คู่มือ EEG

คู่มือ EEG

คู่มือ EEG

***คำชี้แจง - ผลิตภัณฑ์ Emotiv มีไว้เพื่อใช้ในการวิจัยและการใช้งานส่วนบุคคลเท่านั้น ผลิตภัณฑ์ของเราไม่ได้นำไปจำหน่ายในฐานะอุปกรณ์ทางการแพทย์ตามที่กำหนดไว้ใน EU directive 93/42/EEC ผลิตภัณฑ์ของเราไม่ได้ออกแบบหรือมีไว้เพื่อใช้ในการวินิจฉัยหรือการรักษาโรค

 

นิยามของ EEG

EEG ย่อมาจาก “electroencephalography” ซึ่งเป็นกระบวนการทางสรีรวิทยาทางไฟฟ้าในการบันทึกกิจกรรมไฟฟ้าของสมอง EEG วัดการเปลี่ยนแปลงของกิจกรรมไฟฟ้าที่สมองสร้างขึ้น การเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าเกิดจากกระแสไอออนภายในและระหว่างเซลล์สมองบางส่วนที่เรียกว่าเซลล์ประสาท

 

EEG คืออะไร?

การทดสอบ EEG ประเมินกิจกรรมไฟฟ้าของสมอง การสแกน EEG ดำเนินการโดยการวางเซ็นเซอร์ EEG — แผ่นโลหะขนาดเล็กซึ่งเรียกอีกอย่างว่าอิเล็กโทรด EEG — บนหนังศีรษะของคุณ อิเล็กโทรดเหล่านี้รับและบันทึกกิจกรรมไฟฟ้าในสมองของคุณ สัญญาณ EEG ที่เก็บรวบรวมได้จะถูกขยาย ทำให้เป็นดิจิทัล แล้วส่งไปยังคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์มือถือเพื่อจัดเก็บและประมวลผลข้อมูล

การวิเคราะห์ข้อมูล EEG เป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการศึกษากระบวนการทางความคิด ช่วยให้แพทย์วินิจฉัยโรค นักวิจัยเข้าใจว่ากระบวนการในสมองที่อยู่เบื้องหลังพฤติกรรมของมนุษย์ทำงานอย่างไร และช่วยให้แต่ละคนปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานและสุขภาวะของตนเองได้



EEG ทำงานอย่างไร?

เซลล์นับพันล้านในสมองของคุณสร้างสัญญาณไฟฟ้าขนาดเล็กมากที่ก่อให้เกิดรูปแบบไม่เชิงเส้นซึ่งเรียกว่า brainwaves เครื่อง EEG วัดกิจกรรมไฟฟ้าใน cerebral cortex ซึ่งเป็นชั้นนอกของสมอง ระหว่างการทดสอบ EEG เซ็นเซอร์ EEG จะถูกวางไว้บนศีรษะของผู้เข้าร่วม จากนั้นอิเล็กโทรดจะตรวจจับคลื่นสมองจากผู้ทดสอบแบบไม่รุกล้ำ

เซ็นเซอร์ EEG สามารถบันทึกภาพตัวอย่างของกิจกรรมไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในสมองได้หลายพันครั้งภายในหนึ่งวินาที คลื่นสมองที่บันทึกได้จะถูกส่งไปยังแอมป์ จากนั้นส่งต่อไปยังคอมพิวเตอร์หรือคลาวด์เพื่อประมวลผลข้อมูล สัญญาณที่ถูกขยายแล้วซึ่งมีลักษณะคล้ายเส้นคลื่น สามารถบันทึกลงในคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์มือถือ หรือฐานข้อมูลบนคลาวด์ได้

ซอฟต์แวร์คอมพิวติ้งบนคลาวด์ถือเป็นนวัตกรรมสำคัญในการประมวลผลข้อมูล EEG เพราะช่วยให้วิเคราะห์การบันทึกแบบเรียลไทม์ในระดับขนาดใหญ่ได้ — ในยุคแรกของการวัด EEG คลื่นต่างๆ ถูกบันทึกลงบนกระดาษกราฟเท่านั้น ระบบ EEG ในการวิจัยเชิงวิชาการและเชิงพาณิชย์มักแสดงข้อมูลเป็นอนุกรมเวลา หรือเป็นกระแสแรงดันไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง

คลื่น EEG ที่บันทึกบนกระดาษกราฟ

คลื่น EEG ที่บันทึกแบบดิจิทัล

คลื่น EEG ในซอฟต์แวร์แสดงภาพสมองสมัยใหม่

เพื่อทำแผนที่กิจกรรมไฟฟ้าของสมอง ควรเก็บการวัด EEG จากสัญญาณผ่านโครงสร้างคอร์เทกซ์ที่แตกต่างกันหลายตำแหน่งซึ่งอยู่รอบพื้นผิวสมอง

คลื่น EEG ในกราฟอนุกรมเวลาของซอฟต์แวร์แสดงภาพสมองสมัยใหม่


ประเภทของคลื่นสมองที่ EEG วัด

อิเล็กโทรดของอุปกรณ์ EEG จับกิจกรรมไฟฟ้าที่แสดงออกมาในความถี่ EEG หลากหลายชนิด โดยใช้อัลกอริทึมที่เรียกว่า Fast Fourier Transform (FFT) สัญญาณ EEG ดิบเหล่านี้สามารถระบุได้ว่าเป็นคลื่นที่แตกต่างกันซึ่งมีความถี่ต่างกัน ความถี่ ซึ่งหมายถึงความเร็วของการสั่นทางไฟฟ้า วัดเป็นรอบต่อวินาที — หนึ่งเฮิรตซ์ (Hz) เท่ากับหนึ่งรอบต่อวินาที คลื่นสมองแบ่งตามความถี่ออกเป็นสี่ประเภทหลัก: Beta, Alpha, Theta และ Delta

ย่อหน้าต่อไปนี้จะกล่าวถึงหน้าที่บางอย่างที่เกี่ยวข้องกับความถี่สมองหลักทั้งสี่ประเภท หน้าที่เหล่านี้พบว่าเกี่ยวข้องกับความถี่สมองที่แตกต่างกันเท่านั้น — ไม่มีความสอดคล้องเชิงเส้นแบบหนึ่งต่อหนึ่งระหว่างย่านความถี่กับหน้าที่เฉพาะใดๆ ของสมอง


คลื่น Beta (ช่วงความถี่ตั้งแต่ 14 Hz ถึงประมาณ 30 Hz)

คลื่น Beta มักเกี่ยวข้องมากที่สุดกับการมีสติหรืออยู่ในภาวะตื่นตัว เอาใจใส่ และพร้อมรับรู้ คลื่น Beta ที่มีแอมพลิจูดต่ำเกี่ยวข้องกับการจดจ่ออย่างกระตือรือร้น หรือภาวะที่ยุ่งวุ่นวายหรือวิตกกังวล คลื่น Beta ยังเกี่ยวข้องกับการตัดสินใจด้านการเคลื่อนไหว (การยับยั้งการเคลื่อนไหวและการตอบสนองทางประสาทสัมผัสต่อการเคลื่อนไหว) เมื่อวัดด้วยอุปกรณ์ EEG สัญญาณนี้มักเรียกว่า EEG beta waves


คลื่น Alpha (ช่วงความถี่ตั้งแต่ 7 Hz ถึง 13 Hz)

คลื่น Alpha มักเกี่ยวข้องกับภาวะที่ผ่อนคลาย สงบ และแจ่มชัด คลื่น Alpha พบได้ในบริเวณ occipital และ posterior ของสมอง คลื่น Alpha สามารถกระตุ้นได้ด้วยการหลับตาและผ่อนคลาย และมักไม่ค่อยปรากฏในช่วงที่มีกระบวนการทางความคิดอย่างเข้มข้น เช่น การคิด การคำนวณในใจ และการแก้ปัญหา ในผู้ใหญ่ส่วนใหญ่ คลื่น Alpha มีช่วงความถี่อยู่ที่ 9 ถึง 11 Hz เมื่อวัดด้วยอุปกรณ์ EEG สัญญาณเหล่านี้มักเรียกว่า EEG alpha waves


คลื่น Theta (ช่วงความถี่ตั้งแต่ 4 Hz ถึง 7 Hz)

กิจกรรมสมองในช่วงความถี่ระหว่าง 4 ถึง 7 Hz เรียกว่า Theta activity จังหวะ Theta ที่ตรวจพบในการวัด EEG มักพบในวัยหนุ่มสาว โดยเฉพาะบริเวณ temporal regions และระหว่างการหายใจแรงเกินไป ในผู้สูงอายุ กิจกรรม theta ที่มีแอมพลิจูดมากกว่าประมาณ 30 มิลลิโวลต์ (mV) พบได้น้อยกว่า ยกเว้นในช่วงง่วงซึม เมื่อวัดด้วยอุปกรณ์ EEG สัญญาณเหล่านี้มักเรียกว่า EEG theta waves


คลื่น Delta (ช่วงความถี่สูงสุดถึง 4 Hz)

กิจกรรม Delta พบเด่นชัดในทารก คลื่น Delta เกี่ยวข้องกับระยะหลับลึกในผู้ที่มีอายุมากกว่า มีการบันทึกคลื่น Delta ไว้ในช่วงระหว่างอาการชัก (ระหว่างการชัก) ในผู้ป่วยที่มีอาการ absence seizures ซึ่งเกี่ยวข้องกับช่วงที่สูญเสียสมาธิอย่างสั้นๆ อย่างฉับพลัน

คลื่น Delta มีลักษณะเป็นคลื่นความถี่ต่ำ (ประมาณ 3 Hz) และมีแอมพลิจูดสูง จังหวะ Delta สามารถเกิดขึ้นได้ในขณะตื่น — ตอบสนองต่อการลืมตาและอาจถูกเสริมให้เด่นขึ้นจากการหายใจแรงเกินไปด้วยเช่นกัน เมื่อวัดด้วยอุปกรณ์ EEG สัญญาณเหล่านี้มักเรียกว่า EEG delta waves


การใช้คลื่น EEG เพื่อทำความเข้าใจว่าสมองทำงานอย่างไร

EEG แสดงอะไร?

สมองของคุณกำลังดูดซับและประมวลผลข้อมูลอยู่ตลอดเวลา แม้ในขณะที่คุณนอนหลับ กิจกรรมทั้งหมดนี้สร้างสัญญาณไฟฟ้าที่เซ็นเซอร์ EEG ตรวจจับได้ สิ่งนี้ทำให้สามารถบันทึกการเปลี่ยนแปลงของกิจกรรมสมองได้ แม้จะไม่มีการตอบสนองทางพฤติกรรมที่มองเห็นได้ เช่น การเคลื่อนไหวหรือสีหน้าก็ตาม

จอ EEG แสดงการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าที่สมองของคุณสร้างขึ้น แต่ไม่ได้แสดงความคิดหรือความรู้สึก และไม่ได้ส่งกระแสไฟฟ้าใดๆ เข้าไปในสมองของคุณ

การตรวจจับกิจกรรมในบริเวณหลักของสมองมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการได้ข้อมูล EEG ที่มีคุณภาพสูง ผลลัพธ์สามารถใช้เป็นตัวชี้วัดแทนเพื่อประเมินสภาวะทางอารมณ์ที่ได้รับผลกระทบจากสิ่งเร้าภายนอก


ประวัติย่อของ EEG

การวิจัยเกี่ยวกับปรากฏการณ์กิจกรรมไฟฟ้าในสมองเริ่มทำกับสัตว์มาตั้งแต่ปี 1875 เมื่อแพทย์ Richard Caton เผยแพร่ผลการทดลองกับกระต่ายและลิงใน British Medical Journal

ในปี 1890 Adolf Beck วางอิเล็กโทรดโดยตรงบนพื้นผิวสมองของสุนัขและกระต่ายเพื่อทดสอบการกระตุ้นทางประสาทสัมผัส การสังเกตของเขาเกี่ยวกับกิจกรรมไฟฟ้าในสมองที่ผันผวนได้นำไปสู่การค้นพบคลื่นสมองและทำให้ EEG กลายเป็นสาขาทางวิทยาศาสตร์

นักสรีรวิทยาและจิตแพทย์ชาวเยอรมัน Hans Berger ได้รับการยกย่องว่าเป็นผู้บันทึกคลื่นสมอง EEG ของมนุษย์ครั้งแรกในปี 1924 Berger เป็นผู้ประดิษฐ์ electroencephalogram ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่บันทึกสัญญาณ EEG ในหนังสือ “The Origins of EEG” ผู้เขียน David Millet อธิบายการประดิษฐ์นี้ว่าเป็น “หนึ่งในการพัฒนาที่น่าประหลาดใจ โดดเด่น และสำคัญยิ่งที่สุดในประวัติศาสตร์ประสาทวิทยาคลินิก”

การบันทึก EEG ของมนุษย์ครั้งแรกได้มาจาก Hans Berger ในปี 1924 สัญญาณด้านบนคือ EEG และสัญญาณด้านล่างคือสัญญาณจับเวลา 10 Hz


Hans Berger บุคคลแรกที่บันทึกคลื่นสมอง EEG ในมนุษย์

สาขาอิเล็กโทรเอ็นเซฟาโลกราฟีทางคลินิกเริ่มขึ้นในปี 1935 โดยมีรากฐานมาจากงานวิจัยของนักประสาทวิทยา Frederic Gibbs, Hallowell Davis และ William Lennox เกี่ยวกับ epileptiform spikes, interictal spike waves และการชัก absence EEG แบบสามรอบ Gibbs และนักวิทยาศาสตร์ Herbert Jasper สรุปว่า interictal spikes เป็นลักษณะเฉพาะของโรคลมชัก ห้องปฏิบัติการ EEG แห่งแรกเปิดที่ Massachusetts General Hospital ในปี 1936

ในปี 1947 สมาคม American EEG Society ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ The American Clinical Neurophysiology Society ได้ก่อตั้งขึ้น และมีการจัด International EEG Congress ครั้งแรก

ในทศวรรษ 1950 William Grey Walter ได้พัฒนา EEG topography ซึ่งเป็นส่วนเสริมของ EEG ที่ช่วยให้สามารถทำแผนที่กิจกรรมไฟฟ้าทั่วพื้นผิวสมองได้ สิ่งนี้ได้รับความนิยมในทศวรรษ 1980 แต่ไม่เคยถูกนำมาใช้ในประสาทวิทยากระแสหลัก

Stevo Bozinovski, Liljana Bozinovska และ Mihail Sestakov เป็นนักวิทยาศาสตร์กลุ่มแรกที่ควบคุมวัตถุทางกายภาพโดยใช้อุปกรณ์ EEG ในปี 1988 ในปี 2011 EEG เข้าสู่ตลาดผู้บริโภคเมื่อผู้ประกอบการด้านเทคโนโลยี Tan Le และ Dr. Geoff Mackellar เปิดตัวบริษัท Emotiv

เทคโนโลยี EEG เช่น เฮดเซ็ตและหมวกครอบศีรษะเป็นส่วนประกอบของ BCI (Brain-Computer Interface) BCI ยังเรียกอีกอย่างว่า HMI (Human Machine Interface), MMI (Mind Machine Interface), BMI (Brain Machine Interface) และ DNI (Direct Neural Interface) — DNI สามารถถอดรหัสสัญญาณจากสมองและส่วนอื่นๆ ของระบบประสาทได้ BCI มีเป้าหมายเพื่อติดตามประสิทธิภาพทางความคิดและควบคุมวัตถุเสมือนและวัตถุทางกายภาพผ่านการเรียนรู้ของเครื่องจากคำสั่งทางความคิดที่ผ่านการฝึกฝนมาแล้ว

ในปี 2017 Rodrigo Hübner Mendes นักแข่งรถที่เป็นอัมพาตสี่แขนขา กลายเป็นคนแรกในโลกที่ขับรถ Formula 1 ได้โดยใช้เพียงคลื่นสมองของตนเอง ด้วยความช่วยเหลือของ Emotiv EEG Headset


EEG ใช้เพื่ออะไร?

