कम्प्यूटेशनल उपकरण और गणितीय मॉडल प्रदान करता है। न्यूरोइन्फॉर्मेटिक्स का लक्ष्य डेटाबेस के आयोजन, डेटा साझाकरण और डेटा मॉडलिंग के लिए तकनीकों का निर्माण करना है। यह विविध मात्रा में डेटा से संबंधित है, क्योंकि "न्यूरोसाइंस" को व्यापक रूप से तंत्रिका तंत्र के वैज्ञानिक अध्ययन के रूप में परिभाषित किया गया है। न्यूरोसाइंस के उप-विषयों में से एक में संज्ञानात्मक मनोविज्ञान शामिल है, जो यह विश्लेषण करने के लिए EEG जैसी न्यूरोइमेजिंग विधियों का उपयोग करता है कि मस्तिष्क और तंत्रिका तंत्र के कौन से हिस्से किन संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं के आधार हैं।
बाजार अनुसंधान: भावनात्मक और संज्ञानात्मक स्थिति को समझने के लिए EEG हेडसेट का उपयोग करना
EEG परीक्षण प्रक्रिया
EEG प्रक्रिया की तैयारी
EEG निगरानी, व्याख्या और परिणामों पर निम्नलिखित खंडों में स्वास्थ्य सेवा सेटिंग में EEG परीक्षणों से गुजरने वाले दर्शकों के लिए जानकारी शामिल है। परीक्षण की तैयारी करने का सबसे अच्छा तरीका हमेशा परीक्षण प्रशासक से विशिष्ट तैयारी निर्देश पूछना है। तैयारी के निर्देश उपयोग के मामले के अनुसार भिन्न हो सकते हैं — उदाहरण के लिए, उपभोक्ता अनुसंधान, शैक्षणिक अनुसंधान या प्रदर्शन और कल्याण के लिए EEG रिकॉर्डिंग में विषयों को लेटने के बजाय सक्रिय रहने की आवश्यकता हो सकती है।
EMOTIV जैसी कंपनियों ने EEG तकनीक में ऐसे अग्रणी विकास किए हैं जो परीक्षणों के संचालन, प्रसंस्करण और व्याख्या को तेज और अधिक सुविधाजनक बनाते हैं। EMOTIV के मोबाइल और वायरलेस EEG हेडसेट को पांच मिनट से भी कम समय में सेट किया जा सकता है, और वे प्रतिभागी को परीक्षण सुविधा तक सीमित रखने के बजाय स्वतंत्र रूप से घूमने में सक्षम बनाते हैं।
EEG परीक्षण से पहले, परीक्षण आयोजित करने वाले पेशेवर को — चाहे वह डॉक्टर हो, नियोक्ता हो या शोधकर्ता हो — आपके द्वारा ली जाने वाली किसी भी नियमित दवाओं के बारे में बताएं। यह अनुशंसा की जाती है कि आप प्रक्रिया से एक रात पहले अपने बाल धो लें और बिना किसी उत्पाद के उन्हें खुला छोड़ दें। परीक्षण से कम से कम 8 घंटे पहले किसी भी कैफीन के सेवन से बचें। यदि आपको EEG प्रक्रिया के दौरान सोना है, तो आपको एक रात पहले अपनी नींद सीमित करने का निर्देश दिया जा सकता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि परीक्षण के दौरान आपका मस्तिष्क ठीक से आराम कर सके।
EEG निगरानी
EEG प्रक्रिया के दौरान आपको कोई दर्द या परेशानी महसूस नहीं होगी। एक नैदानिक EEG प्रक्रिया के दौरान, आप एक बिस्तर या झुकने वाली कुर्सी पर लेटे होंगे और आँखें बंद करने का निर्देश दिया जाएगा। एक EEG तकनीशियन आपके सिर को मापता है और चिह्नित करता है कि लीड कहाँ लगानी है।
जब परीक्षण शुरू होता है, तो इलेक्ट्रोड आपकी ब्रेनवेव्स को रिकॉर्ड करते हैं और गतिविधि को रिकॉर्डिंग मशीन पर भेजते हैं। EEG मशीन फिर व्याख्या के लिए डेटा को वेव पैटर्न में परिवर्तित करती है। रिकॉर्डिंग समाप्त होने के बाद, तकनीशियन आपके स्कैल्प से इलेक्ट्रोड हटा देगा।
वैज्ञानिक या नैदानिक सेटिंग्स में रूटीन EEG परीक्षणों को पूरा होने में 30-60 मिनट का समय लगता है, जिसमें लगभग 20 मिनट का प्रारंभिक सेटअप समय शामिल है। उपभोक्ता, व्यक्तिगत प्रदर्शन और कार्यस्थल अनुसंधान के लिए किए जाने वाले EEG परीक्षण परीक्षण के उद्देश्यों के आधार पर कम या अधिक अवधि के हो सकते हैं। EMOTIV के वायरलेस EEG हेडसेट इन उपयोग के मामलों के लिए त्वरित सेटअप (पांच मिनट से कम) का समर्थन करते हैं।
प्रक्रिया के बाद किसी रिकवरी समय की आवश्यकता नहीं होनी चाहिए। यदि आपने परीक्षण के दौरान सोने के लिए कोई ऐसी दवा ली है जिससे उनींदापन हुआ है, तो परीक्षण प्रशासक सलाह दे सकता है कि जब तक प्रभाव खत्म न हो जाए तब तक वहीं प्रतीक्षा करें या किसी को आपको घर ले जाने के लिए कहें।
EEG परीक्षण के दुष्प्रभाव दुर्लभ हैं। इलेक्ट्रोड कोई संवेदना पैदा नहीं करते; वे केवल मस्तिष्क की गतिविधि को रिकॉर्ड करते हैं। मिर्गी से पीड़ित व्यक्तियों को प्रक्रिया के दौरान फ्लैशिंग लाइट जैसी उत्तेजनाओं से दौरा पड़ सकता है। EEG परीक्षण के दौरान दौरे से घबराने की कोई बात नहीं है — यह वास्तव में डॉक्टरों को मिर्गी के प्रकार का निदान करने और उसके अनुसार उपचार तैयार करने में मदद कर सकता है।
EEG व्याख्या और प्रक्रिया परिणाम
यदि आपको नैदानिक कारणों से EEG परीक्षण की सिफारिश की गई है, तो आपके परीक्षण के परिणामों की व्याख्या तंत्रिका तंत्र के विशेषज्ञ डॉक्टर द्वारा की जाएगी। न्यूरोलॉजिस्ट सामान्य और असामान्य मस्तिष्क पैटर्न के लिए रिकॉर्डिंग का अध्ययन करेगा। मस्तिष्क तरंग पैटर्न उनकी तरंगों की विशेषताओं द्वारा आसानी से पहचाने जा सकते हैं। उदाहरण के लिए, एक बर्स्ट सप्रेशन पैटर्न, जो अक्सर निष्क्रिय मस्तिष्क स्थितियों जैसे कि कोमा या सामान्य संज्ञाहरण (एनेस्थीसिया) वाले रोगियों में देखा जाता है, संक्षिप्त स्पाइक्स (बर्स्ट) दिखाता है जो सपाटता (दमन) की अवधि के साथ वैकल्पिक होता है।
मिर्गी के विभिन्न प्रकारों की विशेषता विशिष्ट EEG पैटर्न हैं। एक स्पाइक-वेव पैटर्न — एक सामान्यीकृत, सममित EEG पैटर्न — अक्सर एक अनुपस्थिति दौरे के दौरान देखा जाता है, जहाँ एक व्यक्ति चेतना की संक्षिप्त हानि का अनुभव करता है। एक आंशिक फोकल दौरा, जिसमें दौरे की गतिविधि केवल मस्तिष्क के एक क्षेत्र को प्रभावित करती है, एक कम-वोल्टेज, तेज लय पैटर्न की विशेषता है जो उस क्षेत्र से जुड़े EEG के डेटा चैनल में दिखाई देता है।
न्यूरोलॉजिस्ट फिर EEG माप को उस डॉक्टर के पास वापस भेजता है जिसने परीक्षण का आदेश दिया था। आपके डॉक्टर समीक्षा करने और आपके साथ परिणामों पर चर्चा करने के लिए अपॉइंटमेंट तय कर सकते हैं। आपकी स्थिति के आधार पर, आपको फॉलो-अप के रूप में EEG न्यूरोफीडबैक या बायोफीडबैक नामक सेवा की सिफारिश की जा सकती है। उदाहरण के लिए, ध्यान केंद्रित करने से जुड़े ब्रेनवेव पैटर्न को मजबूत करने की इच्छा रखने वाले लोग ADHD के लिए न्यूरोफीडबैक चिकित्सा अपना सकते हैं।
बायोफीडबैक थेरेपी विषयों को अनैच्छिक शारीरिक प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने में मदद करती है। उच्च रक्तचाप का अनुभव करने वाला कोई व्यक्ति, उदाहरण के लिए, अपनी त्वचा पर लगे इलेक्ट्रोड से डेटा प्राप्त करने वाले मॉनिटर पर अपने शारीरिक माप देख सकता है। इस गतिविधि की निगरानी से विश्राम और मानसिक व्यायाम सिखाने में मदद मिलती है जो लक्षणों को कम कर सकते हैं।
इसी तरह, न्यूरोफीडबैक मस्तिष्क को बेहतर ढंग से कार्य करने के लिए प्रशिक्षित करने हेतु EEG पर निर्भर करता है। इस प्रशिक्षण के दौरान, रोगी को एक EEG मशीन से जोड़ा जाता है और वह अपनी मस्तिष्क गतिविधि को लाइव देख रहा होता है। यह अक्सर एक प्रकार के वीडियो गेम जैसा दिखता है जहाँ रोगी अपनी मस्तिष्क गतिविधि को नियंत्रित करने के लिए अपने मस्तिष्क के साथ खेल रहा होता है। रोगी मस्तिष्क की शिथिलता से जुड़ी मस्तिष्क आवृत्तियों में सुधार करने का प्रयास करता है, ठीक उसी तरह जैसे कोई एथलीट कमजोर मांसपेशी पर काम करता है। EEG न्यूरोफीडबैक की सिफारिश अक्सर मिर्गी, बाइपोलर विकार, ADHD और ऑटिज़्म जैसी स्थितियों के लिए की जाती है। हालांकि यह इन विकारों में मदद कर सकता है, लेकिन यह उन्हें ठीक नहीं कर सकता।
विभिन्न प्रकार के EEG उपकरण
EEG मशीनें कुछ अलग पहनने योग्य EEG उपकरणों के रूप में आती हैं। उच्चतम स्तर पर क्लिनिकल (नैदानिक) EEG उपकरणों (स्वास्थ्य सेवा और वैज्ञानिक अनुसंधान सेटिंग में उपयोग किए जाने वाले) और उपभोक्ता (consumer) EEG उपकरणों (उपभोक्ता अनुसंधान, शैक्षणिक अनुसंधान और प्रदर्शन और कल्याण में उपयोग किए जाने वाले) के बीच अंतर होता है। क्लिनिकल उपकरणों के साथ, प्रतिभागी उपकरण पहनकर हिल-डुल नहीं सकते हैं, और डेटा को सिग्नल के खराब होने से बचाने के लिए नियंत्रित और संरक्षित वातावरण में एकत्र करने की आवश्यकता होती है। EMOTIV के वायरलेस हेडसेट जैसे उपभोक्ता EEG उपकरण उपयोगकर्ताओं को कहीं भी मस्तिष्क की गतिविधि की निगरानी करने की अनुमति देते हैं।
विभिन्न प्रकार के पहनने योग्य EEG उपकरणों के बीच भिन्नता उन पेशेवरों की आवश्यकताओं का समर्थन करने के लिए आवश्यक है जो EEG सिस्टम का उपयोग करते हैं और जिन सेटिंग्स में डेटा एकत्र किया जाता है। उदाहरण के लिए, न्यूरोलॉजिस्ट और न्यूरोसाइंटिस्ट को अक्सर अपने डेटा विश्लेषण करने के लिए एक उपभोक्ता शोधकर्ता की तुलना में सेंसर के सघन घनत्व (higher density) की आवश्यकता होती है। EEG इलेक्ट्रोड प्लेसमेंट के अलावा, विचार करने के लिए EEG सिस्टम के बीच कुछ अन्य उल्लेखनीय भिन्नताएं हैं।
EEG कैप्स बनाम EEG हेडसेट्स
एक EEG कैप और एक EEG हेडसेट के बीच क्या अंतर है? इन दोनों सबसे आम प्रकार के पहनने योग्य EEG उपकरणों के बीच मुख्य अंतर इलेक्ट्रोड की संख्या में है। हेडसेट में आमतौर पर 5-20 इलेक्ट्रोड होते हैं। कैप्स अधिक सेंसर का समर्थन कर सकती हैं, क्योंकि उनके पास इलेक्ट्रोड प्लेसमेंट के लिए बड़ा सतह क्षेत्र होता है। EEG कैप्स, जैसे कि EMOTIV EPOC FLEX लचीली स्थिति के लिए चलने योग्य सेंसर प्रदान करती हैं। EMOTIV INSIGHT और EPOC X हेडसेट में सेंसर विन्यास स्थिर (fixed) होता है।
EPOC Flex
जेल या खारा (Saline) सेंसर
EPOC+ और EPOC X
खारे सेंसर
गीले बनाम सूखे EEG इलेक्ट्रोड
EEG डिवाइस मुख्य रूप से गीले या सूखे इलेक्ट्रोड का उपयोग करते हैं। हाल ही में विकसित इलेक्ट्रोड का एक रूप है जिसे "टैटू इलेक्ट्रोड" कहा जाता है, जो मुद्रित इलेक्ट्रोड होते हैं जिनका उपयोग अस्थायी टैटू की तरह किया जाता है। गीले इलेक्ट्रोड बेहतर डेटा सटीकता की अनुमति देते हैं क्योंकि वे स्कैल्प के साथ बेहतर संपर्क के लिए चिपकने वाले जेल का उपयोग करते हैं। गीले इलेक्ट्रोड का उपयोग ज्यादातर नैदानिक और शोध सेटिंग्स में किया जाता है। सूखे इलेक्ट्रोड के लिए चिपकने वाले जेल की आवश्यकता नहीं होती है। सूखे इलेक्ट्रोड वाले EEG उपकरणों का उपयोग अक्सर EEG उपभोक्ता अनुसंधान में किया जाता है, क्योंकि वे त्वरित सेटअप समय की अनुमति देते हैं। शोधकर्ता लगातार गीले बनाम सूखे EEG इलेक्ट्रोड के फायदे और नुकसान की तुलना कर रहे हैं।
वायर्ड बनाम वायरलेस EEG उपकरण
EEG के शुरुआती दौर में मरीजों को नैदानिक सेटिंग में EEG मशीन से जोड़ा जाना पड़ता था। अब, वायरलेस EEG परीक्षण संभव हैं, क्योंकि EEG सिग्नलों को डिजिटाइज़ किया जा सकता है और स्मार्टफोन, कंप्यूटर या क्लाउड जैसी रिकॉर्डिंग मशीन पर भेजा जा सकता है। पोर्टेबल EEG का उपयोग करके विभिन्न प्रकार के वातावरण में परीक्षण किए जा सकते हैं। आप एक ऐसा प्रयोग कर सकते हैं जहाँ विषय वायरलेस EEG हेडसेट पहनकर पार्क में टहलते हैं, और आपके विषय की गति केवल डेटा ट्रांसमिशन रेंज द्वारा सीमित होगी। यदि आपको चमकती रोशनी जैसे उत्तेजनाओं को देने के लिए परीक्षण वातावरण को नियंत्रित करने की आवश्यकता है, तो आप एक नैदानिक सेटिंग चुन सकते हैं — जिस स्थिति में, वायर्ड EEG मशीन का उपयोग करने की कोई सीमा नहीं है।
वायर्ड EEG हेडसेट्स
केबल कनेक्शन
वायरलेस Emotiv EEG हेडसेट
ब्लूटूथ वायरलेस तकनीक
EEG माप बनाम अन्य मस्तिष्क माप तकनीक
EEG माप का लाभ यह है कि यह हमारे पास उपलब्ध मस्तिष्क गतिविधि का सबसे कम आक्रामक माप है, और प्रासंगिक संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं के दौरान बहुत सारी मात्रात्मक जानकारी प्रदान करता है। मस्तिष्क के कार्य का अध्ययन करने वाली अन्य विधियों में शामिल हैं:
कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (fMRI)
मैग्नेटोएन्सेफलोग्राफी (MEG)
परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी (NMR या MRS)
इलेक्ट्रोकॉर्टिकोग्राफी
सिंगल-फोटॉन एमिशन कंप्यूटेड टोमोग्राफी (SPECT)
पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी (PET)
नियर-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी (NIRS)
इवेंट-रिलेटेड ऑप्टिकल सिग्नल (EROS)
EEG के लाभ
EEG की अपेक्षाकृत कम स्थानिक संवेदनशीलता (spatial sensitivity) के बावजूद, यह पहले सूचीबद्ध की गई कुछ मस्तिष्क इमेजिंग और मस्तिष्क अनुसंधान तकनीकों की तुलना में कई लाभों का दावा करता है:
fMRI की तुलना में EEG का टेम्पोरल रेजोल्यूशन बहुत अधिक है। यह मस्तिष्क की तीव्र प्रतिक्रियाओं को पकड़ सकता है जो मिलीसेकंड की गति से होती हैं, जिससे यह मस्तिष्क और पर्यावरण में जो कुछ भी होता है उसे सटीक रूप से सिंक करने की अनुमति देता है। नैदानिक और अनुसंधान सेटिंग्स में 250 और 2000 Hz के बीच नमूनाकरण दरों (sampling rates) पर EEG दर्ज किया जाता है। अधिक आधुनिक EEG डेटा संग्रह प्रणाली यदि चाहें तो 20,000 Hz से अधिक की नमूनाकरण दरों पर रिकॉर्ड कर सकती हैं।
काफी कम हार्डवेयर लागत और स्वामित्व की कुल लागत (TCO)।
इलेक्ट्रोकॉर्टिकोग्राफी के विपरीत EEG डेटा गैर-आक्रामक रूप से एकत्र किया जाता है, जिसमें इलेक्ट्रोड को सीधे मस्तिष्क की सतह पर रखने के लिए न्यूरोसर्जरी की आवश्यकता होती है।
मोबाइल EEG सेंसर का उपयोग fMRI, SPECT, PET, MRS या MEG की तुलना में अधिक स्थानों पर किया जा सकता है, क्योंकि ये तकनीकें भारी, महंगी और स्थिर उपकरणों पर निर्भर करती हैं।
श्रवण उत्तेजनाओं की प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने देने के लिए EEG मूक या नीरव रहता है।
fMRI और MRI की तुलना में, EEG मशीन के आसपास कोई शारीरिक खतरा नहीं होता है। fMRI और MRI शक्तिशाली चुंबक हैं जो पेसमेकर जैसे धातु के उपकरण वाले रोगियों द्वारा उपयोग को रोकते हैं।
fMRI, PET, MRS, और SPECT क्लॉस्ट्रोफोबिया को बढ़ा सकते हैं जो परीक्षण के परिणामों को खराब कर सकते हैं। EEG क्लॉस्ट्रोफोबिया को प्रेरित नहीं करता है क्योंकि विषय किसी छोटे स्थान तक सीमित नहीं होते हैं।
अधिकांश अन्य न्यूरोइमेजिंग तकनीकों के विपरीत, उपभोक्ता EEG स्कैन परीक्षण के दौरान अधिक विषय गतिविधि की अनुमति देते हैं।
पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी के विपरीत EEG में रेडियोलिगैंड्स का संपर्क शामिल नहीं होता है, या MRI या fMRI की तरह उच्च स्तर के चुंबकीय क्षेत्र शामिल नहीं होते हैं।
EEG में उच्च तीव्रता (>1 टेस्ला) वाले चुंबकीय क्षेत्रों का संपर्क शामिल नहीं होता है।
व्यवहारिक परीक्षण विधियों की तुलना में, EEG गुप्त प्रसंस्करण (covert processing: ऐसा प्रसंस्करण जिसके लिए प्रतिक्रिया की आवश्यकता नहीं होती) का पता लगा सकता है। इस तकनीक का उपयोग उन विषयों में भी किया जाता है जो मोटर प्रतिक्रिया करने में असमर्थ हैं।
उपभोक्ता उपयोग के लिए EEG में प्रवेश की बाधा कम है, इसलिए यह दैनिक जीवन की विभिन्न गतिविधियों के दौरान मस्तिष्क की गतिविधि पर नज़र रखने और रिकॉर्ड करने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण है, जो लगभग असीमित अनुप्रयोगों की अनुमति देता है।
EEG नींद विश्लेषण मस्तिष्क के विकास के समय के महत्वपूर्ण पहलुओं का संकेत दे सकता है, जिसमें किशोर मस्तिष्क की परिपक्वता का मूल्यांकन करना शामिल है।
fMRI में उपयोग की जाने वाली BOLD (रक्त-ऑक्सीजन-स्तर-निर्भर) इमेजिंग की तुलना में, EEG द्वारा वास्तव में कौन सा सिग्नल मापा जाता है, इसकी बेहतर समझ है।
EEG गेम्स
EEG तकनीक को चिकित्सा और मनोरंजन दोनों उद्देश्यों के लिए गेमिंग की दुनिया में अपनाया गया है। कंपनियाँ VR, AR और BCI में वीडियो गेम के साथ इंटरैक्ट करने के तरीके प्रदान करने के लिए EEG का उपयोग कर रही हैं। EEG मशीनें सिग्नल का पता लगाती हैं और सॉफ्टवेयर में एल्गोरिदम स्क्रीन पर आपके अवतार को नियंत्रित करने के लिए आपकी ब्रेनवेव्स की व्याख्या करते हैं।
EMOTIV का EPOC हेडसेट पहला उच्च-विश्वसनीयता मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफ़ेस (BCI) है जो सचेत और अचेतन विचारों और भावनाओं की निगरानी और व्याख्या कर सकता है। BCI 30 विभिन्न चेहरे के भावों, भावनाओं और कार्यों की जटिल ब्रेनवेव्स का पता लगा सकता है। यह खोज मशीन लर्निंग के जरिए हासिल की जाती है। मशीन लर्निंग एल्गोरिदम को मस्तिष्क के उन पैटर्नों को पहचानने के लिए प्रशिक्षित किया गया है जो प्रतिभागी द्वारा विभिन्न भावों, भावनाओं और कार्यों को संसाधित करने के दौरान होते हैं।
जब एल्गोरिदम अपने डेटा सेट में EEG ब्रेनवेव को पकड़ते हैं, तो BCI पैटर्न को भौतिक या डिजिटल कमांड के साथ जोड़ सकता है। उदाहरण के लिए, "पुश!" जैसे ट्रिगर शब्द को सोचने से आपका अवतार किसी वस्तु को अपने रास्ते से हटा देगा।
TechCrunch TV: EEG का उपयोग करके माइंड नियंत्रित उपकरण और बहुत कुछ
EEG उपयोग के मामले (Use Cases)
EEG मापन के लिए कई आधुनिक अनुप्रयोग मौजूद हैं। कुछ उल्लेखनीय EEG उपयोग के मामलों में शामिल हैं:
न्यूरोसाइंस
मस्तिष्क शिक्षा कार्यक्रम
न्यूरोमार्केटिंग
नींद का अध्ययन
मस्तिष्क कंप्यूटर इंटरफ़ेस (BCI)
संज्ञानात्मक प्रदर्शन
स्व-मात्राीकरण (Self-Quantification)
भावनात्मक स्थितियां
ADHD थेरेपी
न्यूरोलॉजिकल विकार
ब्रेनवेव एंट्रैनमेंट
संज्ञानात्मक व्यवहार थेरेपी
न्यूरोइन्फॉर्मेटिक्स
ब्रेनवेव गेमिंग
AR और VR पूरक
डिस्फेगिया और डिमेंशिया
स्ट्रोक पुनर्वास (पुनर्प्राप्ति)
कार्यशील स्मृति परीक्षण (N-back)
नोट: यह EEG के बारे में केवल सामान्य जानकारी है। EMOTIV उत्पादों का उपयोग केवल अनुसंधान अनुप्रयोगों और व्यक्तिगत उपयोग के लिए किया जाना निर्धारित है। हमारे उत्पाद यूरोपीय संघ के निर्देश 93/42/EEC में परिभाषित चिकित्सा उपकरणों के रूप में नहीं बेचे जाते हैं। हमारे उत्पाद बीमारी के निदान या उपचार के लिए डिज़ाइन या निर्धारित नहीं किए गए हैं।
***अस्वीकरण - EMOTIV उत्पादों का उपयोग केवल अनुसंधान अनुप्रयोगों और व्यक्तिगत उपयोग के लिए किया जाना निर्धारित है। हमारे उत्पाद यूरोपीय संघ के निर्देश 93/42/EEC में परिभाषित चिकित्सा उपकरणों के रूप में नहीं बेचे जाते हैं। हमारे उत्पाद बीमारी के निदान या उपचार के लिए डिज़ाइन या निर्धारित नहीं किए गए हैं।
EEG की परिभाषा
EEG का अर्थ "इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी" है जो मस्तिष्क की विद्युत गतिविधि को रिकॉर्ड करने की एक इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल प्रक्रिया है। EEG मस्तिष्क द्वारा उत्पन्न विद्युत गतिविधि में होने वाले बदलावों को मापता है। वोल्टेज में बदलाव न्यूरॉन्स नामक कुछ मस्तिष्क कोशिकाओं के भीतर और उनके बीच आयनिक प्रवाह (ionic current) से आते हैं।
EEG क्या है?
एक EEG परीक्षण मस्तिष्क की विद्युत गतिविधि का मूल्यांकन करता है। EEG स्कैन आपके स्कैल्प पर EEG सेंसर — छोटे धातु के डिस्क जिन्हें EEG इलेक्ट्रोड भी कहा जाता है — रखकर किए जाते हैं। ये इलेक्ट्रोड आपके मस्तिष्क में होने वाली विद्युत गतिविधि को पकड़ते हैं और रिकॉर्ड करते हैं। एकत्रित किए गए EEG सिग्नलों को एम्प्लीफाई (परिवर्धित), डिजिटाइज़ किया जाता है, और फिर स्टोरेज और डेटा प्रोसेसिंग के लिए कंप्यूटर या मोबाइल डिवाइस पर भेजा जाता है।
संज्ञानात्मक (cognitive) प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए EEG डेटा का विश्लेषण करना एक असाधारण तरीका है। यह डॉक्टरों को चिकित्सा निदान स्थापित करने में, शोधकर्ताओं को मानव व्यवहार के आधारभूत मस्तिष्क की प्रक्रियाओं को समझने में, और व्यक्तियों को अपनी उत्पादकता व कल्याण में सुधार करने में मदद कर सकता है।
EEG कैसे काम करता है?
आपके मस्तिष्क में मौजूद अरबों कोशिकाएं बहुत छोटे विद्युत संकेत उत्पन्न करती हैं जो गैर-रेखीय (non-linear) पैटर्न बनाती हैं जिन्हें ब्रेनवेव्स (मस्तिष्क तरंगें) कहा जाता है। एक EEG मशीन एक EEG परीक्षण के दौरान मस्तिष्क की बाहरी परत सेरेब्रल कॉर्टेक्स में विद्युत गतिविधि को मापती है। EEG सेंसर को प्रतिभागी के सिर पर रखा जाता है, फिर इलेक्ट्रोड गैर-आक्रामक रूप से (non-invasively) विषय से ब्रेनवेव्स का पता लगाते हैं।
EEG सेंसर एक सेकंड के भीतर मस्तिष्क में उत्पन्न होने वाली विद्युत गतिविधि के कई हजारों स्नैपशॉट रिकॉर्ड कर सकते हैं। रिकॉर्ड की गई ब्रेनवेव्स को एम्प्लीफायर्स में भेजा जाता है, फिर डेटा को प्रोसेस करने के लिए कंप्यूटर या क्लाउड पर भेजा जाता है। प्रवर्धित (amplified) संकेत, जो लहरदार रेखाओं से मिलते-जुलते हैं, उन्हें कंप्यूटर, मोबाइल डिवाइस या क्लाउड डेटाबेस पर रिकॉर्ड किया जा सकता है।
क्लाउड-कंप्यूटिंग सॉफ्टवेयर को EEG डेटा प्रोसेसिंग में एक महत्वपूर्ण नवाचार माना जाता है, क्योंकि यह बड़े पैमाने पर रिकॉर्डिंग के रीयल-टाइम विश्लेषण की अनुमति देता है — EEG माप के शुरुआती दिनों में, तरंगों को केवल एक ग्राफ पेपर पर रिकॉर्ड किया जाता था। शैक्षणिक और व्यावसायिक अनुसंधान में EEG सिस्टम आमतौर पर डेटा को समय श्रृंखला (time series) के रूप में, या वोल्टेज के निरंतर प्रवाह के रूप में दिखाते हैं।
ग्राफ पेपर पर रिकॉर्ड की गईं EEG तरंगें
डिजिटल रूप से रिकॉर्ड की गईं EEG तरंगें
आधुनिक मस्तिष्क विज़ुअलाइज़र सॉफ़्टवेयर में EEG तरंगें
मस्तिष्क की विद्युत गतिविधि का मानचित्रण (map) करने के लिए, मस्तिष्क की सतह के चारों ओर स्थित कई अलग-अलग कॉर्टिकल संरचनाओं के माध्यम से सिग्नलों से EEG माप प्राप्त करना बेहतर होता है।
आधुनिक मस्तिष्क विज़ुअलाइज़र समय श्रृंखला ग्राफ में EEG तरंगें
मस्तिष्क तरंगों के प्रकार जिन्हें EEG मापता है
एक EEG उपकरण के इलेक्ट्रोड विभिन्न EEG आवृत्तियों (frequencies) में व्यक्त विद्युत गतिविधि को कैप्चर करते हैं। फास्ट फूरियर ट्रांसफॉर्म (FFT) नामक एल्गोरिदम का उपयोग करके, इन कच्चे EEG सिग्नलों को विभिन्न आवृत्तियों वाली विशिष्ट तरंगों के रूप में पहचाना जा सकता है। आवृत्ति, जो विद्युत दोलनों की गति को संदर्भित करती है, को प्रति सेकंड चक्रों में मापा जाता है — एक हर्ट्ज़ (Hz) प्रति सेकंड एक चक्र के बराबर होता है। ब्रेनवेव्स को आवृत्ति के आधार पर चार मुख्य प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है: बीटा (Beta), अल्फा (Alpha), थीटा (Theta) और डेल्टा (Delta)।
निम्नलिखित पैराग्राफ चार मुख्य मस्तिष्क आवृत्तियों से जुड़े कुछ कार्यों की चर्चा करते हैं। ये कार्य केवल विभिन्न मस्तिष्क आवृत्तियों से जुड़े पाए गए हैं — आवृत्ति बैंड और मस्तिष्क के किसी दिए गए कार्य के बीच कोई एक-से-एक रैखिक संबंध नहीं है।
बीटा तरंगें (आवृत्ति सीमा 14 Hz से लगभग 30 Hz तक)
बीटा तरंगें सचेत रहने या जागने, चौकस और सतर्क रहने की स्थिति से सबसे निकटता से जुड़ी हैं। कम-आयाम वाली बीटा तरंगें सक्रिय एकाग्रता, या मन की व्यस्त या चिंतित स्थिति से जुड़ी होती हैं। बीटा तरंगें मोटर निर्णयों (आंदोलन के दमन और गति की संवेदी प्रतिक्रिया) से भी जुड़ी हैं। जब एक EEG उपकरण द्वारा मापा जाता है, तो इन सिग्नलों को अक्सर EEG बीटा तरंगें कहा जाता है।
अल्फा तरंगें (आवृत्ति सीमा 7 Hz से 13 Hz तक)
अल्फा तरंगें अक्सर मन की शांत, शिथिल और स्पष्ट स्थिति से जुड़ी होती हैं। अल्फा तरंगें मस्तिष्क के पश्चकपाल (occipital) और पीछे के क्षेत्रों में पाई जा सकती हैं। अल्फा तरंगों को अपनी आँखें बंद करके और आराम करके प्रेरित किया जा सकता है, और वे शायद ही कभी तीव्र संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं जैसे कि सोचने, मानसिक गणना और समस्या-समाधान के दौरान मौजूद होती हैं। अधिकांश वयस्कों में, अल्फा तरंगों की आवृत्ति 9 से 11 Hz तक होती है। जब एक EEG उपकरण द्वारा मापा जाता है, तो इन्हें अक्सर EEG अल्फा तरंगें कहा जाता है।
थीटा तरंगें (आवृत्ति सीमा 4 Hz से 7 Hz तक)
4 और 7 Hz के बीच की आवृत्ति सीमा के भीतर मस्तिष्क की गतिविधि को थीटा गतिविधि कहा जाता है। EEG माप में पाई जाने वाली थीटा लय अक्सर युवा वयस्कों में पाई जाती है, विशेष रूप से टेम्पोरल क्षेत्रों में और हाइपरवेंटिलेशन के दौरान। अधिक उम्र के व्यक्तियों में, लगभग 30 मिलीवोल्ट (mV) से अधिक आयाम वाली थीटा गतिविधि आमतौर पर कम देखी जाती है, सिवाय उनींदेपन के दौरान। जब एक EEG उपकरण द्वारा मापा जाता, तो इन्हें अक्सर EEG थीटा तरंगें कहा जाता है।
डेल्टा तरंगें (आवृत्ति सीमा 4 Hz तक)
डेल्टा गतिविधि मुख्य रूप से शिशुओं में पाई जाती है। डेल्टा तरंगें काफी उम्र के विषयों में गहरी नींद के चरणों से जुड़ी होती हैं। अनुपस्थिति दौरों (absence seizures) वाले रोगियों में दौरों के बीच (interictally) डेल्टा तरंगों के होने का दस्तावेजीकरण किया गया है, जिसमें ध्यान में संक्षिप्त, अचानक कमी शामिल होती है।
डेल्टा तरंगों की विशेषता कम-आवृत्ति (लगभग 3 Hz) और उच्च-आयाम वाली तरंगें हैं। डेल्टा लय जागने की स्थिति के दौरान भी मौजूद हो सकती है — वे आंखें खोलने के प्रति उत्तरदायी होती हैं और हाइपरवेंटिलेशन द्वारा भी बढ़ाई जा सकती हैं। जब एक EEG उपकरण द्वारा मापा जाता है, तो इन्हें अक्सर EEG डेल्टा तरंगें कहा जाता है।
मस्तिष्क कैसे काम करता है यह समझने के लिए EEG तरंगों का उपयोग करना
EEG क्या दिखाता है?