ประสิทธิภาพและสุขภาวะ

นักกีฬา ผู้ที่สนใจ biohacking และผู้บริโภคทั่วไปสามารถใช้ EEG เพื่อ “ติดตาม” กิจกรรมสมองของตนได้ในลักษณะเดียวกับที่อาจติดตามจำนวนก้าวที่เดินในแต่ละวัน EEG สามารถวัดหน้าที่ด้านความคิด — เช่น ความสนใจและการวอกแวก ความเครียด และภาระทางความคิด (ความสามารถรวมของสมองสำหรับกิจกรรมทางจิตที่ถูกกำหนดลงบน working memory ณ ช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง) ข้อมูลเหล่านี้สามารถเผยให้เห็นข้อมูลเชิงลึกอันมีค่าเกี่ยวกับวิธีที่สมองตอบสนองต่อเหตุการณ์ในชีวิตประจำวัน ข้อมูล EEG ให้ข้อเสนอแนะที่สามารถนำไปใช้ในการออกแบบกลยุทธ์ที่มีพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์เพื่อลดความเครียด เพิ่มสมาธิ หรือเสริมการทำสมาธิ


การวิจัยผู้บริโภค

ข้อมูล EEG สามารถเป็น เครื่องมือค้นหาข้อมูลเชิงลึกของผู้บริโภค ที่ทรงพลังได้ การตอบสนองของสมองให้ข้อเสนอแนะต่อผู้บริโภคในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อน — เนื่องจาก EEG ถูกใช้เพื่อวัดช่องว่างระหว่างสิ่งที่ผู้บริโภคให้ความสนใจจริงๆ กับสิ่งที่พวกเขารายงานด้วยตนเองว่าชอบหรือสังเกตเห็น การผสาน EEG เข้ากับเซ็นเซอร์ชีวภาพอื่นๆ เช่น การติดตามการมอง การวิเคราะห์การแสดงออกทางสีหน้า และการวัดอัตราการเต้นของหัวใจ สามารถช่วยให้บริษัทต่างๆ เข้าใจพฤติกรรมของลูกค้าได้อย่างครบถ้วน การใช้เทคโนโลยีประสาทเช่น EEG เพื่อศึกษาปฏิกิริยาของผู้บริโภคเรียกว่า neuromarketing


การดูแลสุขภาพ

เนื่องจากการทดสอบ EEG แสดงกิจกรรมสมองระหว่างขั้นตอนที่ควบคุมได้ ผลลัพธ์จึงอาจมีข้อมูลที่ใช้วินิจฉัยความผิดปกติของสมองหลายชนิด ข้อมูล EEG ที่ผิดปกติจะแสดงผ่านคลื่นสมองที่ไม่สม่ำเสมอ ข้อมูล EEG ที่ผิดปกติสามารถบ่งชี้สัญญาณของความบกพร่องของสมอง การบาดเจ็บที่ศีรษะ ความผิดปกติของการนอนหลับ ปัญหาความจำ เนื้องอกในสมอง โรคหลอดเลือดสมอง ภาวะสมองเสื่อม ความผิดปกติของการชัก เช่น โรคลมชัก และภาวะอื่นๆ อีกมากมาย ขึ้นอยู่กับการวินิจฉัยที่ตั้งใจไว้ แพทย์บางครั้งจะรวม EEG เข้ากับการทดสอบด้านความคิด การติดตามกิจกรรมสมอง และ เทคนิคการสร้างภาพประสาท


การวินิจฉัยอาการชัก

มักแนะนำให้ผู้ป่วยที่มีอาการชักเข้ารับการทดสอบ EEG ในกรณีเหล่านี้ แพทย์อาจทำ ambulatory EEG ซึ่งบันทึกต่อเนื่องได้นานสูงสุด 72 ชั่วโมง ขณะที่ EEG แบบดั้งเดิมใช้เวลา 1-2 ชั่วโมง ผู้ป่วยสามารถเคลื่อนไหวอยู่ภายในบ้านของตนเองได้โดยสวมเฮดเซ็ต EEG การขยายระยะเวลาการบันทึกจะเพิ่มโอกาสในการจับกิจกรรมสมองที่ผิดปกติ ด้วยเหตุนี้ ambulatory EEG จึงมักถูกใช้เพื่อวินิจฉัยโรคลมชัก (EEG epilepsy) ความผิดปกติของการชัก หรือความผิดปกติของการนอนหลับ


การศึกษาการนอนหลับสำหรับความผิดปกติของการนอนหลับ

การตรวจ EEG sleep study หรือการทดสอบ “polysomnography” วัดกิจกรรมของร่างกายนอกเหนือจากการสแกนสมอง ช่างเทคนิค EEG จะติดตามอัตราการเต้นของหัวใจ การหายใจ และระดับออกซิเจนในเลือดของคุณระหว่างขั้นตอนที่ทำค้างคืน Polysomnography ส่วนใหญ่ใช้ในการวิจัยทางการแพทย์และเป็นการตรวจวินิจฉัยความผิดปกติของการนอนหลับ


ประสาทวิทยาเชิงปริมาณ

เนื่องจาก EEG วัดกิจกรรมไฟฟ้าในชั้นนอกของสมอง (cerebral cortex) จึงสามารถรับคลื่นสมองจากหนังศีรษะของคุณได้ การผสานการทดสอบสมองแบบ EEG เข้ากับข้อมูลจากเทคนิคการติดตามสมองอื่นๆ ช่วยให้นักวิจัยได้รับมุมมองใหม่เกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนซึ่งเกิดขึ้นในสมองของเรา — รวมถึงในร่างกายของเราด้วย

นั่นคือสิ่งที่ quantitative electroencephalography (qEEG) ตั้งเป้าจะทำได้พอดี Quantitative EEG บันทึกคลื่นสมองของคุณเหมือน EEG แบบดั้งเดิม โดยใช้ machine learning qEEG จะเปรียบเทียบคลื่นสมองของคุณกับคลื่นสมองของบุคคลเพศเดียวกันและช่วงอายุเดียวกัน แต่เป็นผู้ที่ไม่มีความบกพร่องของสมอง กระบวนการ qEEG สร้าง “แผนที่” ของสมองคุณผ่านการเปรียบเทียบเชิงปริมาณ กระบวนการนี้พบได้ทั่วไปในสาขาย่อยของประสาทวิทยาที่เรียกว่า computational neuroscience

การจัดวางอิเล็กโทรด EEG เป็นส่วนสำคัญอย่างยิ่งต่อความสำเร็จของ qEEG การจัดวางสาย EEG แบบดั้งเดิมเป็นไปตามระบบ 10-20 ซึ่งเป็นมาตรฐานที่ได้รับการยอมรับในระดับสากลสำหรับการติดอิเล็กโทรดบนหนังศีรษะของคุณ “10-20” หมายถึงระยะห่างระหว่างขั้ว EEG ที่เป็น 10% หรือ 20% ของระยะรวมของกะโหลกศีรษะ

จำนวนอิเล็กโทรดบนอุปกรณ์อาจแตกต่างกัน — ระบบบันทึก EEG บางระบบอาจมีอิเล็กโทรดมากถึง 256 จุด การบันทึก qEEG ใช้หมวกครอบ 19 เซ็นเซอร์เพื่อเก็บข้อมูลจากทั้ง 19 บริเวณของหนังศีรษะของคุณ เนื่องจากสาย EEG ขยายสัญญาณจากจุดที่ติดตั้ง การได้แผนที่สมอง qEEG จึงช่วยระบุสาเหตุของความบกพร่องที่สังเกตได้ในระดับพฤติกรรมและ/หรือความคิดในระดับสมอง


การวิจัยเชิงวิชาการ

ผลลัพธ์ EEG ที่ผิดปกติไม่ใช่ข้อมูลที่มีค่าจากผลการทดสอบ EEG เพียงอย่างเดียว นักวิจัยจำนวนมากใช้ EEG ปกติในการวิจัยของตน รวมถึงการศึกษาบุกเบิกในปี 1957 เกี่ยวกับกิจกรรมสมองระหว่างการนอนหลับ REM

ดังที่ได้กล่าวไว้ในส่วนเกี่ยวกับประเภทของคลื่นสมองที่ EEG วัด การศึกษาการบันทึก EEG ทำให้เห็นช่วงความถี่ที่หลากหลายซึ่งอยู่ภายในสัญญาณสมอง ความถี่เหล่านี้สะท้อนถึงภาวะการเอาใจใส่และภาวะทางความคิดที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น นักวิจัยได้ติดตามกิจกรรมในย่าน gamma-band (ซึ่งมักเกี่ยวข้องกับความสนใจแบบรู้ตัว) ระหว่างการศึกษาการตอบสนองทางระบบประสาทระหว่างการทำสมาธิ (EEG meditation)

กิจกรรมในย่าน gamma band เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพทางจิตหรือทางกายภาพในระดับสูงสุด การทดลองที่ผู้เข้าร่วมสวมอุปกรณ์ EEG แล้วฝึกสมาธิอย่างลึกซึ้ง ได้นำไปสู่แนวคิดว่าคลื่น gamma เกี่ยวข้องกับประสบการณ์แบบมีสติหรือภาวะทางจิตที่เหนือโลก อย่างไรก็ตาม ในหมู่นักวิจัยเชิงวิชาการยังไม่มีข้อสรุปที่ตรงกันว่ากิจกรรมในย่าน gamma-band เกี่ยวข้องกับหน้าที่ทางความคิดใดกันแน่

นักวิจัยต้องการวิธีประมวลผลและจัดการข้อมูลสมองจำนวนมหาศาลที่พวกเขาเก็บรวบรวมมา — และแม้แต่แบ่งปันกับสถาบันต่างๆ ด้วย “Neuroinformatics” คือสาขาวิจัยที่ให้เครื่องมือเชิงคำนวณและแบบจำลองทางคณิตศาสตร์สำหรับ ข้อมูลประสาทวิทยา Neuroinformatics มีเป้าหมายเพื่อสร้างเทคโนโลยีสำหรับการจัดระเบียบฐานข้อมูล การแบ่งปันข้อมูล และการสร้างแบบจำลองข้อมูล ซึ่งเกี่ยวข้องกับข้อมูลหลากหลายประเภท เนื่องจาก “ประสาทวิทยา” ถูกนิยามอย่างกว้างว่าเป็นการศึกษาทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับระบบประสาท หนึ่งในสาขาย่อยของประสาทวิทยาคือจิตวิทยาเชิงความคิด ซึ่งใช้วิธีการสร้างภาพประสาทเช่น EEG เพื่อวิเคราะห์ว่าส่วนใดของสมองและระบบประสาทเป็นรากฐานของกระบวนการทางความคิดใด


การวิจัยตลาด: การใช้เฮดเซ็ต EEG เพื่อทำความเข้าใจสภาวะทางอารมณ์และความคิด


กระบวนการทดสอบ EEG

การเตรียมตัวสำหรับขั้นตอน EEG

หัวข้อถัดไปเกี่ยวกับการเฝ้าติดตาม EEG การตีความ และผลลัพธ์ มีข้อมูลสำหรับผู้ที่กำลังเข้ารับการทดสอบ EEG ในสถานพยาบาล วิธีเตรียมตัวสำหรับการทดสอบที่ดีที่สุดคือการถามผู้ดำเนินการทดสอบเกี่ยวกับคำแนะนำการเตรียมตัวที่เฉพาะเจาะจง คำแนะนำในการเตรียมตัวอาจแตกต่างกันไปตามกรณีการใช้งาน — ตัวอย่างเช่น การบันทึก EEG สำหรับการวิจัยผู้บริโภค การวิจัยทางวิชาการ หรือประสิทธิภาพและสุขภาวะ อาจต้องให้ผู้เข้าร่วมทำกิจกรรมแทนการนอนลง

บริษัทอย่าง Emotiv ได้เป็นผู้นำความก้าวหน้าในเทคโนโลยี EEG ที่ทำให้การทำ การประมวลผล และการตีความการทดสอบรวดเร็วและสะดวกยิ่งขึ้น เฮดเซ็ต EEG แบบพกพาและไร้สายของ Emotiv สามารถติดตั้งได้ภายในเวลาไม่ถึงห้านาที และช่วยให้ผู้เข้าร่วมเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระแทนที่จะถูกจำกัดให้อยู่ในสถานที่ทดสอบ

ก่อนการทดสอบ EEG ให้แจ้งผู้เชี่ยวชาญที่ดำเนินการทดสอบ — ไม่ว่าจะเป็นแพทย์ นายจ้าง หรือผู้วิจัย — เกี่ยวกับยาประจำที่คุณใช้อยู่ แนะนำให้สระผมในคืนก่อนเข้ารับการตรวจและปล่อยให้ปราศจากผลิตภัณฑ์จัดแต่งทรงผมใดๆ หลีกเลี่ยงการดื่มหรือรับประทานคาเฟอีนอย่างน้อย 8 ชั่วโมงก่อนการทดสอบ หากคุณต้องนอนระหว่างขั้นตอน EEG คุณอาจได้รับคำแนะนำให้จำกัดเวลานอนในคืนก่อนหน้า เพื่อให้สมองของคุณผ่อนคลายได้อย่างเหมาะสมระหว่างการทดสอบ


การเฝ้าติดตาม EEG

คุณจะไม่รู้สึกเจ็บหรือไม่สบายระหว่างขั้นตอน EEG ในขั้นตอน EEG ทางคลินิก คุณจะนอนอยู่บนเตียงหรือเก้าอี้เอนหลัง และได้รับคำสั่งให้หลับตา ช่างเทคนิค EEG จะวัดศีรษะของคุณและทำเครื่องหมายตำแหน่งที่จะติดสาย

เมื่อการทดสอบเริ่มขึ้น อิเล็กโทรดจะบันทึกคลื่นสมองของคุณและส่งกิจกรรมนั้นไปยังเครื่องบันทึกข้อมูล จากนั้นเครื่อง EEG จะเปลี่ยนข้อมูลให้เป็นรูปแบบคลื่นเพื่อการตีความ เมื่อการบันทึกเสร็จสิ้น ช่างเทคนิคจะถอดอิเล็กโทรดออกจากหนังศีรษะของคุณ

การทดสอบ EEG แบบปกติในสถานที่ทางวิทยาศาสตร์หรือทางคลินิกใช้เวลาประมาณ 30-60 นาที รวมถึงเวลาตั้งค่าเริ่มต้นราว 20 นาที การทดสอบ EEG ที่ดำเนินการเพื่อการวิจัยผู้บริโภค การทำงานของบุคคล และสถานที่ทำงานอาจสั้นหรือยาวกว่านี้ได้ ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์การทดสอบ เฮดเซ็ต EEG แบบไร้สายของ Emotiv รองรับการตั้งค่าที่รวดเร็วกว่าในกรณีการใช้งานเหล่านี้ (น้อยกว่าห้านาที)

หลังจากขั้นตอนเสร็จแล้วไม่ควรต้องใช้เวลาพักฟื้น หากคุณได้รับยาที่ทำให้ง่วงเพื่อใช้หลับระหว่างการทดสอบ ผู้ดำเนินการทดสอบอาจแนะนำให้รอที่สถานที่จนกว่ายาจะหมดฤทธิ์ หรือให้มีคนขับรถพากลับบ้าน

ผลข้างเคียงจากการทดสอบ EEG พบได้น้อย อิเล็กโทรดไม่ได้สร้างความรู้สึกใดๆ; มันเพียงบันทึกกิจกรรมสมองเท่านั้น ผู้ที่เป็นโรคลมชักอาจเกิดอาการชักจากสิ่งกระตุ้น เช่น แสงกะพริบระหว่างขั้นตอน การชักระหว่างการทดสอบ EEG ไม่ใช่เรื่องน่ากลัว — จริงๆ แล้วมันอาจช่วยให้แพทย์วินิจฉัยชนิดของโรคลมชักและปรับการรักษาให้เหมาะสมได้


การตีความ EEG และผลลัพธ์ของขั้นตอน

หากคุณได้รับคำแนะนำให้ทำการทดสอบ EEG ด้วยเหตุผลทางคลินิก ผลการทดสอบของคุณจะถูกตีความโดยแพทย์ผู้เชี่ยวชาญด้านระบบประสาท นักประสาทวิทยาจะศึกษาเอกสารการบันทึกเพื่อดูรูปแบบสมองปกติและผิดปกติ รูปแบบคลื่นสมองสามารถสังเกตได้อย่างชัดเจนจากลักษณะของรูปคลื่นตัวอย่างเช่น รูปแบบ burst suppression ซึ่งมักพบในผู้ป่วยที่มีภาวะสมองไม่ทำงาน เช่น โคม่า หรือได้รับยาสลบทั่วไป จะแสดงสไปค์สั้นๆ (burst) สลับกับช่วงที่ราบเรียบ (suppression)