आपका मस्तिष्क लगातार जानकारी को अवशोषित और संसाधित कर रहा होता है, तब भी जब आप सो रहे होते हैं। यह सारी गतिविधि विद्युत संकेत उत्पन्न करती है जिन्हें EEG सेंसर पकड़ते हैं। यह मस्तिष्क की गतिविधि में होने वाले परिवर्तनों को कैप्चर करने की अनुमति देता है, भले ही कोई दृश्य व्यवहारिक प्रतिक्रिया न हो, जैसे कि कोई हलचल या चेहरे का भाव।
एक EEG आपके मस्तिष्क द्वारा उत्पन्न बिजली में बदलावों की निगरानी करता है, न कि विचारों या भावनाओं की। यह आपके मस्तिष्क में कोई बिजली नहीं भेजता है।
उच्च गुणवत्ता वाले EEG डेटा प्राप्त करने के लिए मस्तिष्क के मुख्य कॉर्टिस (cortices) में गतिविधि का पता लगाना महत्वपूर्ण है। परिणाम बाहरी उत्तेजनाओं से प्रभावित भावनात्मक स्थितियों का आकलन करने के लिए एक प्रतिनिधि (proxy) हो सकते हैं।
EEG का एक संक्षिप्त इतिहास
मस्तिष्क में विद्युत गतिविधि की घटनाओं पर शोध 1875 की शुरुआत में जानवरों पर किया गया था, जब चिकित्सक रिचर्ड कैटन ने ब्रिटिश मेडिकल जर्नल में खरगोशों और बंदरों पर किए गए प्रयोगों के अपने निष्कर्ष प्रकाशित किए थे।
1890 में, एडोल्फ बेक ने संवेदी उत्तेजना का परीक्षण करने के लिए कुत्ते और खरगोश के मस्तिष्क की सतह पर सीधे इलेक्ट्रोड रखे। उतार-चढ़ाव वाली विद्युत मस्तिष्क गतिविधि के उनके अवलोकन ने ब्रेनवेव्स की खोज का मार्ग प्रशस्त किया और EEG को एक वैज्ञानिक क्षेत्र बनने में मदद की।
जर्मन फिजियोलॉजिस्ट और मनोचिकित्सक हैंस बर्गर को 1924 में पहली मानव EEG ब्रेनवेव्स रिकॉर्ड करने का श्रेय दिया जाता है। बर्गर ने इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम का आविष्कार किया, जो एक ऐसा उपकरण है जो EEG सिग्नलों को रिकॉर्ड करता है। अपनी पुस्तक "दी ओरिजिंस ऑफ EEG" में, लेखक डेविड मिलेट ने इस आविष्कार को "नैदानिक न्यूरोलॉजी के इतिहास में सबसे आश्चर्यजनक, उल्लेखनीय और महत्वपूर्ण विकासों में से एक" के रूप में वर्णित किया है।
पहला मानव EEG रिकॉर्डिंग 1924 में हैंस बर्गर द्वारा प्राप्त किया गया था। ऊपरी संकेत EEG है और निचला 10 Hz का टाइमिंग सिग्नल है।
हैंस बर्गर, मनुष्यों में EEG ब्रेनवेव्स रिकॉर्ड करने वाले पहले व्यक्ति।
नैदानिक इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी का क्षेत्र 1935 में शुरू हुआ। यह न्यूरोसाइंटिस्ट फ्रेडरिक गिब्स, हेलोवेल डेविस और विलियम लेनोक्स द्वारा एपिलेप्टिफॉर्म स्पाइक्स, इंटरिक्टल स्पाइक वेव्स और नैदानिक अनुपस्थिति EEG दौरों के तीन चक्रों के शोध से उत्पन्न हुआ था। गिब्स और वैज्ञानिक हर्बर्ट जैस्पर ने निष्कर्ष निकाला कि इंटरिक्टल स्पाइक्स मिर्गी (एपिलेप्सी) की एक विशिष्ट पहचान हैं। पहली EEG प्रयोगशाला 1936 में मैसाचुसेट्स जनरल अस्पताल में खुली थी।
1947 में, द अमेरिकन EEG सोसायटी, जिसे अब द अमेरिकन क्लिनिकल न्यूरोफिज़ियोलॉजी सोसायटी के रूप में जाना जाता है, की स्थापना की गई और पहली अंतर्राष्ट्रीय EEG कांग्रेस आयोजित की गई।
1950 के दशक में, विलियम ग्रे वॉल्टर ने EEG टोपोग्राफी विकसित की, जो EEG की एक पूरक प्रणाली थी, जिसने मस्तिष्क की सतह पर विद्युत गतिविधि के मानचित्रण की अनुमति दी। यह 1980 के दशक में लोकप्रिय था, लेकिन इसे कभी भी मुख्यधारा की न्यूरोलॉजी में नहीं अपनाया गया।
स्टीवो बोज़िनोव्स्की, लिलजाना बोज़िनोव्स्का, और मिहाइल सेस्ताकोव 1988 में एक EEG मशीन का उपयोग करके किसी भौतिक वस्तु पर नियंत्रण हासिल करने वाले पहले वैज्ञानिक थे। 2011 में, EEG ने उपभोक्ता बाजार में प्रवेश किया जब टेक उद्यमियों टैन ले और डॉ. ज्योफ मैकेलर ने EMOTIV कंपनी लॉन्च की।
हैंडसेट और कैप जैसी EEG तकनीक BCI (मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफ़ेस) की घटक हैं। BCI को HMI (मानव मशीन इंटरफ़ेस), MMI (माइंड मशीन इंटरफ़ेस), BMI (ब्रेन मशीन इंटरफ़ेस) और DNI (डायरेक्ट न्यूरल इंटरफ़ेस) भी कहा जाता है — DNI मस्तिष्क और तंत्रिका तंत्र के अन्य हिस्सों से सिग्नलों को डीकोड कर सकता है। BCI का उद्देश्य संज्ञानात्मक प्रदर्शन को ट्रैक करना और प्रशिक्षित मानसिक आदेशों के मशीन लर्निंग के माध्यम से आभासी और भौतिक दोनों वस्तुओं को नियंत्रित करना है।
2017 में, क्वाड्रिप्लेजिक रेसर रोड्रिगो ह्यूबनेर मेंडेस केवल अपनी ब्रेनवेव्स का उपयोग करके फॉर्मूला 1 कार चलाने वाले दुनिया के पहले व्यक्ति बने, जो एक EMOTIV EEG हेडसेट की बदौलत संभव हो सका।
EEG का उपयोग किस लिए किया जाता है?
प्रदर्शन और कल्याण (वेलनेस)
एथलीट, बायोहैकर, और कोई भी इच्छुक उपभोक्ता अपनी मस्तिष्क की गतिविधि को "ट्रैक" करने के लिए ठीक उसी तरह EEG का उपयोग कर सकते हैं जैसे वे एक दिन में अपने कदमों की संख्या को ट्रैक करते हैं। EEG संज्ञानात्मक कार्यों को माप सकता है — जैसे कि ध्यान और व्याकुलता, तनाव और संज्ञानात्मक भार (वर्किंग मेमोरी पर किसी भी क्षण थोपी गई मानसिक गतिविधि की मस्तिष्क की कुल क्षमता)। ये निष्कर्ष इस बात की मूल्यवान Insight प्रदान कर सकते हैं कि मस्तिष्क दैनिक जीवन की घटनाओं के प्रति कैसे प्रतिक्रिया करता है। EEG डेटा प्रतिक्रिया (फीडबैक) प्रदान करता है जिसका उपयोग तनाव को कम करने, फोकस में सुधार करने या ध्यान (meditation) को बढ़ाने के लिए वैज्ञानिक रूप से सूचित रणनीतियों को डिजाइन करने के लिए किया जा सकता है।
उपभोक्ता अनुसंधान (Consumer Research)
EEG डेटा उपभोक्ता Insights के लिए एक शक्तिशाली खोज-उपकरण हो सकता है। मस्तिष्क की प्रतिक्रियाएं अभूतपूर्व उपभोक्ता फीडबैक प्रदान करती हैं — जिसमें EEG का उपयोग उपभोक्ता किस चीज़ पर वास्तव में ध्यान देते हैं बनाम वे खुद किसे पसंद करने या ध्यान देने की रिपोर्ट करते हैं, के बीच के अंतर को मापने के लिए किया जा रहा है। आई-ट्रैकिंग, चेहरे के भाव विश्लेषण और हृदय गति माप जैसे अन्य बायोमेट्रिक सेंसर के साथ EEG को मिलाने से कंपनियों को ग्राहकों के व्यवहार की पूरी समझ मिल सकती है। उपभोक्ता प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए EEG जैसी न्यूरो तकनीकों के उपयोग को न्यूरोमार्केटिंग कहा जाता है।
स्वास्थ्य सेवा (Healthcare)
चूंकि EEG परीक्षण एक नियंत्रित प्रक्रिया के दौरान मस्तिष्क की गतिविधि को दिखाते हैं, परिणामों में विभिन्न मस्तिष्क विकारों के निदान के लिए उपयोग की जाने वाली जानकारी हो सकती है। असामान्य EEG डेटा अनियमित ब्रेनवेव्स के माध्यम से प्रदर्शित होता है। असामान्य EEG डेटा मस्तिष्क की शिथिलता, सिर के आघात (ट्रॉमा), नींद के विकार, स्मृति संबंधी समस्याएं, मस्तिष्क के ट्यूमर, स्ट्रोक, मनोभ्रंश (डिमेंशिया), मिर्गी जैसे दौरे के विकार और विभिन्न अन्य स्थितियों के संकेत दे सकता है। इच्छित निदान के आधार पर, डॉक्टर कभी-कभी EEG को संज्ञानात्मक परीक्षणों, मस्तिष्क गतिविधि की निगरानी और न्यूरोइमेजिंग तकनीकों के साथ जोड़ते हैं।
दौरे का निदान (Seizure Diagnosis)
दौरे की गतिविधि का अनुभव करने वाले रोगियों को अक्सर EEG परीक्षणों की सिफारिश की जाती है। इन मामलों में, डॉक्टर एक एंबुलेटरी EEG कर सकते हैं। एक एंबुलेटरी EEG लगातार 72 घंटों तक रिकॉर्ड करता है, जबकि पारंपरिक EEG 1-2 घंटे तक चलता है। मरीज को EEG हेडसेट पहनकर अपने घर में घूमने-फिरने की अनुमति होती है। रिकॉर्डिंग की अवधि बढ़ाने से असामान्य मस्तिष्क गतिविधि के रिकॉर्ड होने की संभावना बढ़ जाती है। इसी कारण से, एंबुलेटरी EEG का उपयोग अक्सर मिर्गी (EEG मिर्गी), दौरे के विकारों या नींद के विकारों के निदान के लिए किया जाता है।
नींद संबंधी विकारों के लिए नींद का अध्ययन
एक EEG नींद का अध्ययन या "पॉलीसोमनोग्राफी" परीक्षण मस्तिष्क स्कैन करने के अलावा शरीर की गतिविधि को मापता है। एक EEG टेक्नोलॉजिस्ट रात भर चलने वाली प्रक्रिया के दौरान आपके रक्त में ऑक्सीजन के स्तर, सांस लेने और दिल की धड़कन की दर की निगरानी करता है। पॉलीसोमनोग्राफी का उपयोग ज्यादातर चिकित्सा अनुसंधान में और नींद के विकारों के निदान के लिए किया जाता है।
मात्रात्मक न्यूरोसाइंस (Quantitative Neuroscience)
चूंकि EEG मस्तिष्क की बाहरी परत (सेरेब्रल कॉर्टेक्स) में विद्युत गतिविधि को मापता है, यह आपके स्कैल्प से ब्रेनवेव्स को पकड़ सकता है। अन्य मस्तिष्क निगरानी तकनीकों से प्राप्त डेटा के साथ EEG मस्तिष्क परीक्षणों को जोड़कर, शोधकर्ता हमारे मस्तिष्क के साथ-साथ हमारे शरीर में होने वाली जटिल अंतःक्रियाओं के बारे में नई Insights प्राप्त कर सकते हैं।
मात्रात्मक इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी (qEEG) का लक्ष्य वास्तव में यही हासिल करना है। मात्रात्मक EEG पारंपरिक EEG की तरह ही आपकी ब्रेनवेव्स को रिकॉर्ड करता है। मशीन लर्निंग का उपयोग करके, qEEG आपकी ब्रेनवेव्स की तुलना समान लिंग और आयु सीमा वाले उन व्यक्तियों की ब्रेनवेव्स से करता है जिन्हें मस्तिष्क की कोई शिथिलता नहीं है। qEEG प्रक्रिया मात्रात्मक तुलना के माध्यम से आपके मस्तिष्क का एक "नक्शा" बनाती है। यह प्रक्रिया न्यूरोसाइंस के उप-विषय में आम है जिसे कम्प्यूटेशनल न्यूरोसाइंस कहा जाता है।
सफल qEEG के लिए EEG इलेक्ट्रोड की सही जगह पर नियुक्ति (प्लेसमेंट) एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। पारंपरिक EEG लीड प्लेसमेंट 10-20 प्रणाली का पालन करते हैं, जो आपके स्कैल्प पर लगे इलेक्ट्रोड को लगाने के लिए अंतराष्ट्रीय स्तर पर मान्यता प्राप्त मानक है। "10-20" खोपड़ी की कुल दूरी का 10% या 20% होने वाली EEG लीड्स के बीच की दूरी को संदर्भित करता है।
किसी उपकरण पर इलेक्ट्रोड की संख्या भिन्न हो सकती है — कुछ EEG रिकॉर्डिंग सिस्टम में 256 जितने इलेक्ट्रोड हो सकते हैं। qEEG की रिकॉर्डिंग आपके स्कैल्प के सभी 19 क्षेत्रों से डेटा एकत्र करने के लिए 19-सेंसर कैप का उपयोग करती हैं। चूंकि EEG लीड्स उस स्थान से सिग्नलों को प्रवर्धित करती हैं जहां उन्हें रखा जाता है, इसलिए qEEG मस्तिष्क मानचित्र प्राप्त करने से मस्तिष्क स्तर पर उस शिथिलता के कारण की पहचान होती है जो व्यवहारिक और/या संज्ञानात्मक स्तर पर देखी जाती है।
शैक्षणिक अनुसंधान (Academic Research)
EEG परीक्षण के परिणाम से प्राप्त होने वाली मूल्यवान जानकारी केवल असामान्य EEG परिणाम ही नहीं हैं। कई शोधकर्ता अपने शोध में सामान्य EEG का उपयोग करते हैं, जिसमें आरईएम (REM) नींद के दौरान मस्तिष्क की गतिविधि पर 1957 का एक अभूतपूर्व अध्ययन शामिल है।
जैसा कि मस्तिष्क तरंगों के प्रकार वाले खंड में बताया गया है, EEG रिकॉर्डिंग्स का अध्ययन करने से मस्तिष्क के सिग्नलों में मौजूद आवृत्तियों की एक श्रृंखला का पता चलता है। ये आवृत्तियां विभिन्न ध्यानात्मक और संज्ञानात्मक स्थितियों को दर्शाती हैं। उदाहरण के लिए, शोधकर्ताओं ने ध्यान (EEG ध्यान) के दौरान न्यूरोलॉजिकल प्रतिक्रियाओं की जांच करते समय गामा-बैंड गतिविधि (अक्सर सचेत ध्यान से जुड़ी) की निगरानी की है।
गामा बैंड गतिविधि चरम मानसिक या शारीरिक प्रदर्शन से जुड़ी हुई है। ऐसे प्रयोगों में जहां EEG उपकरण पहने हुए कोई विषय गहरे ध्यान का अभ्यास कर रहा है, यह सिद्धांत सामने आया कि गामा तरंगें सचेत अनुभवों या पारलौकिक (transcendental) मानसिक स्थितियों से जुड़ी हैं। हालांकि, शैक्षणिक शोधकर्ताओं के बीच इस बात को लेकर कोई सहमति नहीं है कि गामा-बैंड गतिविधि किन संज्ञानात्मक कार्यों से जुड़ी है।
शोधकर्ताओं को उनके द्वारा एकत्र किए जाने वाले मस्तिष्क के विपुल डेटा को संसाधित करने और संभालने के लिए तथा विभिन्न संस्थानों के साथ इसे साझा करने के लिए एक तरीके की आवश्यकता होती है। "न्यूरोइन्फॉर्मेटिक्स" अनुसंधान का वह क्षेत्र है जो न्यूरोसाइंस डेटा के लिए कम्प्यूटेशनल उपकरण और गणितीय मॉडल प्रदान करता है। न्यूरोइन्फॉर्मेटिक्स का लक्ष्य डेटाबेस के आयोजन, डेटा साझाकरण और डेटा मॉडलिंग के लिए तकनीकों का निर्माण करना है। यह विविध मात्रा में डेटा से संबंधित है, क्योंकि "न्यूरोसाइंस" को व्यापक रूप से तंत्रिका तंत्र के वैज्ञानिक अध्ययन के रूप में परिभाषित किया गया है। न्यूरोसाइंस के उप-विषयों में से एक में संज्ञानात्मक मनोविज्ञान शामिल है, जो यह विश्लेषण करने के लिए EEG जैसी न्यूरोइमेजिंग विधियों का उपयोग करता है कि मस्तिष्क और तंत्रिका तंत्र के कौन से हिस्से किन संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं के आधार हैं।
बाजार अनुसंधान: भावनात्मक और संज्ञानात्मक स्थिति को समझने के लिए EEG हेडसेट का उपयोग करना
EEG परीक्षण प्रक्रिया
EEG प्रक्रिया की तैयारी
EEG निगरानी, व्याख्या और परिणामों पर निम्नलिखित खंडों में स्वास्थ्य सेवा सेटिंग में EEG परीक्षणों से गुजरने वाले दर्शकों के लिए जानकारी शामिल है। परीक्षण की तैयारी करने का सबसे अच्छा तरीका हमेशा परीक्षण प्रशासक से विशिष्ट तैयारी निर्देश पूछना है। तैयारी के निर्देश उपयोग के मामले के अनुसार भिन्न हो सकते हैं — उदाहरण के लिए, उपभोक्ता अनुसंधान, शैक्षणिक अनुसंधान या प्रदर्शन और कल्याण के लिए EEG रिकॉर्डिंग में विषयों को लेटने के बजाय सक्रिय रहने की आवश्यकता हो सकती है।
EMOTIV जैसी कंपनियों ने EEG तकनीक में ऐसे अग्रणी विकास किए हैं जो परीक्षणों के संचालन, प्रसंस्करण और व्याख्या को तेज और अधिक सुविधाजनक बनाते हैं। EMOTIV के मोबाइल और वायरलेस EEG हेडसेट को पांच मिनट से भी कम समय में सेट किया जा सकता है, और वे प्रतिभागी को परीक्षण सुविधा तक सीमित रखने के बजाय स्वतंत्र रूप से घूमने में सक्षम बनाते हैं।
EEG परीक्षण से पहले, परीक्षण आयोजित करने वाले पेशेवर को — चाहे वह डॉक्टर हो, नियोक्ता हो या शोधकर्ता हो — आपके द्वारा ली जाने वाली किसी भी नियमित दवाओं के बारे में बताएं। यह अनुशंसा की जाती है कि आप प्रक्रिया से एक रात पहले अपने बाल धो लें और बिना किसी उत्पाद के उन्हें खुला छोड़ दें। परीक्षण से कम से कम 8 घंटे पहले किसी भी कैफीन के सेवन से बचें। यदि आपको EEG प्रक्रिया के दौरान सोना है, तो आपको एक रात पहले अपनी नींद सीमित करने का निर्देश दिया जा सकता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि परीक्षण के दौरान आपका मस्तिष्क ठीक से आराम कर सके।
EEG निगरानी
EEG प्रक्रिया के दौरान आपको कोई दर्द या परेशानी महसूस नहीं होगी। एक नैदानिक EEG प्रक्रिया के दौरान, आप एक बिस्तर या झुकने वाली कुर्सी पर लेटे होंगे और आँखें बंद करने का निर्देश दिया जाएगा। एक EEG तकनीशियन आपके सिर को मापता है और चिह्नित करता है कि लीड कहाँ लगानी है।
जब परीक्षण शुरू होता है, तो इलेक्ट्रोड आपकी ब्रेनवेव्स को रिकॉर्ड करते हैं और गतिविधि को रिकॉर्डिंग मशीन पर भेजते हैं। EEG मशीन फिर व्याख्या के लिए डेटा को वेव पैटर्न में परिवर्तित करती है। रिकॉर्डिंग समाप्त होने के बाद, तकनीशियन आपके स्कैल्प से इलेक्ट्रोड हटा देगा।
वैज्ञानिक या नैदानिक सेटिंग्स में रूटीन EEG परीक्षणों को पूरा होने में 30-60 मिनट का समय लगता है, जिसमें लगभग 20 मिनट का प्रारंभिक सेटअप समय शामिल है। उपभोक्ता, व्यक्तिगत प्रदर्शन और कार्यस्थल अनुसंधान के लिए किए जाने वाले EEG परीक्षण परीक्षण के उद्देश्यों के आधार पर कम या अधिक अवधि के हो सकते हैं। EMOTIV के वायरलेस EEG हेडसेट इन उपयोग के मामलों के लिए त्वरित सेटअप (पांच मिनट से कम) का समर्थन करते हैं।
प्रक्रिया के बाद किसी रिकवरी समय की आवश्यकता नहीं होनी चाहिए। यदि आपने परीक्षण के दौरान सोने के लिए कोई ऐसी दवा ली है जिससे उनींदापन हुआ है, तो परीक्षण प्रशासक सलाह दे सकता है कि जब तक प्रभाव खत्म न हो जाए तब तक वहीं प्रतीक्षा करें या किसी को आपको घर ले जाने के लिए कहें।
EEG परीक्षण के दुष्प्रभाव दुर्लभ हैं। इलेक्ट्रोड कोई संवेदना पैदा नहीं करते; वे केवल मस्तिष्क की गतिविधि को रिकॉर्ड करते हैं। मिर्गी से पीड़ित व्यक्तियों को प्रक्रिया के दौरान फ्लैशिंग लाइट जैसी उत्तेजनाओं से दौरा पड़ सकता है। EEG परीक्षण के दौरान दौरे से घबराने की कोई बात नहीं है — यह वास्तव में डॉक्टरों को मिर्गी के प्रकार का निदान करने और उसके अनुसार उपचार तैयार करने में मदद कर सकता है।
EEG व्याख्या और प्रक्रिया परिणाम
यदि आपको नैदानिक कारणों से EEG परीक्षण की सिफारिश की गई है, तो आपके परीक्षण के परिणामों की व्याख्या तंत्रिका तंत्र के विशेषज्ञ डॉक्टर द्वारा की जाएगी। न्यूरोलॉजिस्ट सामान्य और असामान्य मस्तिष्क पैटर्न के लिए रिकॉर्डिंग का अध्ययन करेगा। मस्तिष्क तरंग पैटर्न उनकी तरंगों की विशेषताओं द्वारा आसानी से पहचाने जा सकते हैं। उदाहरण के लिए, एक बर्स्ट सप्रेशन पैटर्न, जो अक्सर निष्क्रिय मस्तिष्क स्थितियों जैसे कि कोमा या सामान्य संज्ञाहरण (एनेस्थीसिया) वाले रोगियों में देखा जाता है, संक्षिप्त स्पाइक्स (बर्स्ट) दिखाता है जो सपाटता (दमन) की अवधि के साथ वैकल्पिक होता है।
मिर्गी के विभिन्न प्रकारों की विशेषता विशिष्ट EEG पैटर्न हैं। एक स्पाइक-वेव पैटर्न — एक सामान्यीकृत, सममित EEG पैटर्न — अक्सर एक अनुपस्थिति दौरे के दौरान देखा जाता है, जहाँ एक व्यक्ति चेतना की संक्षिप्त हानि का अनुभव करता है। एक आंशिक फोकल दौरा, जिसमें दौरे की गतिविधि केवल मस्तिष्क के एक क्षेत्र को प्रभावित करती है, एक कम-वोल्टेज, तेज लय पैटर्न की विशेषता है जो उस क्षेत्र से जुड़े EEG के डेटा चैनल में दिखाई देता है।
न्यूरोलॉजिस्ट फिर EEG माप को उस डॉक्टर के पास वापस भेजता है जिसने परीक्षण का आदेश दिया था। आपके डॉक्टर समीक्षा करने और आपके साथ परिणामों पर चर्चा करने के लिए अपॉइंटमेंट तय कर सकते हैं। आपकी स्थिति के आधार पर, आपको फॉलो-अप के रूप में EEG न्यूरोफीडबैक या बायोफीडबैक नामक सेवा की सिफारिश की जा सकती है। उदाहरण के लिए, ध्यान केंद्रित करने से जुड़े ब्रेनवेव पैटर्न को मजबूत करने की इच्छा रखने वाले लोग ADHD के लिए न्यूरोफीडबैक चिकित्सा अपना सकते हैं।
बायोफीडबैक थेरेपी विषयों को अनैच्छिक शारीरिक प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने में मदद करती है। उच्च रक्तचाप का अनुभव करने वाला कोई व्यक्ति, उदाहरण के लिए, अपनी त्वचा पर लगे इलेक्ट्रोड से डेटा प्राप्त करने वाले मॉनिटर पर अपने शारीरिक माप देख सकता है। इस गतिविधि की निगरानी से विश्राम और मानसिक व्यायाम सिखाने में मदद मिलती है जो लक्षणों को कम कर सकते हैं।
इसी तरह, न्यूरोफीडबैक मस्तिष्क को बेहतर ढंग से कार्य करने के लिए प्रशिक्षित करने हेतु EEG पर निर्भर करता है। इस प्रशिक्षण के दौरान, रोगी को एक EEG मशीन से जोड़ा जाता है और वह अपनी मस्तिष्क गतिविधि को लाइव देख रहा होता है। यह अक्सर एक प्रकार के वीडियो गेम जैसा दिखता है जहाँ रोगी अपनी मस्तिष्क गतिविधि को नियंत्रित करने के लिए अपने मस्तिष्क के साथ खेल रहा होता है। रोगी मस्तिष्क की शिथिलता से जुड़ी मस्तिष्क आवृत्तियों में सुधार करने का प्रयास करता है, ठीक उसी तरह जैसे कोई एथलीट कमजोर मांसपेशी पर काम करता है। EEG न्यूरोफीडबैक की सिफारिश अक्सर मिर्गी, बाइपोलर विकार, ADHD और ऑटिज़्म जैसी स्थितियों के लिए की जाती है। हालांकि यह इन विकारों में मदद कर सकता है, लेकिन यह उन्हें ठीक नहीं कर सकता।
विभिन्न प्रकार के EEG उपकरण
EEG मशीनें कुछ अलग पहनने योग्य EEG उपकरणों के रूप में आती हैं। उच्चतम स्तर पर क्लिनिकल (नैदानिक) EEG उपकरणों (स्वास्थ्य सेवा और वैज्ञानिक अनुसंधान सेटिंग में उपयोग किए जाने वाले) और उपभोक्ता (consumer) EEG उपकरणों (उपभोक्ता अनुसंधान, शैक्षणिक अनुसंधान और प्रदर्शन और कल्याण में उपयोग किए जाने वाले) के बीच अंतर होता है। क्लिनिकल उपकरणों के साथ, प्रतिभागी उपकरण पहनकर हिल-डुल नहीं सकते हैं, और डेटा को सिग्नल के खराब होने से बचाने के लिए नियंत्रित और संरक्षित वातावरण में एकत्र करने की आवश्यकता होती है। EMOTIV के वायरलेस हेडसेट जैसे उपभोक्ता EEG उपकरण उपयोगकर्ताओं को कहीं भी मस्तिष्क की गतिविधि की निगरानी करने की अनुमति देते हैं।
विभिन्न प्रकार के पहनने योग्य EEG उपकरणों के बीच भिन्नता उन पेशेवरों की आवश्यकताओं का समर्थन करने के लिए आवश्यक है जो EEG सिस्टम का उपयोग करते हैं और जिन सेटिंग्स में डेटा एकत्र किया जाता है। उदाहरण के लिए, न्यूरोलॉजिस्ट और न्यूरोसाइंटिस्ट को अक्सर अपने डेटा विश्लेषण करने के लिए एक उपभोक्ता शोधकर्ता की तुलना में सेंसर के सघन घनत्व (higher density) की आवश्यकता होती है। EEG इलेक्ट्रोड प्लेसमेंट के अलावा, विचार करने के लिए EEG सिस्टम के बीच कुछ अन्य उल्लेखनीय भिन्नताएं हैं।
EEG कैप्स बनाम EEG हेडसेट्स
एक EEG कैप और एक EEG हेडसेट के बीच क्या अंतर है? इन दोनों सबसे आम प्रकार के पहनने योग्य EEG उपकरणों के बीच मुख्य अंतर इलेक्ट्रोड की संख्या में है। हेडसेट में आमतौर पर 5-20 इलेक्ट्रोड होते हैं। कैप्स अधिक सेंसर का समर्थन कर सकती हैं, क्योंकि उनके पास इलेक्ट्रोड प्लेसमेंट के लिए बड़ा सतह क्षेत्र होता है। EEG कैप्स, जैसे कि EMOTIV EPOC FLEX लचीली स्थिति के लिए चलने योग्य सेंसर प्रदान करती हैं। EMOTIV INSIGHT और EPOC X हेडसेट में सेंसर विन्यास स्थिर (fixed) होता है।