โรคลมชักชนิดต่างๆ มีลักษณะเฉพาะด้วยรูปแบบ EEG ที่แตกต่างกัน รูปแบบ spike-wave — รูปแบบ EEG แบบทั่วไปและสมมาตร — มักพบระหว่างอาการชักแบบ absence seizure ซึ่งผู้ป่วยจะมีการหมดสติช่วงสั้นๆ อาการชักแบบ partial focal seizure ซึ่งกิจกรรมชักส่งผลเพียงบริเวณเดียวของสมอง มีลักษณะเป็นรูปแบบจังหวะความถี่เร็วแรงดันต่ำที่ปรากฏในช่องข้อมูล EEG ที่เกี่ยวข้องกับบริเวณนั้น

จากนั้นนักประสาทวิทยาจะส่งผลการวัด EEG กลับไปยังแพทย์ที่สั่งตรวจ แพทย์ของคุณอาจนัดหมายเพื่อตรวจทบทวนภาพ EEG และพูดคุยผลลัพธ์กับคุณ ขึ้นอยู่กับอาการของคุณ อาจมีการแนะนำบริการที่เรียกว่า EEG neurofeedback หรือ biofeedback เป็นการติดตามผล ตัวอย่างเช่น ผู้ที่ต้องการ เสริมรูปแบบคลื่นสมองที่เกี่ยวข้องกับสมาธิอาจเข้ารับ neurofeedback การบำบัดสำหรับ ADHD

การบำบัดแบบ Biofeedback ช่วยให้ผู้เข้ารับการบำบัดควบคุมกระบวนการทางร่างกายที่ไม่สมัครใจได้ ตัวอย่างเช่น ผู้ที่มีความดันโลหิตสูงสามารถดูค่าการวัดร่างกายของตนบนจอที่รับข้อมูลจากอิเล็กโทรดบนผิวหนังของตนได้ การเฝ้าติดตามกิจกรรมนี้ช่วยสอนวิธีผ่อนคลายและการออกกำลังกายทางจิตที่อาจบรรเทาอาการได้

ในทำนองเดียวกัน Neurofeedback อาศัย EEG เพื่อฝึกสมองให้ทำงานได้ดีขึ้น ระหว่างการฝึกนี้ ผู้ป่วยจะถูกเชื่อมต่อกับเครื่อง EEG และมองเห็นกิจกรรมสมองของตนขณะทำงานอยู่ สิ่งนี้มักคล้ายกับวิดีโอเกมประเภทหนึ่งที่ผู้ป่วยกำลัง “เล่น” เกมด้วยสมองเพื่อควบคุมกิจกรรมสมองของตน ผู้ป่วยพยายามปรับปรุงความถี่สมองที่เกี่ยวข้องกับความบกพร่องของสมอง เช่นเดียวกับที่นักกีฬาฝึกกล้ามเนื้อที่อ่อนแอ การทำ EEG neurofeedback มักแนะนำสำหรับภาวะต่างๆ เช่น โรคลมชัก โรคไบโพลาร์ ADHD และออทิซึม แม้จะช่วยภาวะเหล่านี้ได้ แต่ก็ไม่สามารถรักษาให้หายขาดได้


อุปกรณ์ EEG ประเภทต่างๆ

เครื่อง EEG มีอยู่ในรูปแบบของ อุปกรณ์ EEG แบบสวมใส่ หลายชนิด ในภาพรวมระดับสูง ความแตกต่างคือระหว่างอุปกรณ์ EEG ทางคลินิก (ใช้ในสถานพยาบาลและการวิจัยทางวิทยาศาสตร์) กับอุปกรณ์ EEG สำหรับผู้บริโภค (ใช้ในการวิจัยผู้บริโภค การวิจัยทางวิชาการ และประสิทธิภาพและสุขภาวะ) สำหรับอุปกรณ์ทางคลินิก ผู้เข้าร่วมไม่สามารถขยับตัวได้ขณะสวมอุปกรณ์ และต้องเก็บข้อมูลในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมและมีการป้องกันสัญญาณรบกวนเพื่อหลีกเลี่ยงการบิดเบือนสัญญาณ อุปกรณ์ EEG สำหรับผู้บริโภค เช่น เฮดเซ็ตไร้สายของ Emotiv ช่วยให้ผู้ใช้สามารถติดตามกิจกรรมสมองได้ทุกที่

ความแตกต่างระหว่างอุปกรณ์ EEG แบบสวมใส่ชนิดต่างๆ เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อรองรับข้อกำหนดของผู้เชี่ยวชาญที่ใช้งานระบบ EEG และสภาพแวดล้อมที่ใช้เก็บข้อมูล ตัวอย่างเช่น นักประสาทวิทยาและนักประสาทวิทยาศาสตร์มักต้องการความหนาแน่นของเซ็นเซอร์ที่สูงกว่าที่นักวิจัยผู้บริโภคอาจต้องการ นอกจากการจัดวางอิเล็กโทรด EEG แล้ว ยังมีความแตกต่างที่สำคัญอื่นๆ ของระบบ EEG ที่ควรพิจารณา


หมวก EEG เทียบกับเฮดเซ็ต EEG

ความแตกต่างระหว่างหมวก EEG กับเฮดเซ็ต EEG คืออะไร? ความแตกต่างหลักระหว่างอุปกรณ์ EEG แบบสวมใส่สองประเภทที่พบบ่อยที่สุดนี้อยู่ที่จำนวนอิเล็กโทรด เฮดเซ็ตมักมีอิเล็กโทรดอยู่ระหว่าง 5-20 จุด หมวกสามารถรองรับเซ็นเซอร์ได้มากกว่า เนื่องจากมีพื้นที่ผิวสำหรับการวางอิเล็กโทรดมากกว่า หมวก EEG เช่น Emotiv EPOC FLEX มีเซ็นเซอร์ที่เคลื่อนย้ายได้เพื่อการจัดวางที่ยืดหยุ่น การจัดเรียงเซ็นเซอร์ในเฮดเซ็ต Emotiv INSIGHT และ EPOC X เป็นแบบตายตัว


EPOC Flex

เซ็นเซอร์แบบเจลหรือน้ำเกลือ


EPOC+ และ EPOC X

เซ็นเซอร์น้ำเกลือ


อิเล็กโทรด EEG แบบเปียก เทียบกับแบบแห้ง

อุปกรณ์ EEG ส่วนใหญ่ใช้ทั้งอิเล็กโทรดแบบเปียกหรือแบบแห้ง นอกจากนี้ยังมีอิเล็กโทรดรูปแบบใหม่ที่เรียกว่า “tattoo electrodes” ซึ่งเป็นอิเล็กโทรดพิมพ์ที่ติดเหมือนรอยสักชั่วคราว อิเล็กโทรดแบบเปียกให้ความแม่นยำของข้อมูลที่ดีกว่า เนื่องจากใช้เจลกาวเพื่อให้สัมผัสกับหนังศีรษะได้ดีขึ้น อิเล็กโทรดแบบเปียกส่วนใหญ่ใช้ในงานคลินิกและงานวิจัย อิเล็กโทรดแบบแห้งไม่จำเป็นต้องใช้เจลกาว อุปกรณ์ EEG ที่ใช้อิเล็กโทรดแบบแห้งมักใช้ในการวิจัยผู้บริโภคเกี่ยวกับ EEG เพราะติดตั้งได้รวดเร็วกว่า นักวิจัยกำลังเปรียบเทียบข้อดีข้อเสียของอิเล็กโทรด EEG แบบเปียกและแบบแห้งอย่างต่อเนื่อง


อุปกรณ์ EEG แบบมีสาย เทียบกับแบบไร้สาย

ในยุคแรกของ EEG ผู้ป่วยต้องถูกเชื่อมต่อกับเครื่อง EEG ในสถานพยาบาล ปัจจุบันสามารถทดสอบ EEG แบบไร้สายได้ เนื่องจากสัญญาณ EEG สามารถแปลงเป็นดิจิทัลและส่งไปยังเครื่องบันทึก เช่น สมาร์ตโฟน คอมพิวเตอร์ หรือคลาวด์ได้ การทดสอบสามารถดำเนินการได้ในหลากหลายสภาพแวดล้อมโดยใช้อุปกรณ์ EEG แบบพกพา คุณสามารถทำการทดลองที่ให้ผู้เข้าร่วมสวม เฮดเซ็ต EEG แบบไร้สาย และเดินผ่านสวนสาธารณะได้ และการเคลื่อนไหวของผู้เข้าร่วมจะถูกจำกัดเพียงแค่ช่วงของการส่งข้อมูลเท่านั้น หากคุณจำเป็นต้องควบคุมสภาพแวดล้อมการทดสอบเพื่อกระตุ้นด้วยสิ่งเร้า เช่น แสงกะพริบ คุณอาจเลือกใช้สถานพยาบาล — ซึ่งในกรณีนั้นจะไม่มีข้อจำกัดในการใช้อุปกรณ์ EEG แบบมีสาย


เฮดเซ็ต EEG แบบมีสาย

การเชื่อมต่อด้วยสายเคเบิล


เฮดเซ็ต EEG ไร้สายของ Emotiv

เทคโนโลยีไร้สาย Bluetooth


การวัด EEG เทียบกับเทคนิคการวัดสมองแบบอื่น

ข้อได้เปรียบของการวัด EEG คือเป็นการวัดกิจกรรมสมองที่รุกล้ำน้อยที่สุดที่มีอยู่ และให้ข้อมูลเชิงปริมาณจำนวนมากระหว่างกระบวนการทางความคิดที่เกี่ยวข้อง วิธีอื่นๆ ในการศึกษาการทำงานของสมอง ได้แก่:

  • Functional magnetic resonance imaging (fMRI)

  • Magnetoencephalography (MEG)

  • Nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR or MRS)

  • Electrocorticography

  • Single-photon emission computed tomography (SPECT)

  • Positron emission tomography (PET)

  • Near-infrared spectroscopy (NIRS)

  • Event-related optical signal (EROS)


ข้อดีของ EEG

แม้ว่า EEG จะมีความไวเชิงพื้นที่ค่อนข้างต่ำ แต่ก็มีข้อได้เปรียบหลายประการเหนือเทคนิคการถ่ายภาพสมองและการวิจัยสมองที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้บางวิธี:

  • EEG มีความละเอียดเชิงเวลาสูงมากเมื่อเทียบกับ fMRI สามารถจับการตอบสนองที่รวดเร็วของสมองซึ่งเกิดขึ้นในระดับมิลลิวินาทีได้ ทำให้สามารถซิงก์สิ่งที่เกิดขึ้นในสมองและในสิ่งแวดล้อมได้อย่างแม่นยำ EEG ถูกบันทึกที่อัตราการสุ่มตัวอย่างระหว่าง 250 ถึง 2000 Hz ในสถานพยาบาลและงานวิจัย ระบบเก็บข้อมูล EEG ที่ทันสมัยกว่าสามารถบันทึกที่อัตราสูงกว่า 20,000 Hz ได้หากต้องการ

  • ต้นทุนด้านฮาร์ดแวร์และต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ (TCO) ต่ำกว่ามาก

  • ข้อมูล EEG เก็บแบบไม่รุกล้ำ แตกต่างจาก electrocorticography ซึ่งต้องอาศัยการผ่าตัดประสาทเพื่อวางอิเล็กโทรดลงบนพื้นผิวสมองโดยตรง

  • เซ็นเซอร์ EEG แบบเคลื่อนย้ายได้สามารถใช้ได้ในสถานที่มากกว่า fMRI, SPECT, PET, MRS หรือ MEG เนื่องจากเทคนิคเหล่านี้ต้องพึ่งพาอุปกรณ์ขนาดใหญ่ ราคาแพง และเคลื่อนย้ายไม่ได้

  • EEG เงียบ จึงเอื้อต่อการศึกษาการตอบสนองต่อสิ่งเร้าทางการได้ยิน

  • เมื่อเทียบกับ fMRI และ MRI แล้ว ไม่มีอันตรายทางกายภาพจากเครื่อง EEG fMRI และ MRI เป็นแม่เหล็กกำลังสูงที่ไม่สามารถใช้กับผู้ป่วยที่มีอุปกรณ์โลหะ เช่น เครื่องกระตุ้นหัวใจได้

  • fMRI, PET, MRS และ SPECT อาจกระตุ้นอาการกลัวที่แคบ ซึ่งอาจทำให้ผลการทดสอบผิดเพี้ยน EEG ไม่ก่อให้เกิดอาการกลัวที่แคบ เนื่องจากผู้เข้าร่วมไม่ได้ถูกจำกัดให้อยู่ในพื้นที่แคบ

  • การสแกน EEG สำหรับผู้บริโภคเปิดโอกาสให้ผู้เข้าร่วมเคลื่อนไหวระหว่างการทดสอบได้มากกว่าเทคนิคการสร้างภาพประสาทส่วนใหญ่

  • EEG ไม่เกี่ยวข้องกับการสัมผัสรังสีลิแกนด์ ต่างจาก positron emission tomography หรือสนามแม่เหล็กความเข้มสูง เช่น MRI หรือ fMRI

  • EEG ไม่เกี่ยวข้องกับการสัมผัสสนามแม่เหล็กความเข้มสูง (>1 tesla)

  • เมื่อเทียบกับวิธีทดสอบด้านพฤติกรรม EEG สามารถตรวจจับกระบวนการแฝงได้ (การประมวลผลที่ไม่ต้องการการตอบสนอง) เทคโนโลยีนี้ยังใช้กับผู้เข้าร่วมที่ไม่สามารถตอบสนองทางการเคลื่อนไหวได้

  • EEG มีอุปสรรคในการเริ่มใช้น้อยสำหรับการใช้งานของผู้บริโภค จึงเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังสำหรับการติดตามและบันทึกกิจกรรมสมองระหว่างกิจกรรมต่างๆ ในชีวิตประจำวัน ทำให้มีการประยุกต์ใช้ได้แทบไม่จำกัด

  • การวิเคราะห์การนอนหลับด้วย EEG สามารถบ่งชี้แง่มุมสำคัญของช่วงเวลาการพัฒนาสมอง รวมถึงการประเมินการสุกงอมของสมองในวัยรุ่น

  • มีความเข้าใจที่ชัดเจนกว่าเกี่ยวกับสัญญาณที่วัดด้วย EEG เมื่อเทียบกับการสร้างภาพแบบ BOLD (Blood-oxygen-level-dependent) ที่ใช้ใน fMRI


เกม EEG

เทคโนโลยี EEG ได้ถูกปรับใช้ในโลกเกมทั้งเพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์และความบันเทิง บริษัทต่างๆ ใช้ EEG เพื่อสร้างวิธีการโต้ตอบกับวิดีโอเกมใน VR, AR และ BCI เครื่อง EEG ตรวจจับสัญญาณและอัลกอริทึมในซอฟต์แวร์ตีความคลื่นสมองของคุณเพื่อควบคุมอวตารบนหน้าจอ

เฮดเซ็ต EPOC ของ Emotiv เป็นอินเทอร์เฟซสมอง-คอมพิวเตอร์ (BCI) ที่มีความเที่ยงตรงสูงตัวแรก ซึ่งสามารถตรวจสอบและตีความความคิดและอารมณ์ทั้งที่รู้ตัวและไม่รู้ตัว BCI สามารถตรวจจับคลื่นสมองที่ซับซ้อนจากการแสดงออก อารมณ์ และการกระทำที่แตกต่างกัน 30 แบบ การตรวจจับนี้ทำได้ผ่าน machine learning อัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่องได้รับการฝึกให้รู้จำรูปแบบสมองที่เกิดขึ้นขณะที่ผู้เข้าร่วมประมวลผลการแสดงออก อารมณ์ และการกระทำต่างๆ

เมื่ออัลกอริทึมตรวจจับคลื่นสมอง EEG ในชุดข้อมูลได้ BCI ก็สามารถเชื่อมโยงรูปแบบนั้นกับคำสั่งทางกายภาพหรือดิจิทัลได้ ตัวอย่างเช่น การคิดคำกระตุ้นอย่าง “push!” จะทำให้อวตารของคุณผลักวัตถุที่ขวางทางออกไป


TechCrunch TV: อุปกรณ์ที่ควบคุมด้วยความคิดและอื่นๆ โดยใช้ EEG


กรณีการใช้งาน EEG

มีการประยุกต์ใช้ EEG ในยุคปัจจุบันมากมาย กรณีการใช้งาน EEG ที่โดดเด่นบางส่วนได้แก่:

  • ประสาทวิทยาศาสตร์

  • โปรแกรมการศึกษาสมอง

  • Neuromarketing

  • การศึกษาการนอนหลับ

  • อินเทอร์เฟซสมอง-คอมพิวเตอร์ (BCI)

  • ประสิทธิภาพด้านความคิด

  • การวัดตนเองเชิงปริมาณ

  • สภาวะทางอารมณ์

  • การบำบัด ADHD

  • ความผิดปกติทางระบบประสาท

  • การปรับจังหวะคลื่นสมอง

  • การบำบัดพฤติกรรมทางความคิด

  • สารสนเทศประสาทวิทยา

  • เกมคลื่นสมอง

  • ส่วนเสริม AR & VR

  • ภาวะกลืนลำบากและภาวะสมองเสื่อม

  • การฟื้นฟูสมรรถภาพหลังโรคหลอดเลือดสมอง

  • แบบทดสอบความจำใช้งาน (N-back)


หมายเหตุ: นี่เป็นเพียงข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับ EEG ผลิตภัณฑ์ Emotiv มีไว้เพื่อใช้ในการวิจัยและการใช้งานส่วนบุคคลเท่านั้น ผลิตภัณฑ์ของเราไม่ได้นำไปจำหน่ายในฐานะอุปกรณ์ทางการแพทย์ตามที่กำหนดไว้ใน EU directive 93/42/EEC ผลิตภัณฑ์ของเราไม่ได้ออกแบบหรือมีไว้เพื่อใช้ในการวินิจฉัยหรือการรักษาโรค

***คำชี้แจง - ผลิตภัณฑ์ Emotiv มีไว้เพื่อใช้ในการวิจัยและการใช้งานส่วนบุคคลเท่านั้น ผลิตภัณฑ์ของเราไม่ได้นำไปจำหน่ายในฐานะอุปกรณ์ทางการแพทย์ตามที่กำหนดไว้ใน EU directive 93/42/EEC ผลิตภัณฑ์ของเราไม่ได้ออกแบบหรือมีไว้เพื่อใช้ในการวินิจฉัยหรือการรักษาโรค

 

นิยามของ EEG

EEG ย่อมาจาก “electroencephalography” ซึ่งเป็นกระบวนการทางสรีรวิทยาทางไฟฟ้าในการบันทึกกิจกรรมไฟฟ้าของสมอง EEG วัดการเปลี่ยนแปลงของกิจกรรมไฟฟ้าที่สมองสร้างขึ้น การเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าเกิดจากกระแสไอออนภายในและระหว่างเซลล์สมองบางส่วนที่เรียกว่าเซลล์ประสาท

 

EEG คืออะไร?

การทดสอบ EEG ประเมินกิจกรรมไฟฟ้าของสมอง การสแกน EEG ดำเนินการโดยการวางเซ็นเซอร์ EEG — แผ่นโลหะขนาดเล็กซึ่งเรียกอีกอย่างว่าอิเล็กโทรด EEG — บนหนังศีรษะของคุณ อิเล็กโทรดเหล่านี้รับและบันทึกกิจกรรมไฟฟ้าในสมองของคุณ สัญญาณ EEG ที่เก็บรวบรวมได้จะถูกขยาย ทำให้เป็นดิจิทัล แล้วส่งไปยังคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์มือถือเพื่อจัดเก็บและประมวลผลข้อมูล

การวิเคราะห์ข้อมูล EEG เป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการศึกษากระบวนการทางความคิด ช่วยให้แพทย์วินิจฉัยโรค นักวิจัยเข้าใจว่ากระบวนการในสมองที่อยู่เบื้องหลังพฤติกรรมของมนุษย์ทำงานอย่างไร และช่วยให้แต่ละคนปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานและสุขภาวะของตนเองได้



EEG ทำงานอย่างไร?

เซลล์นับพันล้านในสมองของคุณสร้างสัญญาณไฟฟ้าขนาดเล็กมากที่ก่อให้เกิดรูปแบบไม่เชิงเส้นซึ่งเรียกว่า brainwaves เครื่อง EEG วัดกิจกรรมไฟฟ้าใน cerebral cortex ซึ่งเป็นชั้นนอกของสมอง ระหว่างการทดสอบ EEG เซ็นเซอร์ EEG จะถูกวางไว้บนศีรษะของผู้เข้าร่วม จากนั้นอิเล็กโทรดจะตรวจจับคลื่นสมองจากผู้ทดสอบแบบไม่รุกล้ำ

เซ็นเซอร์ EEG สามารถบันทึกภาพตัวอย่างของกิจกรรมไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในสมองได้หลายพันครั้งภายในหนึ่งวินาที คลื่นสมองที่บันทึกได้จะถูกส่งไปยังแอมป์ จากนั้นส่งต่อไปยังคอมพิวเตอร์หรือคลาวด์เพื่อประมวลผลข้อมูล สัญญาณที่ถูกขยายแล้วซึ่งมีลักษณะคล้ายเส้นคลื่น สามารถบันทึกลงในคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์มือถือ หรือฐานข้อมูลบนคลาวด์ได้

ซอฟต์แวร์คอมพิวติ้งบนคลาวด์ถือเป็นนวัตกรรมสำคัญในการประมวลผลข้อมูล EEG เพราะช่วยให้วิเคราะห์การบันทึกแบบเรียลไทม์ในระดับขนาดใหญ่ได้ — ในยุคแรกของการวัด EEG คลื่นต่างๆ ถูกบันทึกลงบนกระดาษกราฟเท่านั้น ระบบ EEG ในการวิจัยเชิงวิชาการและเชิงพาณิชย์มักแสดงข้อมูลเป็นอนุกรมเวลา หรือเป็นกระแสแรงดันไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง

คลื่น EEG ที่บันทึกบนกระดาษกราฟ

คลื่น EEG ที่บันทึกแบบดิจิทัล

คลื่น EEG ในซอฟต์แวร์แสดงภาพสมองสมัยใหม่

เพื่อทำแผนที่กิจกรรมไฟฟ้าของสมอง ควรเก็บการวัด EEG จากสัญญาณผ่านโครงสร้างคอร์เทกซ์ที่แตกต่างกันหลายตำแหน่งซึ่งอยู่รอบพื้นผิวสมอง

คลื่น EEG ในกราฟอนุกรมเวลาของซอฟต์แวร์แสดงภาพสมองสมัยใหม่


ประเภทของคลื่นสมองที่ EEG วัด

อิเล็กโทรดของอุปกรณ์ EEG จับกิจกรรมไฟฟ้าที่แสดงออกมาในความถี่ EEG หลากหลายชนิด โดยใช้อัลกอริทึมที่เรียกว่า Fast Fourier Transform (FFT) สัญญาณ EEG ดิบเหล่านี้สามารถระบุได้ว่าเป็นคลื่นที่แตกต่างกันซึ่งมีความถี่ต่างกัน ความถี่ ซึ่งหมายถึงความเร็วของการสั่นทางไฟฟ้า วัดเป็นรอบต่อวินาที — หนึ่งเฮิรตซ์ (Hz) เท่ากับหนึ่งรอบต่อวินาที คลื่นสมองแบ่งตามความถี่ออกเป็นสี่ประเภทหลัก: Beta, Alpha, Theta และ Delta

ย่อหน้าต่อไปนี้จะกล่าวถึงหน้าที่บางอย่างที่เกี่ยวข้องกับความถี่สมองหลักทั้งสี่ประเภท หน้าที่เหล่านี้พบว่าเกี่ยวข้องกับความถี่สมองที่แตกต่างกันเท่านั้น — ไม่มีความสอดคล้องเชิงเส้นแบบหนึ่งต่อหนึ่งระหว่างย่านความถี่กับหน้าที่เฉพาะใดๆ ของสมอง


คลื่น Beta (ช่วงความถี่ตั้งแต่ 14 Hz ถึงประมาณ 30 Hz)

คลื่น Beta มักเกี่ยวข้องมากที่สุดกับการมีสติหรืออยู่ในภาวะตื่นตัว เอาใจใส่ และพร้อมรับรู้ คลื่น Beta ที่มีแอมพลิจูดต่ำเกี่ยวข้องกับการจดจ่ออย่างกระตือรือร้น หรือภาวะที่ยุ่งวุ่นวายหรือวิตกกังวล คลื่น Beta ยังเกี่ยวข้องกับการตัดสินใจด้านการเคลื่อนไหว (การยับยั้งการเคลื่อนไหวและการตอบสนองทางประสาทสัมผัสต่อการเคลื่อนไหว) เมื่อวัดด้วยอุปกรณ์ EEG สัญญาณนี้มักเรียกว่า EEG beta waves


คลื่น Alpha (ช่วงความถี่ตั้งแต่ 7 Hz ถึง 13 Hz)

คลื่น Alpha มักเกี่ยวข้องกับภาวะที่ผ่อนคลาย สงบ และแจ่มชัด คลื่น Alpha พบได้ในบริเวณ occipital และ posterior ของสมอง คลื่น Alpha สามารถกระตุ้นได้ด้วยการหลับตาและผ่อนคลาย และมักไม่ค่อยปรากฏในช่วงที่มีกระบวนการทางความคิดอย่างเข้มข้น เช่น การคิด การคำนวณในใจ และการแก้ปัญหา ในผู้ใหญ่ส่วนใหญ่ คลื่น Alpha มีช่วงความถี่อยู่ที่ 9 ถึง 11 Hz เมื่อวัดด้วยอุปกรณ์ EEG สัญญาณเหล่านี้มักเรียกว่า EEG alpha waves


คลื่น Theta (ช่วงความถี่ตั้งแต่ 4 Hz ถึง 7 Hz)

กิจกรรมสมองในช่วงความถี่ระหว่าง 4 ถึง 7 Hz เรียกว่า Theta activity จังหวะ Theta ที่ตรวจพบในการวัด EEG มักพบในวัยหนุ่มสาว โดยเฉพาะบริเวณ temporal regions และระหว่างการหายใจแรงเกินไป ในผู้สูงอายุ กิจกรรม theta ที่มีแอมพลิจูดมากกว่าประมาณ 30 มิลลิโวลต์ (mV) พบได้น้อยกว่า ยกเว้นในช่วงง่วงซึม เมื่อวัดด้วยอุปกรณ์ EEG สัญญาณเหล่านี้มักเรียกว่า EEG theta waves


คลื่น Delta (ช่วงความถี่สูงสุดถึง 4 Hz)

กิจกรรม Delta พบเด่นชัดในทารก คลื่น Delta เกี่ยวข้องกับระยะหลับลึกในผู้ที่มีอายุมากกว่า มีการบันทึกคลื่น Delta ไว้ในช่วงระหว่างอาการชัก (ระหว่างการชัก) ในผู้ป่วยที่มีอาการ absence seizures ซึ่งเกี่ยวข้องกับช่วงที่สูญเสียสมาธิอย่างสั้นๆ อย่างฉับพลัน

คลื่น Delta มีลักษณะเป็นคลื่นความถี่ต่ำ (ประมาณ 3 Hz) และมีแอมพลิจูดสูง จังหวะ Delta สามารถเกิดขึ้นได้ในขณะตื่น — ตอบสนองต่อการลืมตาและอาจถูกเสริมให้เด่นขึ้นจากการหายใจแรงเกินไปด้วยเช่นกัน เมื่อวัดด้วยอุปกรณ์ EEG สัญญาณเหล่านี้มักเรียกว่า EEG delta waves


การใช้คลื่น EEG เพื่อทำความเข้าใจว่าสมองทำงานอย่างไร

EEG แสดงอะไร?

สมองของคุณกำลังดูดซับและประมวลผลข้อมูลอยู่ตลอดเวลา แม้ในขณะที่คุณนอนหลับ กิจกรรมทั้งหมดนี้สร้างสัญญาณไฟฟ้าที่เซ็นเซอร์ EEG ตรวจจับได้ สิ่งนี้ทำให้สามารถบันทึกการเปลี่ยนแปลงของกิจกรรมสมองได้ แม้จะไม่มีการตอบสนองทางพฤติกรรมที่มองเห็นได้ เช่น การเคลื่อนไหวหรือสีหน้าก็ตาม

จอ EEG แสดงการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าที่สมองของคุณสร้างขึ้น แต่ไม่ได้แสดงความคิดหรือความรู้สึก และไม่ได้ส่งกระแสไฟฟ้าใดๆ เข้าไปในสมองของคุณ

การตรวจจับกิจกรรมในบริเวณหลักของสมองมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการได้ข้อมูล EEG ที่มีคุณภาพสูง ผลลัพธ์สามารถใช้เป็นตัวชี้วัดแทนเพื่อประเมินสภาวะทางอารมณ์ที่ได้รับผลกระทบจากสิ่งเร้าภายนอก


ประวัติย่อของ EEG

การวิจัยเกี่ยวกับปรากฏการณ์กิจกรรมไฟฟ้าในสมองเริ่มทำกับสัตว์มาตั้งแต่ปี 1875 เมื่อแพทย์ Richard Caton เผยแพร่ผลการทดลองกับกระต่ายและลิงใน British Medical Journal

ในปี 1890 Adolf Beck วางอิเล็กโทรดโดยตรงบนพื้นผิวสมองของสุนัขและกระต่ายเพื่อทดสอบการกระตุ้นทางประสาทสัมผัส การสังเกตของเขาเกี่ยวกับกิจกรรมไฟฟ้าในสมองที่ผันผวนได้นำไปสู่การค้นพบคลื่นสมองและทำให้ EEG กลายเป็นสาขาทางวิทยาศาสตร์

นักสรีรวิทยาและจิตแพทย์ชาวเยอรมัน Hans Berger ได้รับการยกย่องว่าเป็นผู้บันทึกคลื่นสมอง EEG ของมนุษย์ครั้งแรกในปี 1924 Berger เป็นผู้ประดิษฐ์ electroencephalogram ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่บันทึกสัญญาณ EEG ในหนังสือ “The Origins of EEG” ผู้เขียน David Millet อธิบายการประดิษฐ์นี้ว่าเป็น “หนึ่งในการพัฒนาที่น่าประหลาดใจ โดดเด่น และสำคัญยิ่งที่สุดในประวัติศาสตร์ประสาทวิทยาคลินิก”

การบันทึก EEG ของมนุษย์ครั้งแรกได้มาจาก Hans Berger ในปี 1924 สัญญาณด้านบนคือ EEG และสัญญาณด้านล่างคือสัญญาณจับเวลา 10 Hz


Hans Berger บุคคลแรกที่บันทึกคลื่นสมอง EEG ในมนุษย์

สาขาอิเล็กโทรเอ็นเซฟาโลกราฟีทางคลินิกเริ่มขึ้นในปี 1935 โดยมีรากฐานมาจากงานวิจัยของนักประสาทวิทยา Frederic Gibbs, Hallowell Davis และ William Lennox เกี่ยวกับ epileptiform spikes, interictal spike waves และการชัก absence EEG แบบสามรอบ Gibbs และนักวิทยาศาสตร์ Herbert Jasper สรุปว่า interictal spikes เป็นลักษณะเฉพาะของโรคลมชัก ห้องปฏิบัติการ EEG แห่งแรกเปิดที่ Massachusetts General Hospital ในปี 1936

ในปี 1947 สมาคม American EEG Society ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ The American Clinical Neurophysiology Society ได้ก่อตั้งขึ้น และมีการจัด International EEG Congress ครั้งแรก

ในทศวรรษ 1950 William Grey Walter ได้พัฒนา EEG topography ซึ่งเป็นส่วนเสริมของ EEG ที่ช่วยให้สามารถทำแผนที่กิจกรรมไฟฟ้าทั่วพื้นผิวสมองได้ สิ่งนี้ได้รับความนิยมในทศวรรษ 1980 แต่ไม่เคยถูกนำมาใช้ในประสาทวิทยากระแสหลัก

Stevo Bozinovski, Liljana Bozinovska และ Mihail Sestakov เป็นนักวิทยาศาสตร์กลุ่มแรกที่ควบคุมวัตถุทางกายภาพโดยใช้อุปกรณ์ EEG ในปี 1988 ในปี 2011 EEG เข้าสู่ตลาดผู้บริโภคเมื่อผู้ประกอบการด้านเทคโนโลยี Tan Le และ Dr. Geoff Mackellar เปิดตัวบริษัท Emotiv

เทคโนโลยี EEG เช่น เฮดเซ็ตและหมวกครอบศีรษะเป็นส่วนประกอบของ BCI (Brain-Computer Interface) BCI ยังเรียกอีกอย่างว่า HMI (Human Machine Interface), MMI (Mind Machine Interface), BMI (Brain Machine Interface) และ DNI (Direct Neural Interface) — DNI สามารถถอดรหัสสัญญาณจากสมองและส่วนอื่นๆ ของระบบประสาทได้ BCI มีเป้าหมายเพื่อติดตามประสิทธิภาพทางความคิดและควบคุมวัตถุเสมือนและวัตถุทางกายภาพผ่านการเรียนรู้ของเครื่องจากคำสั่งทางความคิดที่ผ่านการฝึกฝนมาแล้ว

ในปี 2017 Rodrigo Hübner Mendes นักแข่งรถที่เป็นอัมพาตสี่แขนขา กลายเป็นคนแรกในโลกที่ขับรถ Formula 1 ได้โดยใช้เพียงคลื่นสมองของตนเอง ด้วยความช่วยเหลือของ Emotiv EEG Headset


EEG ใช้เพื่ออะไร?