EPOC Flex
जेल या खारा (Saline) सेंसर
EPOC+ और EPOC X
खारे सेंसर
गीले बनाम सूखे EEG इलेक्ट्रोड
EEG डिवाइस मुख्य रूप से गीले या सूखे इलेक्ट्रोड का उपयोग करते हैं। हाल ही में विकसित इलेक्ट्रोड का एक रूप है जिसे "टैटू इलेक्ट्रोड" कहा जाता है, जो मुद्रित इलेक्ट्रोड होते हैं जिनका उपयोग अस्थायी टैटू की तरह किया जाता है। गीले इलेक्ट्रोड बेहतर डेटा सटीकता की अनुमति देते हैं क्योंकि वे स्कैल्प के साथ बेहतर संपर्क के लिए चिपकने वाले जेल का उपयोग करते हैं। गीले इलेक्ट्रोड का उपयोग ज्यादातर नैदानिक और शोध सेटिंग्स में किया जाता है। सूखे इलेक्ट्रोड के लिए चिपकने वाले जेल की आवश्यकता नहीं होती है। सूखे इलेक्ट्रोड वाले EEG उपकरणों का उपयोग अक्सर EEG उपभोक्ता अनुसंधान में किया जाता है, क्योंकि वे त्वरित सेटअप समय की अनुमति देते हैं। शोधकर्ता लगातार गीले बनाम सूखे EEG इलेक्ट्रोड के फायदे और नुकसान की तुलना कर रहे हैं।
वायर्ड बनाम वायरलेस EEG उपकरण
EEG के शुरुआती दौर में मरीजों को नैदानिक सेटिंग में EEG मशीन से जोड़ा जाना पड़ता था। अब, वायरलेस EEG परीक्षण संभव हैं, क्योंकि EEG सिग्नलों को डिजिटाइज़ किया जा सकता है और स्मार्टफोन, कंप्यूटर या क्लाउड जैसी रिकॉर्डिंग मशीन पर भेजा जा सकता है। पोर्टेबल EEG का उपयोग करके विभिन्न प्रकार के वातावरण में परीक्षण किए जा सकते हैं। आप एक ऐसा प्रयोग कर सकते हैं जहाँ विषय वायरलेस EEG हेडसेट पहनकर पार्क में टहलते हैं, और आपके विषय की गति केवल डेटा ट्रांसमिशन रेंज द्वारा सीमित होगी। यदि आपको चमकती रोशनी जैसे उत्तेजनाओं को देने के लिए परीक्षण वातावरण को नियंत्रित करने की आवश्यकता है, तो आप एक नैदानिक सेटिंग चुन सकते हैं — जिस स्थिति में, वायर्ड EEG मशीन का उपयोग करने की कोई सीमा नहीं है।
वायर्ड EEG हेडसेट्स
केबल कनेक्शन
वायरलेस Emotiv EEG हेडसेट
ब्लूटूथ वायरलेस तकनीक
EEG माप बनाम अन्य मस्तिष्क माप तकनीक
EEG माप का लाभ यह है कि यह हमारे पास उपलब्ध मस्तिष्क गतिविधि का सबसे कम आक्रामक माप है, और प्रासंगिक संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं के दौरान बहुत सारी मात्रात्मक जानकारी प्रदान करता है। मस्तिष्क के कार्य का अध्ययन करने वाली अन्य विधियों में शामिल हैं:
कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (fMRI)
मैग्नेटोएन्सेफलोग्राफी (MEG)
परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी (NMR या MRS)
इलेक्ट्रोकॉर्टिकोग्राफी
सिंगल-फोटॉन एमिशन कंप्यूटेड टोमोग्राफी (SPECT)
पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी (PET)
नियर-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी (NIRS)
इवेंट-रिलेटेड ऑप्टिकल सिग्नल (EROS)
EEG के लाभ
EEG की अपेक्षाकृत कम स्थानिक संवेदनशीलता (spatial sensitivity) के बावजूद, यह पहले सूचीबद्ध की गई कुछ मस्तिष्क इमेजिंग और मस्तिष्क अनुसंधान तकनीकों की तुलना में कई लाभों का दावा करता है:
fMRI की तुलना में EEG का टेम्पोरल रेजोल्यूशन बहुत अधिक है। यह मस्तिष्क की तीव्र प्रतिक्रियाओं को पकड़ सकता है जो मिलीसेकंड की गति से होती हैं, जिससे यह मस्तिष्क और पर्यावरण में जो कुछ भी होता है उसे सटीक रूप से सिंक करने की अनुमति देता है। नैदानिक और अनुसंधान सेटिंग्स में 250 और 2000 Hz के बीच नमूनाकरण दरों (sampling rates) पर EEG दर्ज किया जाता है। अधिक आधुनिक EEG डेटा संग्रह प्रणाली यदि चाहें तो 20,000 Hz से अधिक की नमूनाकरण दरों पर रिकॉर्ड कर सकती हैं।
काफी कम हार्डवेयर लागत और स्वामित्व की कुल लागत (TCO)।
इलेक्ट्रोकॉर्टिकोग्राफी के विपरीत EEG डेटा गैर-आक्रामक रूप से एकत्र किया जाता है, जिसमें इलेक्ट्रोड को सीधे मस्तिष्क की सतह पर रखने के लिए न्यूरोसर्जरी की आवश्यकता होती है।
मोबाइल EEG सेंसर का उपयोग fMRI, SPECT, PET, MRS या MEG की तुलना में अधिक स्थानों पर किया जा सकता है, क्योंकि ये तकनीकें भारी, महंगी और स्थिर उपकरणों पर निर्भर करती हैं।
श्रवण उत्तेजनाओं की प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने देने के लिए EEG मूक या नीरव रहता है।
fMRI और MRI की तुलना में, EEG मशीन के आसपास कोई शारीरिक खतरा नहीं होता है। fMRI और MRI शक्तिशाली चुंबक हैं जो पेसमेकर जैसे धातु के उपकरण वाले रोगियों द्वारा उपयोग को रोकते हैं।
fMRI, PET, MRS, और SPECT क्लॉस्ट्रोफोबिया को बढ़ा सकते हैं जो परीक्षण के परिणामों को खराब कर सकते हैं। EEG क्लॉस्ट्रोफोबिया को प्रेरित नहीं करता है क्योंकि विषय किसी छोटे स्थान तक सीमित नहीं होते हैं।
अधिकांश अन्य न्यूरोइमेजिंग तकनीकों के विपरीत, उपभोक्ता EEG स्कैन परीक्षण के दौरान अधिक विषय गतिविधि की अनुमति देते हैं।
पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी के विपरीत EEG में रेडियोलिगैंड्स का संपर्क शामिल नहीं होता है, या MRI या fMRI की तरह उच्च स्तर के चुंबकीय क्षेत्र शामिल नहीं होते हैं।
EEG में उच्च तीव्रता (>1 टेस्ला) वाले चुंबकीय क्षेत्रों का संपर्क शामिल नहीं होता है।
व्यवहारिक परीक्षण विधियों की तुलना में, EEG गुप्त प्रसंस्करण (covert processing: ऐसा प्रसंस्करण जिसके लिए प्रतिक्रिया की आवश्यकता नहीं होती) का पता लगा सकता है। इस तकनीक का उपयोग उन विषयों में भी किया जाता है जो मोटर प्रतिक्रिया करने में असमर्थ हैं।
उपभोक्ता उपयोग के लिए EEG में प्रवेश की बाधा कम है, इसलिए यह दैनिक जीवन की विभिन्न गतिविधियों के दौरान मस्तिष्क की गतिविधि पर नज़र रखने और रिकॉर्ड करने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण है, जो लगभग असीमित अनुप्रयोगों की अनुमति देता है।
EEG नींद विश्लेषण मस्तिष्क के विकास के समय के महत्वपूर्ण पहलुओं का संकेत दे सकता है, जिसमें किशोर मस्तिष्क की परिपक्वता का मूल्यांकन करना शामिल है।
fMRI में उपयोग की जाने वाली BOLD (रक्त-ऑक्सीजन-स्तर-निर्भर) इमेजिंग की तुलना में, EEG द्वारा वास्तव में कौन सा सिग्नल मापा जाता है, इसकी बेहतर समझ है।
EEG गेम्स
EEG तकनीक को चिकित्सा और मनोरंजन दोनों उद्देश्यों के लिए गेमिंग की दुनिया में अपनाया गया है। कंपनियाँ VR, AR और BCI में वीडियो गेम के साथ इंटरैक्ट करने के तरीके प्रदान करने के लिए EEG का उपयोग कर रही हैं। EEG मशीनें सिग्नल का पता लगाती हैं और सॉफ्टवेयर में एल्गोरिदम स्क्रीन पर आपके अवतार को नियंत्रित करने के लिए आपकी ब्रेनवेव्स की व्याख्या करते हैं।
EMOTIV का EPOC हेडसेट पहला उच्च-विश्वसनीयता मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफ़ेस (BCI) है जो सचेत और अचेतन विचारों और भावनाओं की निगरानी और व्याख्या कर सकता है। BCI 30 विभिन्न चेहरे के भावों, भावनाओं और कार्यों की जटिल ब्रेनवेव्स का पता लगा सकता है। यह खोज मशीन लर्निंग के जरिए हासिल की जाती है। मशीन लर्निंग एल्गोरिदम को मस्तिष्क के उन पैटर्नों को पहचानने के लिए प्रशिक्षित किया गया है जो प्रतिभागी द्वारा विभिन्न भावों, भावनाओं और कार्यों को संसाधित करने के दौरान होते हैं।
जब एल्गोरिदम अपने डेटा सेट में EEG ब्रेनवेव को पकड़ते हैं, तो BCI पैटर्न को भौतिक या डिजिटल कमांड के साथ जोड़ सकता है। उदाहरण के लिए, "पुश!" जैसे ट्रिगर शब्द को सोचने से आपका अवतार किसी वस्तु को अपने रास्ते से हटा देगा।
TechCrunch TV: EEG का उपयोग करके माइंड नियंत्रित उपकरण और बहुत कुछ
EEG उपयोग के मामले (Use Cases)
EEG मापन के लिए कई आधुनिक अनुप्रयोग मौजूद हैं। कुछ उल्लेखनीय EEG उपयोग के मामलों में शामिल हैं:
न्यूरोसाइंस
मस्तिष्क शिक्षा कार्यक्रम
न्यूरोमार्केटिंग
नींद का अध्ययन
मस्तिष्क कंप्यूटर इंटरफ़ेस (BCI)
संज्ञानात्मक प्रदर्शन
स्व-मात्राीकरण (Self-Quantification)
भावनात्मक स्थितियां
ADHD थेरेपी
न्यूरोलॉजिकल विकार
ब्रेनवेव एंट्रैनमेंट
संज्ञानात्मक व्यवहार थेरेपी
न्यूरोइन्फॉर्मेटिक्स
ब्रेनवेव गेमिंग
AR और VR पूरक
डिस्फेगिया और डिमेंशिया
स्ट्रोक पुनर्वास (पुनर्प्राप्ति)
कार्यशील स्मृति परीक्षण (N-back)
नोट: यह EEG के बारे में केवल सामान्य जानकारी है। EMOTIV उत्पादों का उपयोग केवल अनुसंधान अनुप्रयोगों और व्यक्तिगत उपयोग के लिए किया जाना निर्धारित है। हमारे उत्पाद यूरोपीय संघ के निर्देश 93/42/EEC में परिभाषित चिकित्सा उपकरणों के रूप में नहीं बेचे जाते हैं। हमारे उत्पाद बीमारी के निदान या उपचार के लिए डिज़ाइन या निर्धारित नहीं किए गए हैं।
***अस्वीकरण - EMOTIV उत्पादों का उपयोग केवल अनुसंधान अनुप्रयोगों और व्यक्तिगत उपयोग के लिए किया जाना निर्धारित है। हमारे उत्पाद यूरोपीय संघ के निर्देश 93/42/EEC में परिभाषित चिकित्सा उपकरणों के रूप में नहीं बेचे जाते हैं। हमारे उत्पाद बीमारी के निदान या उपचार के लिए डिज़ाइन या निर्धारित नहीं किए गए हैं।
EEG की परिभाषा
EEG का अर्थ "इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी" है जो मस्तिष्क की विद्युत गतिविधि को रिकॉर्ड करने की एक इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल प्रक्रिया है। EEG मस्तिष्क द्वारा उत्पन्न विद्युत गतिविधि में होने वाले बदलावों को मापता है। वोल्टेज में बदलाव न्यूरॉन्स नामक कुछ मस्तिष्क कोशिकाओं के भीतर और उनके बीच आयनिक प्रवाह (ionic current) से आते हैं।
EEG क्या है?
एक EEG परीक्षण मस्तिष्क की विद्युत गतिविधि का मूल्यांकन करता है। EEG स्कैन आपके स्कैल्प पर EEG सेंसर — छोटे धातु के डिस्क जिन्हें EEG इलेक्ट्रोड भी कहा जाता है — रखकर किए जाते हैं। ये इलेक्ट्रोड आपके मस्तिष्क में होने वाली विद्युत गतिविधि को पकड़ते हैं और रिकॉर्ड करते हैं। एकत्रित किए गए EEG सिग्नलों को एम्प्लीफाई (परिवर्धित), डिजिटाइज़ किया जाता है, और फिर स्टोरेज और डेटा प्रोसेसिंग के लिए कंप्यूटर या मोबाइल डिवाइस पर भेजा जाता है।
संज्ञानात्मक (cognitive) प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए EEG डेटा का विश्लेषण करना एक असाधारण तरीका है। यह डॉक्टरों को चिकित्सा निदान स्थापित करने में, शोधकर्ताओं को मानव व्यवहार के आधारभूत मस्तिष्क की प्रक्रियाओं को समझने में, और व्यक्तियों को अपनी उत्पादकता व कल्याण में सुधार करने में मदद कर सकता है।
EEG कैसे काम करता है?
आपके मस्तिष्क में मौजूद अरबों कोशिकाएं बहुत छोटे विद्युत संकेत उत्पन्न करती हैं जो गैर-रेखीय (non-linear) पैटर्न बनाती हैं जिन्हें ब्रेनवेव्स (मस्तिष्क तरंगें) कहा जाता है। एक EEG मशीन एक EEG परीक्षण के दौरान मस्तिष्क की बाहरी परत सेरेब्रल कॉर्टेक्स में विद्युत गतिविधि को मापती है। EEG सेंसर को प्रतिभागी के सिर पर रखा जाता है, फिर इलेक्ट्रोड गैर-आक्रामक रूप से (non-invasively) विषय से ब्रेनवेव्स का पता लगाते हैं।
EEG सेंसर एक सेकंड के भीतर मस्तिष्क में उत्पन्न होने वाली विद्युत गतिविधि के कई हजारों स्नैपशॉट रिकॉर्ड कर सकते हैं। रिकॉर्ड की गई ब्रेनवेव्स को एम्प्लीफायर्स में भेजा जाता है, फिर डेटा को प्रोसेस करने के लिए कंप्यूटर या क्लाउड पर भेजा जाता है। प्रवर्धित (amplified) संकेत, जो लहरदार रेखाओं से मिलते-जुलते हैं, उन्हें कंप्यूटर, मोबाइल डिवाइस या क्लाउड डेटाबेस पर रिकॉर्ड किया जा सकता है।
क्लाउड-कंप्यूटिंग सॉफ्टवेयर को EEG डेटा प्रोसेसिंग में एक महत्वपूर्ण नवाचार माना जाता है, क्योंकि यह बड़े पैमाने पर रिकॉर्डिंग के रीयल-टाइम विश्लेषण की अनुमति देता है — EEG माप के शुरुआती दिनों में, तरंगों को केवल एक ग्राफ पेपर पर रिकॉर्ड किया जाता था। शैक्षणिक और व्यावसायिक अनुसंधान में EEG सिस्टम आमतौर पर डेटा को समय श्रृंखला (time series) के रूप में, या वोल्टेज के निरंतर प्रवाह के रूप में दिखाते हैं।
ग्राफ पेपर पर रिकॉर्ड की गईं EEG तरंगें
डिजिटल रूप से रिकॉर्ड की गईं EEG तरंगें
आधुनिक मस्तिष्क विज़ुअलाइज़र सॉफ़्टवेयर में EEG तरंगें
मस्तिष्क की विद्युत गतिविधि का मानचित्रण (map) करने के लिए, मस्तिष्क की सतह के चारों ओर स्थित कई अलग-अलग कॉर्टिकल संरचनाओं के माध्यम से सिग्नलों से EEG माप प्राप्त करना बेहतर होता है।
आधुनिक मस्तिष्क विज़ुअलाइज़र समय श्रृंखला ग्राफ में EEG तरंगें
मस्तिष्क तरंगों के प्रकार जिन्हें EEG मापता है
एक EEG उपकरण के इलेक्ट्रोड विभिन्न EEG आवृत्तियों (frequencies) में व्यक्त विद्युत गतिविधि को कैप्चर करते हैं। फास्ट फूरियर ट्रांसफॉर्म (FFT) नामक एल्गोरिदम का उपयोग करके, इन कच्चे EEG सिग्नलों को विभिन्न आवृत्तियों वाली विशिष्ट तरंगों के रूप में पहचाना जा सकता है। आवृत्ति, जो विद्युत दोलनों की गति को संदर्भित करती है, को प्रति सेकंड चक्रों में मापा जाता है — एक हर्ट्ज़ (Hz) प्रति सेकंड एक चक्र के बराबर होता है। ब्रेनवेव्स को आवृत्ति के आधार पर चार मुख्य प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है: बीटा (Beta), अल्फा (Alpha), थीटा (Theta) और डेल्टा (Delta)।
निम्नलिखित पैराग्राफ चार मुख्य मस्तिष्क आवृत्तियों से जुड़े कुछ कार्यों की चर्चा करते हैं। ये कार्य केवल विभिन्न मस्तिष्क आवृत्तियों से जुड़े पाए गए हैं — आवृत्ति बैंड और मस्तिष्क के किसी दिए गए कार्य के बीच कोई एक-से-एक रैखिक संबंध नहीं है।
बीटा तरंगें (आवृत्ति सीमा 14 Hz से लगभग 30 Hz तक)
बीटा तरंगें सचेत रहने या जागने, चौकस और सतर्क रहने की स्थिति से सबसे निकटता से जुड़ी हैं। कम-आयाम वाली बीटा तरंगें सक्रिय एकाग्रता, या मन की व्यस्त या चिंतित स्थिति से जुड़ी होती हैं। बीटा तरंगें मोटर निर्णयों (आंदोलन के दमन और गति की संवेदी प्रतिक्रिया) से भी जुड़ी हैं। जब एक EEG उपकरण द्वारा मापा जाता है, तो इन सिग्नलों को अक्सर EEG बीटा तरंगें कहा जाता है।
अल्फा तरंगें (आवृत्ति सीमा 7 Hz से 13 Hz तक)
अल्फा तरंगें अक्सर मन की शांत, शिथिल और स्पष्ट स्थिति से जुड़ी होती हैं। अल्फा तरंगें मस्तिष्क के पश्चकपाल (occipital) और पीछे के क्षेत्रों में पाई जा सकती हैं। अल्फा तरंगों को अपनी आँखें बंद करके और आराम करके प्रेरित किया जा सकता है, और वे शायद ही कभी तीव्र संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं जैसे कि सोचने, मानसिक गणना और समस्या-समाधान के दौरान मौजूद होती हैं। अधिकांश वयस्कों में, अल्फा तरंगों की आवृत्ति 9 से 11 Hz तक होती है। जब एक EEG उपकरण द्वारा मापा जाता है, तो इन्हें अक्सर EEG अल्फा तरंगें कहा जाता है।
थीटा तरंगें (आवृत्ति सीमा 4 Hz से 7 Hz तक)
4 और 7 Hz के बीच की आवृत्ति सीमा के भीतर मस्तिष्क की गतिविधि को थीटा गतिविधि कहा जाता है। EEG माप में पाई जाने वाली थीटा लय अक्सर युवा वयस्कों में पाई जाती है, विशेष रूप से टेम्पोरल क्षेत्रों में और हाइपरवेंटिलेशन के दौरान। अधिक उम्र के व्यक्तियों में, लगभग 30 मिलीवोल्ट (mV) से अधिक आयाम वाली थीटा गतिविधि आमतौर पर कम देखी जाती है, सिवाय उनींदेपन के दौरान। जब एक EEG उपकरण द्वारा मापा जाता, तो इन्हें अक्सर EEG थीटा तरंगें कहा जाता है।
डेल्टा तरंगें (आवृत्ति सीमा 4 Hz तक)
डेल्टा गतिविधि मुख्य रूप से शिशुओं में पाई जाती है। डेल्टा तरंगें काफी उम्र के विषयों में गहरी नींद के चरणों से जुड़ी होती हैं। अनुपस्थिति दौरों (absence seizures) वाले रोगियों में दौरों के बीच (interictally) डेल्टा तरंगों के होने का दस्तावेजीकरण किया गया है, जिसमें ध्यान में संक्षिप्त, अचानक कमी शामिल होती है।
डेल्टा तरंगों की विशेषता कम-आवृत्ति (लगभग 3 Hz) और उच्च-आयाम वाली तरंगें हैं। डेल्टा लय जागने की स्थिति के दौरान भी मौजूद हो सकती है — वे आंखें खोलने के प्रति उत्तरदायी होती हैं और हाइपरवेंटिलेशन द्वारा भी बढ़ाई जा सकती हैं। जब एक EEG उपकरण द्वारा मापा जाता है, तो इन्हें अक्सर EEG डेल्टा तरंगें कहा जाता है।
मस्तिष्क कैसे काम करता है यह समझने के लिए EEG तरंगों का उपयोग करना
EEG क्या दिखाता है?
आपका मस्तिष्क लगातार जानकारी को अवशोषित और संसाधित कर रहा होता है, तब भी जब आप सो रहे होते हैं। यह सारी गतिविधि विद्युत संकेत उत्पन्न करती है जिन्हें EEG सेंसर पकड़ते हैं। यह मस्तिष्क की गतिविधि में होने वाले परिवर्तनों को कैप्चर करने की अनुमति देता है, भले ही कोई दृश्य व्यवहारिक प्रतिक्रिया न हो, जैसे कि कोई हलचल या चेहरे का भाव।
एक EEG आपके मस्तिष्क द्वारा उत्पन्न बिजली में बदलावों की निगरानी करता है, न कि विचारों या भावनाओं की। यह आपके मस्तिष्क में कोई बिजली नहीं भेजता है।
उच्च गुणवत्ता वाले EEG डेटा प्राप्त करने के लिए मस्तिष्क के मुख्य कॉर्टिस (cortices) में गतिविधि का पता लगाना महत्वपूर्ण है। परिणाम बाहरी उत्तेजनाओं से प्रभावित भावनात्मक स्थितियों का आकलन करने के लिए एक प्रतिनिधि (proxy) हो सकते हैं।
EEG का एक संक्षिप्त इतिहास
मस्तिष्क में विद्युत गतिविधि की घटनाओं पर शोध 1875 की शुरुआत में जानवरों पर किया गया था, जब चिकित्सक रिचर्ड कैटन ने ब्रिटिश मेडिकल जर्नल में खरगोशों और बंदरों पर किए गए प्रयोगों के अपने निष्कर्ष प्रकाशित किए थे।
1890 में, एडोल्फ बेक ने संवेदी उत्तेजना का परीक्षण करने के लिए कुत्ते और खरगोश के मस्तिष्क की सतह पर सीधे इलेक्ट्रोड रखे। उतार-चढ़ाव वाली विद्युत मस्तिष्क गतिविधि के उनके अवलोकन ने ब्रेनवेव्स की खोज का मार्ग प्रशस्त किया और EEG को एक वैज्ञानिक क्षेत्र बनने में मदद की।
जर्मन फिजियोलॉजिस्ट और मनोचिकित्सक हैंस बर्गर को 1924 में पहली मानव EEG ब्रेनवेव्स रिकॉर्ड करने का श्रेय दिया जाता है। बर्गर ने इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम का आविष्कार किया, जो एक ऐसा उपकरण है जो EEG सिग्नलों को रिकॉर्ड करता है। अपनी पुस्तक "दी ओरिजिंस ऑफ EEG" में, लेखक डेविड मिलेट ने इस आविष्कार को "नैदानिक न्यूरोलॉजी के इतिहास में सबसे आश्चर्यजनक, उल्लेखनीय और महत्वपूर्ण विकासों में से एक" के रूप में वर्णित किया है।
पहला मानव EEG रिकॉर्डिंग 1924 में हैंस बर्गर द्वारा प्राप्त किया गया था। ऊपरी संकेत EEG है और निचला 10 Hz का टाइमिंग सिग्नल है।
हैंस बर्गर, मनुष्यों में EEG ब्रेनवेव्स रिकॉर्ड करने वाले पहले व्यक्ति।
नैदानिक इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी का क्षेत्र 1935 में शुरू हुआ। यह न्यूरोसाइंटिस्ट फ्रेडरिक गिब्स, हेलोवेल डेविस और विलियम लेनोक्स द्वारा एपिलेप्टिफॉर्म स्पाइक्स, इंटरिक्टल स्पाइक वेव्स और नैदानिक अनुपस्थिति EEG दौरों के तीन चक्रों के शोध से उत्पन्न हुआ था। गिब्स और वैज्ञानिक हर्बर्ट जैस्पर ने निष्कर्ष निकाला कि इंटरिक्टल स्पाइक्स मिर्गी (एपिलेप्सी) की एक विशिष्ट पहचान हैं। पहली EEG प्रयोगशाला 1936 में मैसाचुसेट्स जनरल अस्पताल में खुली थी।
1947 में, द अमेरिकन EEG सोसायटी, जिसे अब द अमेरिकन क्लिनिकल न्यूरोफिज़ियोलॉजी सोसायटी के रूप में जाना जाता है, की स्थापना की गई और पहली अंतर्राष्ट्रीय EEG कांग्रेस आयोजित की गई।
1950 के दशक में, विलियम ग्रे वॉल्टर ने EEG टोपोग्राफी विकसित की, जो EEG की एक पूरक प्रणाली थी, जिसने मस्तिष्क की सतह पर विद्युत गतिविधि के मानचित्रण की अनुमति दी। यह 1980 के दशक में लोकप्रिय था, लेकिन इसे कभी भी मुख्यधारा की न्यूरोलॉजी में नहीं अपनाया गया।
स्टीवो बोज़िनोव्स्की, लिलजाना बोज़िनोव्स्का, और मिहाइल सेस्ताकोव 1988 में एक EEG मशीन का उपयोग करके किसी भौतिक वस्तु पर नियंत्रण हासिल करने वाले पहले वैज्ञानिक थे। 2011 में, EEG ने उपभोक्ता बाजार में प्रवेश किया जब टेक उद्यमियों टैन ले और डॉ. ज्योफ मैकेलर ने EMOTIV कंपनी लॉन्च की।
हैंडसेट और कैप जैसी EEG तकनीक BCI (मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफ़ेस) की घटक हैं। BCI को HMI (मानव मशीन इंटरफ़ेस), MMI (माइंड मशीन इंटरफ़ेस), BMI (ब्रेन मशीन इंटरफ़ेस) और DNI (डायरेक्ट न्यूरल इंटरफ़ेस) भी कहा जाता है — DNI मस्तिष्क और तंत्रिका तंत्र के अन्य हिस्सों से सिग्नलों को डीकोड कर सकता है। BCI का उद्देश्य संज्ञानात्मक प्रदर्शन को ट्रैक करना और प्रशिक्षित मानसिक आदेशों के मशीन लर्निंग के माध्यम से आभासी और भौतिक दोनों वस्तुओं को नियंत्रित करना है।
2017 में, क्वाड्रिप्लेजिक रेसर रोड्रिगो ह्यूबनेर मेंडेस केवल अपनी ब्रेनवेव्स का उपयोग करके फॉर्मूला 1 कार चलाने वाले दुनिया के पहले व्यक्ति बने, जो एक EMOTIV EEG हेडसेट की बदौलत संभव हो सका।
EEG का उपयोग किस लिए किया जाता है?