ประสิทธิภาพและสุขภาวะ

นักกีฬา ผู้ที่สนใจ biohacking และผู้บริโภคทั่วไปสามารถใช้ EEG เพื่อ “ติดตาม” กิจกรรมสมองของตนได้ในลักษณะเดียวกับที่อาจติดตามจำนวนก้าวที่เดินในแต่ละวัน EEG สามารถวัดหน้าที่ด้านความคิด — เช่น ความสนใจและการวอกแวก ความเครียด และภาระทางความคิด (ความสามารถรวมของสมองสำหรับกิจกรรมทางจิตที่ถูกกำหนดลงบน working memory ณ ช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง) ข้อมูลเหล่านี้สามารถเผยให้เห็นข้อมูลเชิงลึกอันมีค่าเกี่ยวกับวิธีที่สมองตอบสนองต่อเหตุการณ์ในชีวิตประจำวัน ข้อมูล EEG ให้ข้อเสนอแนะที่สามารถนำไปใช้ในการออกแบบกลยุทธ์ที่มีพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์เพื่อลดความเครียด เพิ่มสมาธิ หรือเสริมการทำสมาธิ


การวิจัยผู้บริโภค

ข้อมูล EEG สามารถเป็น เครื่องมือค้นหาข้อมูลเชิงลึกของผู้บริโภค ที่ทรงพลังได้ การตอบสนองของสมองให้ข้อเสนอแนะต่อผู้บริโภคในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อน — เนื่องจาก EEG ถูกใช้เพื่อวัดช่องว่างระหว่างสิ่งที่ผู้บริโภคให้ความสนใจจริงๆ กับสิ่งที่พวกเขารายงานด้วยตนเองว่าชอบหรือสังเกตเห็น การผสาน EEG เข้ากับเซ็นเซอร์ชีวภาพอื่นๆ เช่น การติดตามการมอง การวิเคราะห์การแสดงออกทางสีหน้า และการวัดอัตราการเต้นของหัวใจ สามารถช่วยให้บริษัทต่างๆ เข้าใจพฤติกรรมของลูกค้าได้อย่างครบถ้วน การใช้เทคโนโลยีประสาทเช่น EEG เพื่อศึกษาปฏิกิริยาของผู้บริโภคเรียกว่า neuromarketing


การดูแลสุขภาพ

เนื่องจากการทดสอบ EEG แสดงกิจกรรมสมองระหว่างขั้นตอนที่ควบคุมได้ ผลลัพธ์จึงอาจมีข้อมูลที่ใช้วินิจฉัยความผิดปกติของสมองหลายชนิด ข้อมูล EEG ที่ผิดปกติจะแสดงผ่านคลื่นสมองที่ไม่สม่ำเสมอ ข้อมูล EEG ที่ผิดปกติสามารถบ่งชี้สัญญาณของความบกพร่องของสมอง การบาดเจ็บที่ศีรษะ ความผิดปกติของการนอนหลับ ปัญหาความจำ เนื้องอกในสมอง โรคหลอดเลือดสมอง ภาวะสมองเสื่อม ความผิดปกติของการชัก เช่น โรคลมชัก และภาวะอื่นๆ อีกมากมาย ขึ้นอยู่กับการวินิจฉัยที่ตั้งใจไว้ แพทย์บางครั้งจะรวม EEG เข้ากับการทดสอบด้านความคิด การติดตามกิจกรรมสมอง และ เทคนิคการสร้างภาพประสาท


การวินิจฉัยอาการชัก

มักแนะนำให้ผู้ป่วยที่มีอาการชักเข้ารับการทดสอบ EEG ในกรณีเหล่านี้ แพทย์อาจทำ ambulatory EEG ซึ่งบันทึกต่อเนื่องได้นานสูงสุด 72 ชั่วโมง ขณะที่ EEG แบบดั้งเดิมใช้เวลา 1-2 ชั่วโมง ผู้ป่วยสามารถเคลื่อนไหวอยู่ภายในบ้านของตนเองได้โดยสวมเฮดเซ็ต EEG การขยายระยะเวลาการบันทึกจะเพิ่มโอกาสในการจับกิจกรรมสมองที่ผิดปกติ ด้วยเหตุนี้ ambulatory EEG จึงมักถูกใช้เพื่อวินิจฉัยโรคลมชัก (EEG epilepsy) ความผิดปกติของการชัก หรือความผิดปกติของการนอนหลับ


การศึกษาการนอนหลับสำหรับความผิดปกติของการนอนหลับ

การตรวจ EEG sleep study หรือการทดสอบ “polysomnography” วัดกิจกรรมของร่างกายนอกเหนือจากการสแกนสมอง ช่างเทคนิค EEG จะติดตามอัตราการเต้นของหัวใจ การหายใจ และระดับออกซิเจนในเลือดของคุณระหว่างขั้นตอนที่ทำค้างคืน Polysomnography ส่วนใหญ่ใช้ในการวิจัยทางการแพทย์และเป็นการตรวจวินิจฉัยความผิดปกติของการนอนหลับ


ประสาทวิทยาเชิงปริมาณ

เนื่องจาก EEG วัดกิจกรรมไฟฟ้าในชั้นนอกของสมอง (cerebral cortex) จึงสามารถรับคลื่นสมองจากหนังศีรษะของคุณได้ การผสานการทดสอบสมองแบบ EEG เข้ากับข้อมูลจากเทคนิคการติดตามสมองอื่นๆ ช่วยให้นักวิจัยได้รับมุมมองใหม่เกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนซึ่งเกิดขึ้นในสมองของเรา — รวมถึงในร่างกายของเราด้วย

นั่นคือสิ่งที่ quantitative electroencephalography (qEEG) ตั้งเป้าจะทำได้พอดี Quantitative EEG บันทึกคลื่นสมองของคุณเหมือน EEG แบบดั้งเดิม โดยใช้ machine learning qEEG จะเปรียบเทียบคลื่นสมองของคุณกับคลื่นสมองของบุคคลเพศเดียวกันและช่วงอายุเดียวกัน แต่เป็นผู้ที่ไม่มีความบกพร่องของสมอง กระบวนการ qEEG สร้าง “แผนที่” ของสมองคุณผ่านการเปรียบเทียบเชิงปริมาณ กระบวนการนี้พบได้ทั่วไปในสาขาย่อยของประสาทวิทยาที่เรียกว่า computational neuroscience

การจัดวางอิเล็กโทรด EEG เป็นส่วนสำคัญอย่างยิ่งต่อความสำเร็จของ qEEG การจัดวางสาย EEG แบบดั้งเดิมเป็นไปตามระบบ 10-20 ซึ่งเป็นมาตรฐานที่ได้รับการยอมรับในระดับสากลสำหรับการติดอิเล็กโทรดบนหนังศีรษะของคุณ “10-20” หมายถึงระยะห่างระหว่างขั้ว EEG ที่เป็น 10% หรือ 20% ของระยะรวมของกะโหลกศีรษะ

จำนวนอิเล็กโทรดบนอุปกรณ์อาจแตกต่างกัน — ระบบบันทึก EEG บางระบบอาจมีอิเล็กโทรดมากถึง 256 จุด การบันทึก qEEG ใช้หมวกครอบ 19 เซ็นเซอร์เพื่อเก็บข้อมูลจากทั้ง 19 บริเวณของหนังศีรษะของคุณ เนื่องจากสาย EEG ขยายสัญญาณจากจุดที่ติดตั้ง การได้แผนที่สมอง qEEG จึงช่วยระบุสาเหตุของความบกพร่องที่สังเกตได้ในระดับพฤติกรรมและ/หรือความคิดในระดับสมอง


การวิจัยเชิงวิชาการ

ผลลัพธ์ EEG ที่ผิดปกติไม่ใช่ข้อมูลที่มีค่าจากผลการทดสอบ EEG เพียงอย่างเดียว นักวิจัยจำนวนมากใช้ EEG ปกติในการวิจัยของตน รวมถึงการศึกษาบุกเบิกในปี 1957 เกี่ยวกับกิจกรรมสมองระหว่างการนอนหลับ REM

ดังที่ได้กล่าวไว้ในส่วนเกี่ยวกับประเภทของคลื่นสมองที่ EEG วัด การศึกษาการบันทึก EEG ทำให้เห็นช่วงความถี่ที่หลากหลายซึ่งอยู่ภายในสัญญาณสมอง ความถี่เหล่านี้สะท้อนถึงภาวะการเอาใจใส่และภาวะทางความคิดที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น นักวิจัยได้ติดตามกิจกรรมในย่าน gamma-band (ซึ่งมักเกี่ยวข้องกับความสนใจแบบรู้ตัว) ระหว่างการศึกษาการตอบสนองทางระบบประสาทระหว่างการทำสมาธิ (EEG meditation)

กิจกรรมในย่าน gamma band เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพทางจิตหรือทางกายภาพในระดับสูงสุด การทดลองที่ผู้เข้าร่วมสวมอุปกรณ์ EEG แล้วฝึกสมาธิอย่างลึกซึ้ง ได้นำไปสู่แนวคิดว่าคลื่น gamma เกี่ยวข้องกับประสบการณ์แบบมีสติหรือภาวะทางจิตที่เหนือโลก อย่างไรก็ตาม ในหมู่นักวิจัยเชิงวิชาการยังไม่มีข้อสรุปที่ตรงกันว่ากิจกรรมในย่าน gamma-band เกี่ยวข้องกับหน้าที่ทางความคิดใดกันแน่

นักวิจัยต้องการวิธีประมวลผลและจัดการข้อมูลสมองจำนวนมหาศาลที่พวกเขาเก็บรวบรวมมา — และแม้แต่แบ่งปันกับสถาบันต่างๆ ด้วย “Neuroinformatics” คือสาขาวิจัยที่ให้เครื่องมือเชิงคำนวณและแบบจำลองทางคณิตศาสตร์สำหรับ ข้อมูลประสาทวิทยา Neuroinformatics มีเป้าหมายเพื่อสร้างเทคโนโลยีสำหรับการจัดระเบียบฐานข้อมูล การแบ่งปันข้อมูล และการสร้างแบบจำลองข้อมูล ซึ่งเกี่ยวข้องกับข้อมูลหลากหลายประเภท เนื่องจาก “ประสาทวิทยา” ถูกนิยามอย่างกว้างว่าเป็นการศึกษาทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับระบบประสาท หนึ่งในสาขาย่อยของประสาทวิทยาคือจิตวิทยาเชิงความคิด ซึ่งใช้วิธีการสร้างภาพประสาทเช่น EEG เพื่อวิเคราะห์ว่าส่วนใดของสมองและระบบประสาทเป็นรากฐานของกระบวนการทางความคิดใด


การวิจัยตลาด: การใช้เฮดเซ็ต EEG เพื่อทำความเข้าใจสภาวะทางอารมณ์และความคิด


กระบวนการทดสอบ EEG

การเตรียมตัวสำหรับขั้นตอน EEG

หัวข้อถัดไปเกี่ยวกับการเฝ้าติดตาม EEG การตีความ และผลลัพธ์ มีข้อมูลสำหรับผู้ที่กำลังเข้ารับการทดสอบ EEG ในสถานพยาบาล วิธีเตรียมตัวสำหรับการทดสอบที่ดีที่สุดคือการถามผู้ดำเนินการทดสอบเกี่ยวกับคำแนะนำการเตรียมตัวที่เฉพาะเจาะจง คำแนะนำในการเตรียมตัวอาจแตกต่างกันไปตามกรณีการใช้งาน — ตัวอย่างเช่น การบันทึก EEG สำหรับการวิจัยผู้บริโภค การวิจัยทางวิชาการ หรือประสิทธิภาพและสุขภาวะ อาจต้องให้ผู้เข้าร่วมทำกิจกรรมแทนการนอนลง

บริษัทอย่าง Emotiv ได้เป็นผู้นำความก้าวหน้าในเทคโนโลยี EEG ที่ทำให้การทำ การประมวลผล และการตีความการทดสอบรวดเร็วและสะดวกยิ่งขึ้น เฮดเซ็ต EEG แบบพกพาและไร้สายของ Emotiv สามารถติดตั้งได้ภายในเวลาไม่ถึงห้านาที และช่วยให้ผู้เข้าร่วมเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระแทนที่จะถูกจำกัดให้อยู่ในสถานที่ทดสอบ

ก่อนการทดสอบ EEG ให้แจ้งผู้เชี่ยวชาญที่ดำเนินการทดสอบ — ไม่ว่าจะเป็นแพทย์ นายจ้าง หรือผู้วิจัย — เกี่ยวกับยาประจำที่คุณใช้อยู่ แนะนำให้สระผมในคืนก่อนเข้ารับการตรวจและปล่อยให้ปราศจากผลิตภัณฑ์จัดแต่งทรงผมใดๆ หลีกเลี่ยงการดื่มหรือรับประทานคาเฟอีนอย่างน้อย 8 ชั่วโมงก่อนการทดสอบ หากคุณต้องนอนระหว่างขั้นตอน EEG คุณอาจได้รับคำแนะนำให้จำกัดเวลานอนในคืนก่อนหน้า เพื่อให้สมองของคุณผ่อนคลายได้อย่างเหมาะสมระหว่างการทดสอบ


การเฝ้าติดตาม EEG

คุณจะไม่รู้สึกเจ็บหรือไม่สบายระหว่างขั้นตอน EEG ในขั้นตอน EEG ทางคลินิก คุณจะนอนอยู่บนเตียงหรือเก้าอี้เอนหลัง และได้รับคำสั่งให้หลับตา ช่างเทคนิค EEG จะวัดศีรษะของคุณและทำเครื่องหมายตำแหน่งที่จะติดสาย

เมื่อการทดสอบเริ่มขึ้น อิเล็กโทรดจะบันทึกคลื่นสมองของคุณและส่งกิจกรรมนั้นไปยังเครื่องบันทึกข้อมูล จากนั้นเครื่อง EEG จะเปลี่ยนข้อมูลให้เป็นรูปแบบคลื่นเพื่อการตีความ เมื่อการบันทึกเสร็จสิ้น ช่างเทคนิคจะถอดอิเล็กโทรดออกจากหนังศีรษะของคุณ

การทดสอบ EEG แบบปกติในสถานที่ทางวิทยาศาสตร์หรือทางคลินิกใช้เวลาประมาณ 30-60 นาที รวมถึงเวลาตั้งค่าเริ่มต้นราว 20 นาที การทดสอบ EEG ที่ดำเนินการเพื่อการวิจัยผู้บริโภค การทำงานของบุคคล และสถานที่ทำงานอาจสั้นหรือยาวกว่านี้ได้ ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์การทดสอบ เฮดเซ็ต EEG แบบไร้สายของ Emotiv รองรับการตั้งค่าที่รวดเร็วกว่าในกรณีการใช้งานเหล่านี้ (น้อยกว่าห้านาที)

หลังจากขั้นตอนเสร็จแล้วไม่ควรต้องใช้เวลาพักฟื้น หากคุณได้รับยาที่ทำให้ง่วงเพื่อใช้หลับระหว่างการทดสอบ ผู้ดำเนินการทดสอบอาจแนะนำให้รอที่สถานที่จนกว่ายาจะหมดฤทธิ์ หรือให้มีคนขับรถพากลับบ้าน

ผลข้างเคียงจากการทดสอบ EEG พบได้น้อย อิเล็กโทรดไม่ได้สร้างความรู้สึกใดๆ; มันเพียงบันทึกกิจกรรมสมองเท่านั้น ผู้ที่เป็นโรคลมชักอาจเกิดอาการชักจากสิ่งกระตุ้น เช่น แสงกะพริบระหว่างขั้นตอน การชักระหว่างการทดสอบ EEG ไม่ใช่เรื่องน่ากลัว — จริงๆ แล้วมันอาจช่วยให้แพทย์วินิจฉัยชนิดของโรคลมชักและปรับการรักษาให้เหมาะสมได้


การตีความ EEG และผลลัพธ์ของขั้นตอน

หากคุณได้รับคำแนะนำให้ทำการทดสอบ EEG ด้วยเหตุผลทางคลินิก ผลการทดสอบของคุณจะถูกตีความโดยแพทย์ผู้เชี่ยวชาญด้านระบบประสาท นักประสาทวิทยาจะศึกษาเอกสารการบันทึกเพื่อดูรูปแบบสมองปกติและผิดปกติ รูปแบบคลื่นสมองสามารถสังเกตได้อย่างชัดเจนจากลักษณะของรูปคลื่นตัวอย่างเช่น รูปแบบ burst suppression ซึ่งมักพบในผู้ป่วยที่มีภาวะสมองไม่ทำงาน เช่น โคม่า หรือได้รับยาสลบทั่วไป จะแสดงสไปค์สั้นๆ (burst) สลับกับช่วงที่ราบเรียบ (suppression)

โรคลมชักชนิดต่างๆ มีลักษณะเฉพาะด้วยรูปแบบ EEG ที่แตกต่างกัน รูปแบบ spike-wave — รูปแบบ EEG แบบทั่วไปและสมมาตร — มักพบระหว่างอาการชักแบบ absence seizure ซึ่งผู้ป่วยจะมีการหมดสติช่วงสั้นๆ อาการชักแบบ partial focal seizure ซึ่งกิจกรรมชักส่งผลเพียงบริเวณเดียวของสมอง มีลักษณะเป็นรูปแบบจังหวะความถี่เร็วแรงดันต่ำที่ปรากฏในช่องข้อมูล EEG ที่เกี่ยวข้องกับบริเวณนั้น

จากนั้นนักประสาทวิทยาจะส่งผลการวัด EEG กลับไปยังแพทย์ที่สั่งตรวจ แพทย์ของคุณอาจนัดหมายเพื่อตรวจทบทวนภาพ EEG และพูดคุยผลลัพธ์กับคุณ ขึ้นอยู่กับอาการของคุณ อาจมีการแนะนำบริการที่เรียกว่า EEG neurofeedback หรือ biofeedback เป็นการติดตามผล ตัวอย่างเช่น ผู้ที่ต้องการ เสริมรูปแบบคลื่นสมองที่เกี่ยวข้องกับสมาธิอาจเข้ารับ neurofeedback การบำบัดสำหรับ ADHD

การบำบัดแบบ Biofeedback ช่วยให้ผู้เข้ารับการบำบัดควบคุมกระบวนการทางร่างกายที่ไม่สมัครใจได้ ตัวอย่างเช่น ผู้ที่มีความดันโลหิตสูงสามารถดูค่าการวัดร่างกายของตนบนจอที่รับข้อมูลจากอิเล็กโทรดบนผิวหนังของตนได้ การเฝ้าติดตามกิจกรรมนี้ช่วยสอนวิธีผ่อนคลายและการออกกำลังกายทางจิตที่อาจบรรเทาอาการได้

ในทำนองเดียวกัน Neurofeedback อาศัย EEG เพื่อฝึกสมองให้ทำงานได้ดีขึ้น ระหว่างการฝึกนี้ ผู้ป่วยจะถูกเชื่อมต่อกับเครื่อง EEG และมองเห็นกิจกรรมสมองของตนขณะทำงานอยู่ สิ่งนี้มักคล้ายกับวิดีโอเกมประเภทหนึ่งที่ผู้ป่วยกำลัง “เล่น” เกมด้วยสมองเพื่อควบคุมกิจกรรมสมองของตน ผู้ป่วยพยายามปรับปรุงความถี่สมองที่เกี่ยวข้องกับความบกพร่องของสมอง เช่นเดียวกับที่นักกีฬาฝึกกล้ามเนื้อที่อ่อนแอ การทำ EEG neurofeedback มักแนะนำสำหรับภาวะต่างๆ เช่น โรคลมชัก โรคไบโพลาร์ ADHD และออทิซึม แม้จะช่วยภาวะเหล่านี้ได้ แต่ก็ไม่สามารถรักษาให้หายขาดได้


อุปกรณ์ EEG ประเภทต่างๆ

เครื่อง EEG มีอยู่ในรูปแบบของ อุปกรณ์ EEG แบบสวมใส่ หลายชนิด ในภาพรวมระดับสูง ความแตกต่างคือระหว่างอุปกรณ์ EEG ทางคลินิก (ใช้ในสถานพยาบาลและการวิจัยทางวิทยาศาสตร์) กับอุปกรณ์ EEG สำหรับผู้บริโภค (ใช้ในการวิจัยผู้บริโภค การวิจัยทางวิชาการ และประสิทธิภาพและสุขภาวะ) สำหรับอุปกรณ์ทางคลินิก ผู้เข้าร่วมไม่สามารถขยับตัวได้ขณะสวมอุปกรณ์ และต้องเก็บข้อมูลในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมและมีการป้องกันสัญญาณรบกวนเพื่อหลีกเลี่ยงการบิดเบือนสัญญาณ อุปกรณ์ EEG สำหรับผู้บริโภค เช่น เฮดเซ็ตไร้สายของ Emotiv ช่วยให้ผู้ใช้สามารถติดตามกิจกรรมสมองได้ทุกที่

ความแตกต่างระหว่างอุปกรณ์ EEG แบบสวมใส่ชนิดต่างๆ เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อรองรับข้อกำหนดของผู้เชี่ยวชาญที่ใช้งานระบบ EEG และสภาพแวดล้อมที่ใช้เก็บข้อมูล ตัวอย่างเช่น นักประสาทวิทยาและนักประสาทวิทยาศาสตร์มักต้องการความหนาแน่นของเซ็นเซอร์ที่สูงกว่าที่นักวิจัยผู้บริโภคอาจต้องการ นอกจากการจัดวางอิเล็กโทรด EEG แล้ว ยังมีความแตกต่างที่สำคัญอื่นๆ ของระบบ EEG ที่ควรพิจารณา


หมวก EEG เทียบกับเฮดเซ็ต EEG

ความแตกต่างระหว่างหมวก EEG กับเฮดเซ็ต EEG คืออะไร? ความแตกต่างหลักระหว่างอุปกรณ์ EEG แบบสวมใส่สองประเภทที่พบบ่อยที่สุดนี้อยู่ที่จำนวนอิเล็กโทรด เฮดเซ็ตมักมีอิเล็กโทรดอยู่ระหว่าง 5-20 จุด หมวกสามารถรองรับเซ็นเซอร์ได้มากกว่า เนื่องจากมีพื้นที่ผิวสำหรับการวางอิเล็กโทรดมากกว่า หมวก EEG เช่น Emotiv EPOC FLEX มีเซ็นเซอร์ที่เคลื่อนย้ายได้เพื่อการจัดวางที่ยืดหยุ่น การจัดเรียงเซ็นเซอร์ในเฮดเซ็ต Emotiv INSIGHT และ EPOC X เป็นแบบตายตัว


EPOC Flex

เซ็นเซอร์แบบเจลหรือน้ำเกลือ


EPOC+ และ EPOC X

เซ็นเซอร์น้ำเกลือ


อิเล็กโทรด EEG แบบเปียก เทียบกับแบบแห้ง

อุปกรณ์ EEG ส่วนใหญ่ใช้ทั้งอิเล็กโทรดแบบเปียกหรือแบบแห้ง นอกจากนี้ยังมีอิเล็กโทรดรูปแบบใหม่ที่เรียกว่า “tattoo electrodes” ซึ่งเป็นอิเล็กโทรดพิมพ์ที่ติดเหมือนรอยสักชั่วคราว อิเล็กโทรดแบบเปียกให้ความแม่นยำของข้อมูลที่ดีกว่า เนื่องจากใช้เจลกาวเพื่อให้สัมผัสกับหนังศีรษะได้ดีขึ้น อิเล็กโทรดแบบเปียกส่วนใหญ่ใช้ในงานคลินิกและงานวิจัย อิเล็กโทรดแบบแห้งไม่จำเป็นต้องใช้เจลกาว อุปกรณ์ EEG ที่ใช้อิเล็กโทรดแบบแห้งมักใช้ในการวิจัยผู้บริโภคเกี่ยวกับ EEG เพราะติดตั้งได้รวดเร็วกว่า นักวิจัยกำลังเปรียบเทียบข้อดีข้อเสียของอิเล็กโทรด EEG แบบเปียกและแบบแห้งอย่างต่อเนื่อง


อุปกรณ์ EEG แบบมีสาย เทียบกับแบบไร้สาย

ในยุคแรกของ EEG ผู้ป่วยต้องถูกเชื่อมต่อกับเครื่อง EEG ในสถานพยาบาล ปัจจุบันสามารถทดสอบ EEG แบบไร้สายได้ เนื่องจากสัญญาณ EEG สามารถแปลงเป็นดิจิทัลและส่งไปยังเครื่องบันทึก เช่น สมาร์ตโฟน คอมพิวเตอร์ หรือคลาวด์ได้ การทดสอบสามารถดำเนินการได้ในหลากหลายสภาพแวดล้อมโดยใช้อุปกรณ์ EEG แบบพกพา คุณสามารถทำการทดลองที่ให้ผู้เข้าร่วมสวม เฮดเซ็ต EEG แบบไร้สาย และเดินผ่านสวนสาธารณะได้ และการเคลื่อนไหวของผู้เข้าร่วมจะถูกจำกัดเพียงแค่ช่วงของการส่งข้อมูลเท่านั้น หากคุณจำเป็นต้องควบคุมสภาพแวดล้อมการทดสอบเพื่อกระตุ้นด้วยสิ่งเร้า เช่น แสงกะพริบ คุณอาจเลือกใช้สถานพยาบาล — ซึ่งในกรณีนั้นจะไม่มีข้อจำกัดในการใช้อุปกรณ์ EEG แบบมีสาย


เฮดเซ็ต EEG แบบมีสาย

การเชื่อมต่อด้วยสายเคเบิล


เฮดเซ็ต EEG ไร้สายของ Emotiv

เทคโนโลยีไร้สาย Bluetooth


การวัด EEG เทียบกับเทคนิคการวัดสมองแบบอื่น

ข้อได้เปรียบของการวัด EEG คือเป็นการวัดกิจกรรมสมองที่รุกล้ำน้อยที่สุดที่มีอยู่ และให้ข้อมูลเชิงปริมาณจำนวนมากระหว่างกระบวนการทางความคิดที่เกี่ยวข้อง วิธีอื่นๆ ในการศึกษาการทำงานของสมอง ได้แก่:

  • Functional magnetic resonance imaging (fMRI)

  • Magnetoencephalography (MEG)

  • Nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR or MRS)

  • Electrocorticography

  • Single-photon emission computed tomography (SPECT)

  • Positron emission tomography (PET)

  • Near-infrared spectroscopy (NIRS)

  • Event-related optical signal (EROS)


ข้อดีของ EEG

แม้ว่า EEG จะมีความไวเชิงพื้นที่ค่อนข้างต่ำ แต่ก็มีข้อได้เปรียบหลายประการเหนือเทคนิคการถ่ายภาพสมองและการวิจัยสมองที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้บางวิธี:

  • EEG มีความละเอียดเชิงเวลาสูงมากเมื่อเทียบกับ fMRI สามารถจับการตอบสนองที่รวดเร็วของสมองซึ่งเกิดขึ้นในระดับมิลลิวินาทีได้ ทำให้สามารถซิงก์สิ่งที่เกิดขึ้นในสมองและในสิ่งแวดล้อมได้อย่างแม่นยำ EEG ถูกบันทึกที่อัตราการสุ่มตัวอย่างระหว่าง 250 ถึง 2000 Hz ในสถานพยาบาลและงานวิจัย ระบบเก็บข้อมูล EEG ที่ทันสมัยกว่าสามารถบันทึกที่อัตราสูงกว่า 20,000 Hz ได้หากต้องการ

  • ต้นทุนด้านฮาร์ดแวร์และต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ (TCO) ต่ำกว่ามาก

  • ข้อมูล EEG เก็บแบบไม่รุกล้ำ แตกต่างจาก electrocorticography ซึ่งต้องอาศัยการผ่าตัดประสาทเพื่อวางอิเล็กโทรดลงบนพื้นผิวสมองโดยตรง

  • เซ็นเซอร์ EEG แบบเคลื่อนย้ายได้สามารถใช้ได้ในสถานที่มากกว่า fMRI, SPECT, PET, MRS หรือ MEG เนื่องจากเทคนิคเหล่านี้ต้องพึ่งพาอุปกรณ์ขนาดใหญ่ ราคาแพง และเคลื่อนย้ายไม่ได้

  • EEG เงียบ จึงเอื้อต่อการศึกษาการตอบสนองต่อสิ่งเร้าทางการได้ยิน

  • เมื่อเทียบกับ fMRI และ MRI แล้ว ไม่มีอันตรายทางกายภาพจากเครื่อง EEG fMRI และ MRI เป็นแม่เหล็กกำลังสูงที่ไม่สามารถใช้กับผู้ป่วยที่มีอุปกรณ์โลหะ เช่น เครื่องกระตุ้นหัวใจได้

  • fMRI, PET, MRS และ SPECT อาจกระตุ้นอาการกลัวที่แคบ ซึ่งอาจทำให้ผลการทดสอบผิดเพี้ยน EEG ไม่ก่อให้เกิดอาการกลัวที่แคบ เนื่องจากผู้เข้าร่วมไม่ได้ถูกจำกัดให้อยู่ในพื้นที่แคบ

  • การสแกน EEG สำหรับผู้บริโภคเปิดโอกาสให้ผู้เข้าร่วมเคลื่อนไหวระหว่างการทดสอบได้มากกว่าเทคนิคการสร้างภาพประสาทส่วนใหญ่

  • EEG ไม่เกี่ยวข้องกับการสัมผัสรังสีลิแกนด์ ต่างจาก positron emission tomography หรือสนามแม่เหล็กความเข้มสูง เช่น MRI หรือ fMRI

  • EEG ไม่เกี่ยวข้องกับการสัมผัสสนามแม่เหล็กความเข้มสูง (>1 tesla)

  • เมื่อเทียบกับวิธีทดสอบด้านพฤติกรรม EEG สามารถตรวจจับกระบวนการแฝงได้ (การประมวลผลที่ไม่ต้องการการตอบสนอง) เทคโนโลยีนี้ยังใช้กับผู้เข้าร่วมที่ไม่สามารถตอบสนองทางการเคลื่อนไหวได้

  • EEG มีอุปสรรคในการเริ่มใช้น้อยสำหรับการใช้งานของผู้บริโภค จึงเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังสำหรับการติดตามและบันทึกกิจกรรมสมองระหว่างกิจกรรมต่างๆ ในชีวิตประจำวัน ทำให้มีการประยุกต์ใช้ได้แทบไม่จำกัด

  • การวิเคราะห์การนอนหลับด้วย EEG สามารถบ่งชี้แง่มุมสำคัญของช่วงเวลาการพัฒนาสมอง รวมถึงการประเมินการสุกงอมของสมองในวัยรุ่น

  • มีความเข้าใจที่ชัดเจนกว่าเกี่ยวกับสัญญาณที่วัดด้วย EEG เมื่อเทียบกับการสร้างภาพแบบ BOLD (Blood-oxygen-level-dependent) ที่ใช้ใน fMRI


เกม EEG

เทคโนโลยี EEG ได้ถูกปรับใช้ในโลกเกมทั้งเพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์และความบันเทิง บริษัทต่างๆ ใช้ EEG เพื่อสร้างวิธีการโต้ตอบกับวิดีโอเกมใน VR, AR และ BCI เครื่อง EEG ตรวจจับสัญญาณและอัลกอริทึมในซอฟต์แวร์ตีความคลื่นสมองของคุณเพื่อควบคุมอวตารบนหน้าจอ