प्रदर्शन और कल्याण (वेलनेस)
एथलीट, बायोहैकर, और कोई भी इच्छुक उपभोक्ता अपनी मस्तिष्क की गतिविधि को "ट्रैक" करने के लिए ठीक उसी तरह EEG का उपयोग कर सकते हैं जैसे वे एक दिन में अपने कदमों की संख्या को ट्रैक करते हैं। EEG संज्ञानात्मक कार्यों को माप सकता है — जैसे कि ध्यान और व्याकुलता, तनाव और संज्ञानात्मक भार (वर्किंग मेमोरी पर किसी भी क्षण थोपी गई मानसिक गतिविधि की मस्तिष्क की कुल क्षमता)। ये निष्कर्ष इस बात की मूल्यवान Insight प्रदान कर सकते हैं कि मस्तिष्क दैनिक जीवन की घटनाओं के प्रति कैसे प्रतिक्रिया करता है। EEG डेटा प्रतिक्रिया (फीडबैक) प्रदान करता है जिसका उपयोग तनाव को कम करने, फोकस में सुधार करने या ध्यान (meditation) को बढ़ाने के लिए वैज्ञानिक रूप से सूचित रणनीतियों को डिजाइन करने के लिए किया जा सकता है।
उपभोक्ता अनुसंधान (Consumer Research)
EEG डेटा उपभोक्ता Insights के लिए एक शक्तिशाली खोज-उपकरण हो सकता है। मस्तिष्क की प्रतिक्रियाएं अभूतपूर्व उपभोक्ता फीडबैक प्रदान करती हैं — जिसमें EEG का उपयोग उपभोक्ता किस चीज़ पर वास्तव में ध्यान देते हैं बनाम वे खुद किसे पसंद करने या ध्यान देने की रिपोर्ट करते हैं, के बीच के अंतर को मापने के लिए किया जा रहा है। आई-ट्रैकिंग, चेहरे के भाव विश्लेषण और हृदय गति माप जैसे अन्य बायोमेट्रिक सेंसर के साथ EEG को मिलाने से कंपनियों को ग्राहकों के व्यवहार की पूरी समझ मिल सकती है। उपभोक्ता प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए EEG जैसी न्यूरो तकनीकों के उपयोग को न्यूरोमार्केटिंग कहा जाता है।
स्वास्थ्य सेवा (Healthcare)
चूंकि EEG परीक्षण एक नियंत्रित प्रक्रिया के दौरान मस्तिष्क की गतिविधि को दिखाते हैं, परिणामों में विभिन्न मस्तिष्क विकारों के निदान के लिए उपयोग की जाने वाली जानकारी हो सकती है। असामान्य EEG डेटा अनियमित ब्रेनवेव्स के माध्यम से प्रदर्शित होता है। असामान्य EEG डेटा मस्तिष्क की शिथिलता, सिर के आघात (ट्रॉमा), नींद के विकार, स्मृति संबंधी समस्याएं, मस्तिष्क के ट्यूमर, स्ट्रोक, मनोभ्रंश (डिमेंशिया), मिर्गी जैसे दौरे के विकार और विभिन्न अन्य स्थितियों के संकेत दे सकता है। इच्छित निदान के आधार पर, डॉक्टर कभी-कभी EEG को संज्ञानात्मक परीक्षणों, मस्तिष्क गतिविधि की निगरानी और न्यूरोइमेजिंग तकनीकों के साथ जोड़ते हैं।
दौरे का निदान (Seizure Diagnosis)
दौरे की गतिविधि का अनुभव करने वाले रोगियों को अक्सर EEG परीक्षणों की सिफारिश की जाती है। इन मामलों में, डॉक्टर एक एंबुलेटरी EEG कर सकते हैं। एक एंबुलेटरी EEG लगातार 72 घंटों तक रिकॉर्ड करता है, जबकि पारंपरिक EEG 1-2 घंटे तक चलता है। मरीज को EEG हेडसेट पहनकर अपने घर में घूमने-फिरने की अनुमति होती है। रिकॉर्डिंग की अवधि बढ़ाने से असामान्य मस्तिष्क गतिविधि के रिकॉर्ड होने की संभावना बढ़ जाती है। इसी कारण से, एंबुलेटरी EEG का उपयोग अक्सर मिर्गी (EEG मिर्गी), दौरे के विकारों या नींद के विकारों के निदान के लिए किया जाता है।
नींद संबंधी विकारों के लिए नींद का अध्ययन
एक EEG नींद का अध्ययन या "पॉलीसोमनोग्राफी" परीक्षण मस्तिष्क स्कैन करने के अलावा शरीर की गतिविधि को मापता है। एक EEG टेक्नोलॉजिस्ट रात भर चलने वाली प्रक्रिया के दौरान आपके रक्त में ऑक्सीजन के स्तर, सांस लेने और दिल की धड़कन की दर की निगरानी करता है। पॉलीसोमनोग्राफी का उपयोग ज्यादातर चिकित्सा अनुसंधान में और नींद के विकारों के निदान के लिए किया जाता है।
मात्रात्मक न्यूरोसाइंस (Quantitative Neuroscience)
चूंकि EEG मस्तिष्क की बाहरी परत (सेरेब्रल कॉर्टेक्स) में विद्युत गतिविधि को मापता है, यह आपके स्कैल्प से ब्रेनवेव्स को पकड़ सकता है। अन्य मस्तिष्क निगरानी तकनीकों से प्राप्त डेटा के साथ EEG मस्तिष्क परीक्षणों को जोड़कर, शोधकर्ता हमारे मस्तिष्क के साथ-साथ हमारे शरीर में होने वाली जटिल अंतःक्रियाओं के बारे में नई Insights प्राप्त कर सकते हैं।
मात्रात्मक इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी (qEEG) का लक्ष्य वास्तव में यही हासिल करना है। मात्रात्मक EEG पारंपरिक EEG की तरह ही आपकी ब्रेनवेव्स को रिकॉर्ड करता है। मशीन लर्निंग का उपयोग करके, qEEG आपकी ब्रेनवेव्स की तुलना समान लिंग और आयु सीमा वाले उन व्यक्तियों की ब्रेनवेव्स से करता है जिन्हें मस्तिष्क की कोई शिथिलता नहीं है। qEEG प्रक्रिया मात्रात्मक तुलना के माध्यम से आपके मस्तिष्क का एक "नक्शा" बनाती है। यह प्रक्रिया न्यूरोसाइंस के उप-विषय में आम है जिसे कम्प्यूटेशनल न्यूरोसाइंस कहा जाता है।
सफल qEEG के लिए EEG इलेक्ट्रोड की सही जगह पर नियुक्ति (प्लेसमेंट) एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। पारंपरिक EEG लीड प्लेसमेंट 10-20 प्रणाली का पालन करते हैं, जो आपके स्कैल्प पर लगे इलेक्ट्रोड को लगाने के लिए अंतराष्ट्रीय स्तर पर मान्यता प्राप्त मानक है। "10-20" खोपड़ी की कुल दूरी का 10% या 20% होने वाली EEG लीड्स के बीच की दूरी को संदर्भित करता है।
किसी उपकरण पर इलेक्ट्रोड की संख्या भिन्न हो सकती है — कुछ EEG रिकॉर्डिंग सिस्टम में 256 जितने इलेक्ट्रोड हो सकते हैं। qEEG की रिकॉर्डिंग आपके स्कैल्प के सभी 19 क्षेत्रों से डेटा एकत्र करने के लिए 19-सेंसर कैप का उपयोग करती हैं। चूंकि EEG लीड्स उस स्थान से सिग्नलों को प्रवर्धित करती हैं जहां उन्हें रखा जाता है, इसलिए qEEG मस्तिष्क मानचित्र प्राप्त करने से मस्तिष्क स्तर पर उस शिथिलता के कारण की पहचान होती है जो व्यवहारिक और/या संज्ञानात्मक स्तर पर देखी जाती है।
शैक्षणिक अनुसंधान (Academic Research)
EEG परीक्षण के परिणाम से प्राप्त होने वाली मूल्यवान जानकारी केवल असामान्य EEG परिणाम ही नहीं हैं। कई शोधकर्ता अपने शोध में सामान्य EEG का उपयोग करते हैं, जिसमें आरईएम (REM) नींद के दौरान मस्तिष्क की गतिविधि पर 1957 का एक अभूतपूर्व अध्ययन शामिल है।
जैसा कि मस्तिष्क तरंगों के प्रकार वाले खंड में बताया गया है, EEG रिकॉर्डिंग्स का अध्ययन करने से मस्तिष्क के सिग्नलों में मौजूद आवृत्तियों की एक श्रृंखला का पता चलता है। ये आवृत्तियां विभिन्न ध्यानात्मक और संज्ञानात्मक स्थितियों को दर्शाती हैं। उदाहरण के लिए, शोधकर्ताओं ने ध्यान (EEG ध्यान) के दौरान न्यूरोलॉजिकल प्रतिक्रियाओं की जांच करते समय गामा-बैंड गतिविधि (अक्सर सचेत ध्यान से जुड़ी) की निगरानी की है।
गामा बैंड गतिविधि चरम मानसिक या शारीरिक प्रदर्शन से जुड़ी हुई है। ऐसे प्रयोगों में जहां EEG उपकरण पहने हुए कोई विषय गहरे ध्यान का अभ्यास कर रहा है, यह सिद्धांत सामने आया कि गामा तरंगें सचेत अनुभवों या पारलौकिक (transcendental) मानसिक स्थितियों से जुड़ी हैं। हालांकि, शैक्षणिक शोधकर्ताओं के बीच इस बात को लेकर कोई सहमति नहीं है कि गामा-बैंड गतिविधि किन संज्ञानात्मक कार्यों से जुड़ी है।
शोधकर्ताओं को उनके द्वारा एकत्र किए जाने वाले मस्तिष्क के विपुल डेटा को संसाधित करने और संभालने के लिए तथा विभिन्न संस्थानों के साथ इसे साझा करने के लिए एक तरीके की आवश्यकता होती है। "न्यूरोइन्फॉर्मेटिक्स" अनुसंधान का वह क्षेत्र है जो न्यूरोसाइंस डेटा के लिए कम्प्यूटेशनल उपकरण और गणितीय मॉडल प्रदान करता है। न्यूरोइन्फॉर्मेटिक्स का लक्ष्य डेटाबेस के आयोजन, डेटा साझाकरण और डेटा मॉडलिंग के लिए तकनीकों का निर्माण करना है। यह विविध मात्रा में डेटा से संबंधित है, क्योंकि "न्यूरोसाइंस" को व्यापक रूप से तंत्रिका तंत्र के वैज्ञानिक अध्ययन के रूप में परिभाषित किया गया है। न्यूरोसाइंस के उप-विषयों में से एक में संज्ञानात्मक मनोविज्ञान शामिल है, जो यह विश्लेषण करने के लिए EEG जैसी न्यूरोइमेजिंग विधियों का उपयोग करता है कि मस्तिष्क और तंत्रिका तंत्र के कौन से हिस्से किन संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं के आधार हैं।
बाजार अनुसंधान: भावनात्मक और संज्ञानात्मक स्थिति को समझने के लिए EEG हेडसेट का उपयोग करना
EEG परीक्षण प्रक्रिया
EEG प्रक्रिया की तैयारी
EEG निगरानी, व्याख्या और परिणामों पर निम्नलिखित खंडों में स्वास्थ्य सेवा सेटिंग में EEG परीक्षणों से गुजरने वाले दर्शकों के लिए जानकारी शामिल है। परीक्षण की तैयारी करने का सबसे अच्छा तरीका हमेशा परीक्षण प्रशासक से विशिष्ट तैयारी निर्देश पूछना है। तैयारी के निर्देश उपयोग के मामले के अनुसार भिन्न हो सकते हैं — उदाहरण के लिए, उपभोक्ता अनुसंधान, शैक्षणिक अनुसंधान या प्रदर्शन और कल्याण के लिए EEG रिकॉर्डिंग में विषयों को लेटने के बजाय सक्रिय रहने की आवश्यकता हो सकती है।
EMOTIV जैसी कंपनियों ने EEG तकनीक में ऐसे अग्रणी विकास किए हैं जो परीक्षणों के संचालन, प्रसंस्करण और व्याख्या को तेज और अधिक सुविधाजनक बनाते हैं। EMOTIV के मोबाइल और वायरलेस EEG हेडसेट को पांच मिनट से भी कम समय में सेट किया जा सकता है, और वे प्रतिभागी को परीक्षण सुविधा तक सीमित रखने के बजाय स्वतंत्र रूप से घूमने में सक्षम बनाते हैं।
EEG परीक्षण से पहले, परीक्षण आयोजित करने वाले पेशेवर को — चाहे वह डॉक्टर हो, नियोक्ता हो या शोधकर्ता हो — आपके द्वारा ली जाने वाली किसी भी नियमित दवाओं के बारे में बताएं। यह अनुशंसा की जाती है कि आप प्रक्रिया से एक रात पहले अपने बाल धो लें और बिना किसी उत्पाद के उन्हें खुला छोड़ दें। परीक्षण से कम से कम 8 घंटे पहले किसी भी कैफीन के सेवन से बचें। यदि आपको EEG प्रक्रिया के दौरान सोना है, तो आपको एक रात पहले अपनी नींद सीमित करने का निर्देश दिया जा सकता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि परीक्षण के दौरान आपका मस्तिष्क ठीक से आराम कर सके।
EEG निगरानी
EEG प्रक्रिया के दौरान आपको कोई दर्द या परेशानी महसूस नहीं होगी। एक नैदानिक EEG प्रक्रिया के दौरान, आप एक बिस्तर या झुकने वाली कुर्सी पर लेटे होंगे और आँखें बंद करने का निर्देश दिया जाएगा। एक EEG तकनीशियन आपके सिर को मापता है और चिह्नित करता है कि लीड कहाँ लगानी है।
जब परीक्षण शुरू होता है, तो इलेक्ट्रोड आपकी ब्रेनवेव्स को रिकॉर्ड करते हैं और गतिविधि को रिकॉर्डिंग मशीन पर भेजते हैं। EEG मशीन फिर व्याख्या के लिए डेटा को वेव पैटर्न में परिवर्तित करती है। रिकॉर्डिंग समाप्त होने के बाद, तकनीशियन आपके स्कैल्प से इलेक्ट्रोड हटा देगा।
वैज्ञानिक या नैदानिक सेटिंग्स में रूटीन EEG परीक्षणों को पूरा होने में 30-60 मिनट का समय लगता है, जिसमें लगभग 20 मिनट का प्रारंभिक सेटअप समय शामिल है। उपभोक्ता, व्यक्तिगत प्रदर्शन और कार्यस्थल अनुसंधान के लिए किए जाने वाले EEG परीक्षण परीक्षण के उद्देश्यों के आधार पर कम या अधिक अवधि के हो सकते हैं। EMOTIV के वायरलेस EEG हेडसेट इन उपयोग के मामलों के लिए त्वरित सेटअप (पांच मिनट से कम) का समर्थन करते हैं।
प्रक्रिया के बाद किसी रिकवरी समय की आवश्यकता नहीं होनी चाहिए। यदि आपने परीक्षण के दौरान सोने के लिए कोई ऐसी दवा ली है जिससे उनींदापन हुआ है, तो परीक्षण प्रशासक सलाह दे सकता है कि जब तक प्रभाव खत्म न हो जाए तब तक वहीं प्रतीक्षा करें या किसी को आपको घर ले जाने के लिए कहें।
EEG परीक्षण के दुष्प्रभाव दुर्लभ हैं। इलेक्ट्रोड कोई संवेदना पैदा नहीं करते; वे केवल मस्तिष्क की गतिविधि को रिकॉर्ड करते हैं। मिर्गी से पीड़ित व्यक्तियों को प्रक्रिया के दौरान फ्लैशिंग लाइट जैसी उत्तेजनाओं से दौरा पड़ सकता है। EEG परीक्षण के दौरान दौरे से घबराने की कोई बात नहीं है — यह वास्तव में डॉक्टरों को मिर्गी के प्रकार का निदान करने और उसके अनुसार उपचार तैयार करने में मदद कर सकता है।
EEG व्याख्या और प्रक्रिया परिणाम
यदि आपको नैदानिक कारणों से EEG परीक्षण की सिफारिश की गई है, तो आपके परीक्षण के परिणामों की व्याख्या तंत्रिका तंत्र के विशेषज्ञ डॉक्टर द्वारा की जाएगी। न्यूरोलॉजिस्ट सामान्य और असामान्य मस्तिष्क पैटर्न के लिए रिकॉर्डिंग का अध्ययन करेगा। मस्तिष्क तरंग पैटर्न उनकी तरंगों की विशेषताओं द्वारा आसानी से पहचाने जा सकते हैं। उदाहरण के लिए, एक बर्स्ट सप्रेशन पैटर्न, जो अक्सर निष्क्रिय मस्तिष्क स्थितियों जैसे कि कोमा या सामान्य संज्ञाहरण (एनेस्थीसिया) वाले रोगियों में देखा जाता है, संक्षिप्त स्पाइक्स (बर्स्ट) दिखाता है जो सपाटता (दमन) की अवधि के साथ वैकल्पिक होता है।
मिर्गी के विभिन्न प्रकारों की विशेषता विशिष्ट EEG पैटर्न हैं। एक स्पाइक-वेव पैटर्न — एक सामान्यीकृत, सममित EEG पैटर्न — अक्सर एक अनुपस्थिति दौरे के दौरान देखा जाता है, जहाँ एक व्यक्ति चेतना की संक्षिप्त हानि का अनुभव करता है। एक आंशिक फोकल दौरा, जिसमें दौरे की गतिविधि केवल मस्तिष्क के एक क्षेत्र को प्रभावित करती है, एक कम-वोल्टेज, तेज लय पैटर्न की विशेषता है जो उस क्षेत्र से जुड़े EEG के डेटा चैनल में दिखाई देता है।
न्यूरोलॉजिस्ट फिर EEG माप को उस डॉक्टर के पास वापस भेजता है जिसने परीक्षण का आदेश दिया था। आपके डॉक्टर समीक्षा करने और आपके साथ परिणामों पर चर्चा करने के लिए अपॉइंटमेंट तय कर सकते हैं। आपकी स्थिति के आधार पर, आपको फॉलो-अप के रूप में EEG न्यूरोफीडबैक या बायोफीडबैक नामक सेवा की सिफारिश की जा सकती है। उदाहरण के लिए, ध्यान केंद्रित करने से जुड़े ब्रेनवेव पैटर्न को मजबूत करने की इच्छा रखने वाले लोग ADHD के लिए न्यूरोफीडबैक चिकित्सा अपना सकते हैं।
बायोफीडबैक थेरेपी विषयों को अनैच्छिक शारीरिक प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने में मदद करती है। उच्च रक्तचाप का अनुभव करने वाला कोई व्यक्ति, उदाहरण के लिए, अपनी त्वचा पर लगे इलेक्ट्रोड से डेटा प्राप्त करने वाले मॉनिटर पर अपने शारीरिक माप देख सकता है। इस गतिविधि की निगरानी से विश्राम और मानसिक व्यायाम सिखाने में मदद मिलती है जो लक्षणों को कम कर सकते हैं।
इसी तरह, न्यूरोफीडबैक मस्तिष्क को बेहतर ढंग से कार्य करने के लिए प्रशिक्षित करने हेतु EEG पर निर्भर करता है। इस प्रशिक्षण के दौरान, रोगी को एक EEG मशीन से जोड़ा जाता है और वह अपनी मस्तिष्क गतिविधि को लाइव देख रहा होता है। यह अक्सर एक प्रकार के वीडियो गेम जैसा दिखता है जहाँ रोगी अपनी मस्तिष्क गतिविधि को नियंत्रित करने के लिए अपने मस्तिष्क के साथ खेल रहा होता है। रोगी मस्तिष्क की शिथिलता से जुड़ी मस्तिष्क आवृत्तियों में सुधार करने का प्रयास करता है, ठीक उसी तरह जैसे कोई एथलीट कमजोर मांसपेशी पर काम करता है। EEG न्यूरोफीडबैक की सिफारिश अक्सर मिर्गी, बाइपोलर विकार, ADHD और ऑटिज़्म जैसी स्थितियों के लिए की जाती है। हालांकि यह इन विकारों में मदद कर सकता है, लेकिन यह उन्हें ठीक नहीं कर सकता।
विभिन्न प्रकार के EEG उपकरण
EEG मशीनें कुछ अलग पहनने योग्य EEG उपकरणों के रूप में आती हैं। उच्चतम स्तर पर क्लिनिकल (नैदानिक) EEG उपकरणों (स्वास्थ्य सेवा और वैज्ञानिक अनुसंधान सेटिंग में उपयोग किए जाने वाले) और उपभोक्ता (consumer) EEG उपकरणों (उपभोक्ता अनुसंधान, शैक्षणिक अनुसंधान और प्रदर्शन और कल्याण में उपयोग किए जाने वाले) के बीच अंतर होता है। क्लिनिकल उपकरणों के साथ, प्रतिभागी उपकरण पहनकर हिल-डुल नहीं सकते हैं, और डेटा को सिग्नल के खराब होने से बचाने के लिए नियंत्रित और संरक्षित वातावरण में एकत्र करने की आवश्यकता होती है। EMOTIV के वायरलेस हेडसेट जैसे उपभोक्ता EEG उपकरण उपयोगकर्ताओं को कहीं भी मस्तिष्क की गतिविधि की निगरानी करने की अनुमति देते हैं।
विभिन्न प्रकार के पहनने योग्य EEG उपकरणों के बीच भिन्नता उन पेशेवरों की आवश्यकताओं का समर्थन करने के लिए आवश्यक है जो EEG सिस्टम का उपयोग करते हैं और जिन सेटिंग्स में डेटा एकत्र किया जाता है। उदाहरण के लिए, न्यूरोलॉजिस्ट और न्यूरोसाइंटिस्ट को अक्सर अपने डेटा विश्लेषण करने के लिए एक उपभोक्ता शोधकर्ता की तुलना में सेंसर के सघन घनत्व (higher density) की आवश्यकता होती है। EEG इलेक्ट्रोड प्लेसमेंट के अलावा, विचार करने के लिए EEG सिस्टम के बीच कुछ अन्य उल्लेखनीय भिन्नताएं हैं।
EEG कैप्स बनाम EEG हेडसेट्स
एक EEG कैप और एक EEG हेडसेट के बीच क्या अंतर है? इन दोनों सबसे आम प्रकार के पहनने योग्य EEG उपकरणों के बीच मुख्य अंतर इलेक्ट्रोड की संख्या में है। हेडसेट में आमतौर पर 5-20 इलेक्ट्रोड होते हैं। कैप्स अधिक सेंसर का समर्थन कर सकती हैं, क्योंकि उनके पास इलेक्ट्रोड प्लेसमेंट के लिए बड़ा सतह क्षेत्र होता है। EEG कैप्स, जैसे कि EMOTIV EPOC FLEX लचीली स्थिति के लिए चलने योग्य सेंसर प्रदान करती हैं। EMOTIV INSIGHT और EPOC X हेडसेट में सेंसर विन्यास स्थिर (fixed) होता है।
EPOC Flex
जेल या खारा (Saline) सेंसर
EPOC+ और EPOC X
खारे सेंसर
गीले बनाम सूखे EEG इलेक्ट्रोड
EEG डिवाइस मुख्य रूप से गीले या सूखे इलेक्ट्रोड का उपयोग करते हैं। हाल ही में विकसित इलेक्ट्रोड का एक रूप है जिसे "टैटू इलेक्ट्रोड" कहा जाता है, जो मुद्रित इलेक्ट्रोड होते हैं जिनका उपयोग अस्थायी टैटू की तरह किया जाता है। गीले इलेक्ट्रोड बेहतर डेटा सटीकता की अनुमति देते हैं क्योंकि वे स्कैल्प के साथ बेहतर संपर्क के लिए चिपकने वाले जेल का उपयोग करते हैं। गीले इलेक्ट्रोड का उपयोग ज्यादातर नैदानिक और शोध सेटिंग्स में किया जाता है। सूखे इलेक्ट्रोड के लिए चिपकने वाले जेल की आवश्यकता नहीं होती है। सूखे इलेक्ट्रोड वाले EEG उपकरणों का उपयोग अक्सर EEG उपभोक्ता अनुसंधान में किया जाता है, क्योंकि वे त्वरित सेटअप समय की अनुमति देते हैं। शोधकर्ता लगातार गीले बनाम सूखे EEG इलेक्ट्रोड के फायदे और नुकसान की तुलना कर रहे हैं।
वायर्ड बनाम वायरलेस EEG उपकरण
EEG के शुरुआती दौर में मरीजों को नैदानिक सेटिंग में EEG मशीन से जोड़ा जाना पड़ता था। अब, वायरलेस EEG परीक्षण संभव हैं, क्योंकि EEG सिग्नलों को डिजिटाइज़ किया जा सकता है और स्मार्टफोन, कंप्यूटर या क्लाउड जैसी रिकॉर्डिंग मशीन पर भेजा जा सकता है। पोर्टेबल EEG का उपयोग करके विभिन्न प्रकार के वातावरण में परीक्षण किए जा सकते हैं। आप एक ऐसा प्रयोग कर सकते हैं जहाँ विषय वायरलेस EEG हेडसेट पहनकर पार्क में टहलते हैं, और आपके विषय की गति केवल डेटा ट्रांसमिशन रेंज द्वारा सीमित होगी। यदि आपको चमकती रोशनी जैसे उत्तेजनाओं को देने के लिए परीक्षण वातावरण को नियंत्रित करने की आवश्यकता है, तो आप एक नैदानिक सेटिंग चुन सकते हैं — जिस स्थिति में, वायर्ड EEG मशीन का उपयोग करने की कोई सीमा नहीं है।
वायर्ड EEG हेडसेट्स
केबल कनेक्शन
वायरलेस Emotiv EEG हेडसेट
ब्लूटूथ वायरलेस तकनीक
EEG माप बनाम अन्य मस्तिष्क माप तकनीक
EEG माप का लाभ यह है कि यह हमारे पास उपलब्ध मस्तिष्क गतिविधि का सबसे कम आक्रामक माप है, और प्रासंगिक संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं के दौरान बहुत सारी मात्रात्मक जानकारी प्रदान करता है। मस्तिष्क के कार्य का अध्ययन करने वाली अन्य विधियों में शामिल हैं:
कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (fMRI)
मैग्नेटोएन्सेफलोग्राफी (MEG)
परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी (NMR या MRS)
इलेक्ट्रोकॉर्टिकोग्राफी
सिंगल-फोटॉन एमिशन कंप्यूटेड टोमोग्राफी (SPECT)
पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी (PET)
नियर-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी (NIRS)
इवेंट-रिलेटेड ऑप्टिकल सिग्नल (EROS)
EEG के लाभ
EEG की अपेक्षाकृत कम स्थानिक संवेदनशीलता (spatial sensitivity) के बावजूद, यह पहले सूचीबद्ध की गई कुछ मस्तिष्क इमेजिंग और मस्तिष्क अनुसंधान तकनीकों की तुलना में कई लाभों का दावा करता है:
fMRI की तुलना में EEG का टेम्पोरल रेजोल्यूशन बहुत अधिक है। यह मस्तिष्क की तीव्र प्रतिक्रियाओं को पकड़ सकता है जो मिलीसेकंड की गति से होती हैं, जिससे यह मस्तिष्क और पर्यावरण में जो कुछ भी होता है उसे सटीक रूप से सिंक करने की अनुमति देता है। नैदानिक और अनुसंधान सेटिंग्स में 250 और 2000 Hz के बीच नमूनाकरण दरों (sampling rates) पर EEG दर्ज किया जाता है। अधिक आधुनिक EEG डेटा संग्रह प्रणाली यदि चाहें तो 20,000 Hz से अधिक की नमूनाकरण दरों पर रिकॉर्ड कर सकती हैं।
काफी कम हार्डवेयर लागत और स्वामित्व की कुल लागत (TCO)।
इलेक्ट्रोकॉर्टिकोग्राफी के विपरीत EEG डेटा गैर-आक्रामक रूप से एकत्र किया जाता है, जिसमें इलेक्ट्रोड को सीधे मस्तिष्क की सतह पर रखने के लिए न्यूरोसर्जरी की आवश्यकता होती है।
मोबाइल EEG सेंसर का उपयोग fMRI, SPECT, PET, MRS या MEG की तुलना में अधिक स्थानों पर किया जा सकता है, क्योंकि ये तकनीकें भारी, महंगी और स्थिर उपकरणों पर निर्भर करती हैं।
श्रवण उत्तेजनाओं की प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने देने के लिए EEG मूक या नीरव रहता है।
fMRI और MRI की तुलना में, EEG मशीन के आसपास कोई शारीरिक खतरा नहीं होता है। fMRI और MRI शक्तिशाली चुंबक हैं जो पेसमेकर जैसे धातु के उपकरण वाले रोगियों द्वारा उपयोग को रोकते हैं।
fMRI, PET, MRS, और SPECT क्लॉस्ट्रोफोबिया को बढ़ा सकते हैं जो परीक्षण के परिणामों को खराब कर सकते हैं। EEG क्लॉस्ट्रोफोबिया को प्रेरित नहीं करता है क्योंकि विषय किसी छोटे स्थान तक सीमित नहीं होते हैं।
अधिकांश अन्य न्यूरोइमेजिंग तकनीकों के विपरीत, उपभोक्ता EEG स्कैन परीक्षण के दौरान अधिक विषय गतिविधि की अनुमति देते हैं।
पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी के विपरीत EEG में रेडियोलिगैंड्स का संपर्क शामिल नहीं होता है, या MRI या fMRI की तरह उच्च स्तर के चुंबकीय क्षेत्र शामिल नहीं होते हैं।
EEG में उच्च तीव्रता (>1 टेस्ला) वाले चुंबकीय क्षेत्रों का संपर्क शामिल नहीं होता है।
व्यवहारिक परीक्षण विधियों की तुलना में, EEG गुप्त प्रसंस्करण (covert processing: ऐसा प्रसंस्करण जिसके लिए प्रतिक्रिया की आवश्यकता नहीं होती) का पता लगा सकता है। इस तकनीक का उपयोग उन विषयों में भी किया जाता है जो मोटर प्रतिक्रिया करने में असमर्थ हैं।
उपभोक्ता उपयोग के लिए EEG में प्रवेश की बाधा कम है, इसलिए यह दैनिक जीवन की विभिन्न गतिविधियों के दौरान मस्तिष्क की गतिविधि पर नज़र रखने और रिकॉर्ड करने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण है, जो लगभग असीमित अनुप्रयोगों की अनुमति देता है।
EEG नींद विश्लेषण मस्तिष्क के विकास के समय के महत्वपूर्ण पहलुओं का संकेत दे सकता है, जिसमें किशोर मस्तिष्क की परिपक्वता का मूल्यांकन करना शामिल है।
fMRI में उपयोग की जाने वाली BOLD (रक्त-ऑक्सीजन-स्तर-निर्भर) इमेजिंग की तुलना में, EEG द्वारा वास्तव में कौन सा सिग्नल मापा जाता है, इसकी बेहतर समझ है।
EEG गेम्स
EEG तकनीक को चिकित्सा और मनोरंजन दोनों उद्देश्यों के लिए गेमिंग की दुनिया में अपनाया गया है। कंपनियाँ VR, AR और BCI में वीडियो गेम के साथ इंटरैक्ट करने के तरीके प्रदान करने के लिए EEG का उपयोग कर रही हैं। EEG मशीनें सिग्नल का पता लगाती हैं और सॉफ्टवेयर में एल्गोरिदम स्क्रीन पर आपके अवतार को नियंत्रित करने के लिए आपकी ब्रेनवेव्स की व्याख्या करते हैं।
EMOTIV का EPOC हेडसेट पहला उच्च-विश्वसनीयता मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफ़ेस (BCI) है जो सचेत और अचेतन विचारों और भावनाओं की निगरानी और व्याख्या कर सकता है। BCI 30 विभिन्न चेहरे के भावों, भावनाओं और कार्यों की जटिल ब्रेनवेव्स का पता लगा सकता है। यह खोज मशीन लर्निंग के जरिए हासिल की जाती है। मशीन लर्निंग एल्गोरिदम को मस्तिष्क के उन पैटर्नों को पहचानने के लिए प्रशिक्षित किया गया है जो प्रतिभागी द्वारा विभिन्न भावों, भावनाओं और कार्यों को संसाधित करने के दौरान होते हैं।
जब एल्गोरिदम अपने डेटा सेट में EEG ब्रेनवेव को पकड़ते हैं, तो BCI पैटर्न को भौतिक या डिजिटल कमांड के साथ जोड़ सकता है। उदाहरण के लिए, "पुश!" जैसे ट्रिगर शब्द को सोचने से आपका अवतार किसी वस्तु को अपने रास्ते से हटा देगा।
TechCrunch TV: EEG का उपयोग करके माइंड नियंत्रित उपकरण और बहुत कुछ
EEG उपयोग के मामले (Use Cases)
EEG मापन के लिए कई आधुनिक अनुप्रयोग मौजूद हैं। कुछ उल्लेखनीय EEG उपयोग के मामलों में शामिल हैं:
न्यूरोसाइंस
मस्तिष्क शिक्षा कार्यक्रम
न्यूरोमार्केटिंग
नींद का अध्ययन
मस्तिष्क कंप्यूटर इंटरफ़ेस (BCI)
संज्ञानात्मक प्रदर्शन
स्व-मात्राीकरण (Self-Quantification)
भावनात्मक स्थितियां
ADHD थेरेपी
न्यूरोलॉजिकल विकार
ब्रेनवेव एंट्रैनमेंट
संज्ञानात्मक व्यवहार थेरेपी
न्यूरोइन्फॉर्मेटिक्स
ब्रेनवेव गेमिंग
AR और VR पूरक
डिस्फेगिया और डिमेंशिया
स्ट्रोक पुनर्वास (पुनर्प्राप्ति)
कार्यशील स्मृति परीक्षण (N-back)
नोट: यह EEG के बारे में केवल सामान्य जानकारी है। EMOTIV उत्पादों का उपयोग केवल अनुसंधान अनुप्रयोगों और व्यक्तिगत उपयोग के लिए किया जाना निर्धारित है। हमारे उत्पाद यूरोपीय संघ के निर्देश 93/42/EEC में परिभाषित चिकित्सा उपकरणों के रूप में नहीं बेचे जाते हैं। हमारे उत्पाद बीमारी के निदान या उपचार के लिए डिज़ाइन या निर्धारित नहीं किए गए हैं।