เฮดเซ็ต EPOC ของ Emotiv เป็นอินเทอร์เฟซสมอง-คอมพิวเตอร์ (BCI) ที่มีความเที่ยงตรงสูงตัวแรก ซึ่งสามารถตรวจสอบและตีความความคิดและอารมณ์ทั้งที่รู้ตัวและไม่รู้ตัว BCI สามารถตรวจจับคลื่นสมองที่ซับซ้อนจากการแสดงออก อารมณ์ และการกระทำที่แตกต่างกัน 30 แบบ การตรวจจับนี้ทำได้ผ่าน machine learning อัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่องได้รับการฝึกให้รู้จำรูปแบบสมองที่เกิดขึ้นขณะที่ผู้เข้าร่วมประมวลผลการแสดงออก อารมณ์ และการกระทำต่างๆ

เมื่ออัลกอริทึมตรวจจับคลื่นสมอง EEG ในชุดข้อมูลได้ BCI ก็สามารถเชื่อมโยงรูปแบบนั้นกับคำสั่งทางกายภาพหรือดิจิทัลได้ ตัวอย่างเช่น การคิดคำกระตุ้นอย่าง “push!” จะทำให้อวตารของคุณผลักวัตถุที่ขวางทางออกไป


TechCrunch TV: อุปกรณ์ที่ควบคุมด้วยความคิดและอื่นๆ โดยใช้ EEG


กรณีการใช้งาน EEG

มีการประยุกต์ใช้ EEG ในยุคปัจจุบันมากมาย กรณีการใช้งาน EEG ที่โดดเด่นบางส่วนได้แก่:

  • ประสาทวิทยาศาสตร์

  • โปรแกรมการศึกษาสมอง

  • Neuromarketing

  • การศึกษาการนอนหลับ

  • อินเทอร์เฟซสมอง-คอมพิวเตอร์ (BCI)

  • ประสิทธิภาพด้านความคิด

  • การวัดตนเองเชิงปริมาณ

  • สภาวะทางอารมณ์

  • การบำบัด ADHD

  • ความผิดปกติทางระบบประสาท

  • การปรับจังหวะคลื่นสมอง

  • การบำบัดพฤติกรรมทางความคิด

  • สารสนเทศประสาทวิทยา

  • เกมคลื่นสมอง

  • ส่วนเสริม AR & VR

  • ภาวะกลืนลำบากและภาวะสมองเสื่อม

  • การฟื้นฟูสมรรถภาพหลังโรคหลอดเลือดสมอง

  • แบบทดสอบความจำใช้งาน (N-back)


หมายเหตุ: นี่เป็นเพียงข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับ EEG ผลิตภัณฑ์ Emotiv มีไว้เพื่อใช้ในการวิจัยและการใช้งานส่วนบุคคลเท่านั้น ผลิตภัณฑ์ของเราไม่ได้นำไปจำหน่ายในฐานะอุปกรณ์ทางการแพทย์ตามที่กำหนดไว้ใน EU directive 93/42/EEC ผลิตภัณฑ์ของเราไม่ได้ออกแบบหรือมีไว้เพื่อใช้ในการวินิจฉัยหรือการรักษาโรค

***คำชี้แจง - ผลิตภัณฑ์ Emotiv มีไว้เพื่อใช้ในการวิจัยและการใช้งานส่วนบุคคลเท่านั้น ผลิตภัณฑ์ของเราไม่ได้นำไปจำหน่ายในฐานะอุปกรณ์ทางการแพทย์ตามที่กำหนดไว้ใน EU directive 93/42/EEC ผลิตภัณฑ์ของเราไม่ได้ออกแบบหรือมีไว้เพื่อใช้ในการวินิจฉัยหรือการรักษาโรค

 

นิยามของ EEG

EEG ย่อมาจาก “electroencephalography” ซึ่งเป็นกระบวนการทางสรีรวิทยาทางไฟฟ้าในการบันทึกกิจกรรมไฟฟ้าของสมอง EEG วัดการเปลี่ยนแปลงของกิจกรรมไฟฟ้าที่สมองสร้างขึ้น การเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าเกิดจากกระแสไอออนภายในและระหว่างเซลล์สมองบางส่วนที่เรียกว่าเซลล์ประสาท

 

EEG คืออะไร?

การทดสอบ EEG ประเมินกิจกรรมไฟฟ้าของสมอง การสแกน EEG ดำเนินการโดยการวางเซ็นเซอร์ EEG — แผ่นโลหะขนาดเล็กซึ่งเรียกอีกอย่างว่าอิเล็กโทรด EEG — บนหนังศีรษะของคุณ อิเล็กโทรดเหล่านี้รับและบันทึกกิจกรรมไฟฟ้าในสมองของคุณ สัญญาณ EEG ที่เก็บรวบรวมได้จะถูกขยาย ทำให้เป็นดิจิทัล แล้วส่งไปยังคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์มือถือเพื่อจัดเก็บและประมวลผลข้อมูล

การวิเคราะห์ข้อมูล EEG เป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการศึกษากระบวนการทางความคิด ช่วยให้แพทย์วินิจฉัยโรค นักวิจัยเข้าใจว่ากระบวนการในสมองที่อยู่เบื้องหลังพฤติกรรมของมนุษย์ทำงานอย่างไร และช่วยให้แต่ละคนปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานและสุขภาวะของตนเองได้



EEG ทำงานอย่างไร?

เซลล์นับพันล้านในสมองของคุณสร้างสัญญาณไฟฟ้าขนาดเล็กมากที่ก่อให้เกิดรูปแบบไม่เชิงเส้นซึ่งเรียกว่า brainwaves เครื่อง EEG วัดกิจกรรมไฟฟ้าใน cerebral cortex ซึ่งเป็นชั้นนอกของสมอง ระหว่างการทดสอบ EEG เซ็นเซอร์ EEG จะถูกวางไว้บนศีรษะของผู้เข้าร่วม จากนั้นอิเล็กโทรดจะตรวจจับคลื่นสมองจากผู้ทดสอบแบบไม่รุกล้ำ

เซ็นเซอร์ EEG สามารถบันทึกภาพตัวอย่างของกิจกรรมไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในสมองได้หลายพันครั้งภายในหนึ่งวินาที คลื่นสมองที่บันทึกได้จะถูกส่งไปยังแอมป์ จากนั้นส่งต่อไปยังคอมพิวเตอร์หรือคลาวด์เพื่อประมวลผลข้อมูล สัญญาณที่ถูกขยายแล้วซึ่งมีลักษณะคล้ายเส้นคลื่น สามารถบันทึกลงในคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์มือถือ หรือฐานข้อมูลบนคลาวด์ได้

ซอฟต์แวร์คอมพิวติ้งบนคลาวด์ถือเป็นนวัตกรรมสำคัญในการประมวลผลข้อมูล EEG เพราะช่วยให้วิเคราะห์การบันทึกแบบเรียลไทม์ในระดับขนาดใหญ่ได้ — ในยุคแรกของการวัด EEG คลื่นต่างๆ ถูกบันทึกลงบนกระดาษกราฟเท่านั้น ระบบ EEG ในการวิจัยเชิงวิชาการและเชิงพาณิชย์มักแสดงข้อมูลเป็นอนุกรมเวลา หรือเป็นกระแสแรงดันไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง

คลื่น EEG ที่บันทึกบนกระดาษกราฟ

คลื่น EEG ที่บันทึกแบบดิจิทัล

คลื่น EEG ในซอฟต์แวร์แสดงภาพสมองสมัยใหม่

เพื่อทำแผนที่กิจกรรมไฟฟ้าของสมอง ควรเก็บการวัด EEG จากสัญญาณผ่านโครงสร้างคอร์เทกซ์ที่แตกต่างกันหลายตำแหน่งซึ่งอยู่รอบพื้นผิวสมอง

คลื่น EEG ในกราฟอนุกรมเวลาของซอฟต์แวร์แสดงภาพสมองสมัยใหม่


ประเภทของคลื่นสมองที่ EEG วัด

อิเล็กโทรดของอุปกรณ์ EEG จับกิจกรรมไฟฟ้าที่แสดงออกมาในความถี่ EEG หลากหลายชนิด โดยใช้อัลกอริทึมที่เรียกว่า Fast Fourier Transform (FFT) สัญญาณ EEG ดิบเหล่านี้สามารถระบุได้ว่าเป็นคลื่นที่แตกต่างกันซึ่งมีความถี่ต่างกัน ความถี่ ซึ่งหมายถึงความเร็วของการสั่นทางไฟฟ้า วัดเป็นรอบต่อวินาที — หนึ่งเฮิรตซ์ (Hz) เท่ากับหนึ่งรอบต่อวินาที คลื่นสมองแบ่งตามความถี่ออกเป็นสี่ประเภทหลัก: Beta, Alpha, Theta และ Delta

ย่อหน้าต่อไปนี้จะกล่าวถึงหน้าที่บางอย่างที่เกี่ยวข้องกับความถี่สมองหลักทั้งสี่ประเภท หน้าที่เหล่านี้พบว่าเกี่ยวข้องกับความถี่สมองที่แตกต่างกันเท่านั้น — ไม่มีความสอดคล้องเชิงเส้นแบบหนึ่งต่อหนึ่งระหว่างย่านความถี่กับหน้าที่เฉพาะใดๆ ของสมอง


คลื่น Beta (ช่วงความถี่ตั้งแต่ 14 Hz ถึงประมาณ 30 Hz)

คลื่น Beta มักเกี่ยวข้องมากที่สุดกับการมีสติหรืออยู่ในภาวะตื่นตัว เอาใจใส่ และพร้อมรับรู้ คลื่น Beta ที่มีแอมพลิจูดต่ำเกี่ยวข้องกับการจดจ่ออย่างกระตือรือร้น หรือภาวะที่ยุ่งวุ่นวายหรือวิตกกังวล คลื่น Beta ยังเกี่ยวข้องกับการตัดสินใจด้านการเคลื่อนไหว (การยับยั้งการเคลื่อนไหวและการตอบสนองทางประสาทสัมผัสต่อการเคลื่อนไหว) เมื่อวัดด้วยอุปกรณ์ EEG สัญญาณนี้มักเรียกว่า EEG beta waves


คลื่น Alpha (ช่วงความถี่ตั้งแต่ 7 Hz ถึง 13 Hz)

คลื่น Alpha มักเกี่ยวข้องกับภาวะที่ผ่อนคลาย สงบ และแจ่มชัด คลื่น Alpha พบได้ในบริเวณ occipital และ posterior ของสมอง คลื่น Alpha สามารถกระตุ้นได้ด้วยการหลับตาและผ่อนคลาย และมักไม่ค่อยปรากฏในช่วงที่มีกระบวนการทางความคิดอย่างเข้มข้น เช่น การคิด การคำนวณในใจ และการแก้ปัญหา ในผู้ใหญ่ส่วนใหญ่ คลื่น Alpha มีช่วงความถี่อยู่ที่ 9 ถึง 11 Hz เมื่อวัดด้วยอุปกรณ์ EEG สัญญาณเหล่านี้มักเรียกว่า EEG alpha waves


คลื่น Theta (ช่วงความถี่ตั้งแต่ 4 Hz ถึง 7 Hz)

กิจกรรมสมองในช่วงความถี่ระหว่าง 4 ถึง 7 Hz เรียกว่า Theta activity จังหวะ Theta ที่ตรวจพบในการวัด EEG มักพบในวัยหนุ่มสาว โดยเฉพาะบริเวณ temporal regions และระหว่างการหายใจแรงเกินไป ในผู้สูงอายุ กิจกรรม theta ที่มีแอมพลิจูดมากกว่าประมาณ 30 มิลลิโวลต์ (mV) พบได้น้อยกว่า ยกเว้นในช่วงง่วงซึม เมื่อวัดด้วยอุปกรณ์ EEG สัญญาณเหล่านี้มักเรียกว่า EEG theta waves


คลื่น Delta (ช่วงความถี่สูงสุดถึง 4 Hz)

กิจกรรม Delta พบเด่นชัดในทารก คลื่น Delta เกี่ยวข้องกับระยะหลับลึกในผู้ที่มีอายุมากกว่า มีการบันทึกคลื่น Delta ไว้ในช่วงระหว่างอาการชัก (ระหว่างการชัก) ในผู้ป่วยที่มีอาการ absence seizures ซึ่งเกี่ยวข้องกับช่วงที่สูญเสียสมาธิอย่างสั้นๆ อย่างฉับพลัน

คลื่น Delta มีลักษณะเป็นคลื่นความถี่ต่ำ (ประมาณ 3 Hz) และมีแอมพลิจูดสูง จังหวะ Delta สามารถเกิดขึ้นได้ในขณะตื่น — ตอบสนองต่อการลืมตาและอาจถูกเสริมให้เด่นขึ้นจากการหายใจแรงเกินไปด้วยเช่นกัน เมื่อวัดด้วยอุปกรณ์ EEG สัญญาณเหล่านี้มักเรียกว่า EEG delta waves


การใช้คลื่น EEG เพื่อทำความเข้าใจว่าสมองทำงานอย่างไร

EEG แสดงอะไร?

สมองของคุณกำลังดูดซับและประมวลผลข้อมูลอยู่ตลอดเวลา แม้ในขณะที่คุณนอนหลับ กิจกรรมทั้งหมดนี้สร้างสัญญาณไฟฟ้าที่เซ็นเซอร์ EEG ตรวจจับได้ สิ่งนี้ทำให้สามารถบันทึกการเปลี่ยนแปลงของกิจกรรมสมองได้ แม้จะไม่มีการตอบสนองทางพฤติกรรมที่มองเห็นได้ เช่น การเคลื่อนไหวหรือสีหน้าก็ตาม

จอ EEG แสดงการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าที่สมองของคุณสร้างขึ้น แต่ไม่ได้แสดงความคิดหรือความรู้สึก และไม่ได้ส่งกระแสไฟฟ้าใดๆ เข้าไปในสมองของคุณ

การตรวจจับกิจกรรมในบริเวณหลักของสมองมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการได้ข้อมูล EEG ที่มีคุณภาพสูง ผลลัพธ์สามารถใช้เป็นตัวชี้วัดแทนเพื่อประเมินสภาวะทางอารมณ์ที่ได้รับผลกระทบจากสิ่งเร้าภายนอก


ประวัติย่อของ EEG

การวิจัยเกี่ยวกับปรากฏการณ์กิจกรรมไฟฟ้าในสมองเริ่มทำกับสัตว์มาตั้งแต่ปี 1875 เมื่อแพทย์ Richard Caton เผยแพร่ผลการทดลองกับกระต่ายและลิงใน British Medical Journal

ในปี 1890 Adolf Beck วางอิเล็กโทรดโดยตรงบนพื้นผิวสมองของสุนัขและกระต่ายเพื่อทดสอบการกระตุ้นทางประสาทสัมผัส การสังเกตของเขาเกี่ยวกับกิจกรรมไฟฟ้าในสมองที่ผันผวนได้นำไปสู่การค้นพบคลื่นสมองและทำให้ EEG กลายเป็นสาขาทางวิทยาศาสตร์

นักสรีรวิทยาและจิตแพทย์ชาวเยอรมัน Hans Berger ได้รับการยกย่องว่าเป็นผู้บันทึกคลื่นสมอง EEG ของมนุษย์ครั้งแรกในปี 1924 Berger เป็นผู้ประดิษฐ์ electroencephalogram ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่บันทึกสัญญาณ EEG ในหนังสือ “The Origins of EEG” ผู้เขียน David Millet อธิบายการประดิษฐ์นี้ว่าเป็น “หนึ่งในการพัฒนาที่น่าประหลาดใจ โดดเด่น และสำคัญยิ่งที่สุดในประวัติศาสตร์ประสาทวิทยาคลินิก”

การบันทึก EEG ของมนุษย์ครั้งแรกได้มาจาก Hans Berger ในปี 1924 สัญญาณด้านบนคือ EEG และสัญญาณด้านล่างคือสัญญาณจับเวลา 10 Hz


Hans Berger บุคคลแรกที่บันทึกคลื่นสมอง EEG ในมนุษย์

สาขาอิเล็กโทรเอ็นเซฟาโลกราฟีทางคลินิกเริ่มขึ้นในปี 1935 โดยมีรากฐานมาจากงานวิจัยของนักประสาทวิทยา Frederic Gibbs, Hallowell Davis และ William Lennox เกี่ยวกับ epileptiform spikes, interictal spike waves และการชัก absence EEG แบบสามรอบ Gibbs และนักวิทยาศาสตร์ Herbert Jasper สรุปว่า interictal spikes เป็นลักษณะเฉพาะของโรคลมชัก ห้องปฏิบัติการ EEG แห่งแรกเปิดที่ Massachusetts General Hospital ในปี 1936

ในปี 1947 สมาคม American EEG Society ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ The American Clinical Neurophysiology Society ได้ก่อตั้งขึ้น และมีการจัด International EEG Congress ครั้งแรก

ในทศวรรษ 1950 William Grey Walter ได้พัฒนา EEG topography ซึ่งเป็นส่วนเสริมของ EEG ที่ช่วยให้สามารถทำแผนที่กิจกรรมไฟฟ้าทั่วพื้นผิวสมองได้ สิ่งนี้ได้รับความนิยมในทศวรรษ 1980 แต่ไม่เคยถูกนำมาใช้ในประสาทวิทยากระแสหลัก

Stevo Bozinovski, Liljana Bozinovska และ Mihail Sestakov เป็นนักวิทยาศาสตร์กลุ่มแรกที่ควบคุมวัตถุทางกายภาพโดยใช้อุปกรณ์ EEG ในปี 1988 ในปี 2011 EEG เข้าสู่ตลาดผู้บริโภคเมื่อผู้ประกอบการด้านเทคโนโลยี Tan Le และ Dr. Geoff Mackellar เปิดตัวบริษัท Emotiv

เทคโนโลยี EEG เช่น เฮดเซ็ตและหมวกครอบศีรษะเป็นส่วนประกอบของ BCI (Brain-Computer Interface) BCI ยังเรียกอีกอย่างว่า HMI (Human Machine Interface), MMI (Mind Machine Interface), BMI (Brain Machine Interface) และ DNI (Direct Neural Interface) — DNI สามารถถอดรหัสสัญญาณจากสมองและส่วนอื่นๆ ของระบบประสาทได้ BCI มีเป้าหมายเพื่อติดตามประสิทธิภาพทางความคิดและควบคุมวัตถุเสมือนและวัตถุทางกายภาพผ่านการเรียนรู้ของเครื่องจากคำสั่งทางความคิดที่ผ่านการฝึกฝนมาแล้ว

ในปี 2017 Rodrigo Hübner Mendes นักแข่งรถที่เป็นอัมพาตสี่แขนขา กลายเป็นคนแรกในโลกที่ขับรถ Formula 1 ได้โดยใช้เพียงคลื่นสมองของตนเอง ด้วยความช่วยเหลือของ Emotiv EEG Headset


EEG ใช้เพื่ออะไร?

ประสิทธิภาพและสุขภาวะ

นักกีฬา ผู้ที่สนใจ biohacking และผู้บริโภคทั่วไปสามารถใช้ EEG เพื่อ “ติดตาม” กิจกรรมสมองของตนได้ในลักษณะเดียวกับที่อาจติดตามจำนวนก้าวที่เดินในแต่ละวัน EEG สามารถวัดหน้าที่ด้านความคิด — เช่น ความสนใจและการวอกแวก ความเครียด และภาระทางความคิด (ความสามารถรวมของสมองสำหรับกิจกรรมทางจิตที่ถูกกำหนดลงบน working memory ณ ช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง) ข้อมูลเหล่านี้สามารถเผยให้เห็นข้อมูลเชิงลึกอันมีค่าเกี่ยวกับวิธีที่สมองตอบสนองต่อเหตุการณ์ในชีวิตประจำวัน ข้อมูล EEG ให้ข้อเสนอแนะที่สามารถนำไปใช้ในการออกแบบกลยุทธ์ที่มีพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์เพื่อลดความเครียด เพิ่มสมาธิ หรือเสริมการทำสมาธิ


การวิจัยผู้บริโภค

ข้อมูล EEG สามารถเป็น เครื่องมือค้นหาข้อมูลเชิงลึกของผู้บริโภค ที่ทรงพลังได้ การตอบสนองของสมองให้ข้อเสนอแนะต่อผู้บริโภคในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อน — เนื่องจาก EEG ถูกใช้เพื่อวัดช่องว่างระหว่างสิ่งที่ผู้บริโภคให้ความสนใจจริงๆ กับสิ่งที่พวกเขารายงานด้วยตนเองว่าชอบหรือสังเกตเห็น การผสาน EEG เข้ากับเซ็นเซอร์ชีวภาพอื่นๆ เช่น การติดตามการมอง การวิเคราะห์การแสดงออกทางสีหน้า และการวัดอัตราการเต้นของหัวใจ สามารถช่วยให้บริษัทต่างๆ เข้าใจพฤติกรรมของลูกค้าได้อย่างครบถ้วน การใช้เทคโนโลยีประสาทเช่น EEG เพื่อศึกษาปฏิกิริยาของผู้บริโภคเรียกว่า neuromarketing


การดูแลสุขภาพ

เนื่องจากการทดสอบ EEG แสดงกิจกรรมสมองระหว่างขั้นตอนที่ควบคุมได้ ผลลัพธ์จึงอาจมีข้อมูลที่ใช้วินิจฉัยความผิดปกติของสมองหลายชนิด ข้อมูล EEG ที่ผิดปกติจะแสดงผ่านคลื่นสมองที่ไม่สม่ำเสมอ ข้อมูล EEG ที่ผิดปกติสามารถบ่งชี้สัญญาณของความบกพร่องของสมอง การบาดเจ็บที่ศีรษะ ความผิดปกติของการนอนหลับ ปัญหาความจำ เนื้องอกในสมอง โรคหลอดเลือดสมอง ภาวะสมองเสื่อม ความผิดปกติของการชัก เช่น โรคลมชัก และภาวะอื่นๆ อีกมากมาย ขึ้นอยู่กับการวินิจฉัยที่ตั้งใจไว้ แพทย์บางครั้งจะรวม EEG เข้ากับการทดสอบด้านความคิด การติดตามกิจกรรมสมอง และ เทคนิคการสร้างภาพประสาท


การวินิจฉัยอาการชัก

มักแนะนำให้ผู้ป่วยที่มีอาการชักเข้ารับการทดสอบ EEG ในกรณีเหล่านี้ แพทย์อาจทำ ambulatory EEG ซึ่งบันทึกต่อเนื่องได้นานสูงสุด 72 ชั่วโมง ขณะที่ EEG แบบดั้งเดิมใช้เวลา 1-2 ชั่วโมง ผู้ป่วยสามารถเคลื่อนไหวอยู่ภายในบ้านของตนเองได้โดยสวมเฮดเซ็ต EEG การขยายระยะเวลาการบันทึกจะเพิ่มโอกาสในการจับกิจกรรมสมองที่ผิดปกติ ด้วยเหตุนี้ ambulatory EEG จึงมักถูกใช้เพื่อวินิจฉัยโรคลมชัก (EEG epilepsy) ความผิดปกติของการชัก หรือความผิดปกติของการนอนหลับ


การศึกษาการนอนหลับสำหรับความผิดปกติของการนอนหลับ

การตรวจ EEG sleep study หรือการทดสอบ “polysomnography” วัดกิจกรรมของร่างกายนอกเหนือจากการสแกนสมอง ช่างเทคนิค EEG จะติดตามอัตราการเต้นของหัวใจ การหายใจ และระดับออกซิเจนในเลือดของคุณระหว่างขั้นตอนที่ทำค้างคืน Polysomnography ส่วนใหญ่ใช้ในการวิจัยทางการแพทย์และเป็นการตรวจวินิจฉัยความผิดปกติของการนอนหลับ


ประสาทวิทยาเชิงปริมาณ

เนื่องจาก EEG วัดกิจกรรมไฟฟ้าในชั้นนอกของสมอง (cerebral cortex) จึงสามารถรับคลื่นสมองจากหนังศีรษะของคุณได้ การผสานการทดสอบสมองแบบ EEG เข้ากับข้อมูลจากเทคนิคการติดตามสมองอื่นๆ ช่วยให้นักวิจัยได้รับมุมมองใหม่เกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนซึ่งเกิดขึ้นในสมองของเรา — รวมถึงในร่างกายของเราด้วย

นั่นคือสิ่งที่ quantitative electroencephalography (qEEG) ตั้งเป้าจะทำได้พอดี Quantitative EEG บันทึกคลื่นสมองของคุณเหมือน EEG แบบดั้งเดิม โดยใช้ machine learning qEEG จะเปรียบเทียบคลื่นสมองของคุณกับคลื่นสมองของบุคคลเพศเดียวกันและช่วงอายุเดียวกัน แต่เป็นผู้ที่ไม่มีความบกพร่องของสมอง กระบวนการ qEEG สร้าง “แผนที่” ของสมองคุณผ่านการเปรียบเทียบเชิงปริมาณ กระบวนการนี้พบได้ทั่วไปในสาขาย่อยของประสาทวิทยาที่เรียกว่า computational neuroscience

การจัดวางอิเล็กโทรด EEG เป็นส่วนสำคัญอย่างยิ่งต่อความสำเร็จของ qEEG การจัดวางสาย EEG แบบดั้งเดิมเป็นไปตามระบบ 10-20 ซึ่งเป็นมาตรฐานที่ได้รับการยอมรับในระดับสากลสำหรับการติดอิเล็กโทรดบนหนังศีรษะของคุณ “10-20” หมายถึงระยะห่างระหว่างขั้ว EEG ที่เป็น 10% หรือ 20% ของระยะรวมของกะโหลกศีรษะ

จำนวนอิเล็กโทรดบนอุปกรณ์อาจแตกต่างกัน — ระบบบันทึก EEG บางระบบอาจมีอิเล็กโทรดมากถึง 256 จุด การบันทึก qEEG ใช้หมวกครอบ 19 เซ็นเซอร์เพื่อเก็บข้อมูลจากทั้ง 19 บริเวณของหนังศีรษะของคุณ เนื่องจากสาย EEG ขยายสัญญาณจากจุดที่ติดตั้ง การได้แผนที่สมอง qEEG จึงช่วยระบุสาเหตุของความบกพร่องที่สังเกตได้ในระดับพฤติกรรมและ/หรือความคิดในระดับสมอง


การวิจัยเชิงวิชาการ

ผลลัพธ์ EEG ที่ผิดปกติไม่ใช่ข้อมูลที่มีค่าจากผลการทดสอบ EEG เพียงอย่างเดียว นักวิจัยจำนวนมากใช้ EEG ปกติในการวิจัยของตน รวมถึงการศึกษาบุกเบิกในปี 1957 เกี่ยวกับกิจกรรมสมองระหว่างการนอนหลับ REM

ดังที่ได้กล่าวไว้ในส่วนเกี่ยวกับประเภทของคลื่นสมองที่ EEG วัด การศึกษาการบันทึก EEG ทำให้เห็นช่วงความถี่ที่หลากหลายซึ่งอยู่ภายในสัญญาณสมอง ความถี่เหล่านี้สะท้อนถึงภาวะการเอาใจใส่และภาวะทางความคิดที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น นักวิจัยได้ติดตามกิจกรรมในย่าน gamma-band (ซึ่งมักเกี่ยวข้องกับความสนใจแบบรู้ตัว) ระหว่างการศึกษาการตอบสนองทางระบบประสาทระหว่างการทำสมาธิ (EEG meditation)

กิจกรรมในย่าน gamma band เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพทางจิตหรือทางกายภาพในระดับสูงสุด การทดลองที่ผู้เข้าร่วมสวมอุปกรณ์ EEG แล้วฝึกสมาธิอย่างลึกซึ้ง ได้นำไปสู่แนวคิดว่าคลื่น gamma เกี่ยวข้องกับประสบการณ์แบบมีสติหรือภาวะทางจิตที่เหนือโลก อย่างไรก็ตาม ในหมู่นักวิจัยเชิงวิชาการยังไม่มีข้อสรุปที่ตรงกันว่ากิจกรรมในย่าน gamma-band เกี่ยวข้องกับหน้าที่ทางความคิดใดกันแน่

นักวิจัยต้องการวิธีประมวลผลและจัดการข้อมูลสมองจำนวนมหาศาลที่พวกเขาเก็บรวบรวมมา — และแม้แต่แบ่งปันกับสถาบันต่างๆ ด้วย “Neuroinformatics” คือสาขาวิจัยที่ให้เครื่องมือเชิงคำนวณและแบบจำลองทางคณิตศาสตร์สำหรับ ข้อมูลประสาทวิทยา Neuroinformatics มีเป้าหมายเพื่อสร้างเทคโนโลยีสำหรับการจัดระเบียบฐานข้อมูล การแบ่งปันข้อมูล และการสร้างแบบจำลองข้อมูล ซึ่งเกี่ยวข้องกับข้อมูลหลากหลายประเภท เนื่องจาก “ประสาทวิทยา” ถูกนิยามอย่างกว้างว่าเป็นการศึกษาทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับระบบประสาท หนึ่งในสาขาย่อยของประสาทวิทยาคือจิตวิทยาเชิงความคิด ซึ่งใช้วิธีการสร้างภาพประสาทเช่น EEG เพื่อวิเคราะห์ว่าส่วนใดของสมองและระบบประสาทเป็นรากฐานของกระบวนการทางความคิดใด


การวิจัยตลาด: การใช้เฮดเซ็ต EEG เพื่อทำความเข้าใจสภาวะทางอารมณ์และความคิด


กระบวนการทดสอบ EEG

การเตรียมตัวสำหรับขั้นตอน EEG

หัวข้อถัดไปเกี่ยวกับการเฝ้าติดตาม EEG การตีความ และผลลัพธ์ มีข้อมูลสำหรับผู้ที่กำลังเข้ารับการทดสอบ EEG ในสถานพยาบาล วิธีเตรียมตัวสำหรับการทดสอบที่ดีที่สุดคือการถามผู้ดำเนินการทดสอบเกี่ยวกับคำแนะนำการเตรียมตัวที่เฉพาะเจาะจง คำแนะนำในการเตรียมตัวอาจแตกต่างกันไปตามกรณีการใช้งาน — ตัวอย่างเช่น การบันทึก EEG สำหรับการวิจัยผู้บริโภค การวิจัยทางวิชาการ หรือประสิทธิภาพและสุขภาวะ อาจต้องให้ผู้เข้าร่วมทำกิจกรรมแทนการนอนลง

บริษัทอย่าง Emotiv ได้เป็นผู้นำความก้าวหน้าในเทคโนโลยี EEG ที่ทำให้การทำ การประมวลผล และการตีความการทดสอบรวดเร็วและสะดวกยิ่งขึ้น เฮดเซ็ต EEG แบบพกพาและไร้สายของ Emotiv สามารถติดตั้งได้ภายในเวลาไม่ถึงห้านาที และช่วยให้ผู้เข้าร่วมเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระแทนที่จะถูกจำกัดให้อยู่ในสถานที่ทดสอบ

ก่อนการทดสอบ EEG ให้แจ้งผู้เชี่ยวชาญที่ดำเนินการทดสอบ — ไม่ว่าจะเป็นแพทย์ นายจ้าง หรือผู้วิจัย — เกี่ยวกับยาประจำที่คุณใช้อยู่ แนะนำให้สระผมในคืนก่อนเข้ารับการตรวจและปล่อยให้ปราศจากผลิตภัณฑ์จัดแต่งทรงผมใดๆ หลีกเลี่ยงการดื่มหรือรับประทานคาเฟอีนอย่างน้อย 8 ชั่วโมงก่อนการทดสอบ หากคุณต้องนอนระหว่างขั้นตอน EEG คุณอาจได้รับคำแนะนำให้จำกัดเวลานอนในคืนก่อนหน้า เพื่อให้สมองของคุณผ่อนคลายได้อย่างเหมาะสมระหว่างการทดสอบ


การเฝ้าติดตาม EEG

คุณจะไม่รู้สึกเจ็บหรือไม่สบายระหว่างขั้นตอน EEG ในขั้นตอน EEG ทางคลินิก คุณจะนอนอยู่บนเตียงหรือเก้าอี้เอนหลัง และได้รับคำสั่งให้หลับตา ช่างเทคนิค EEG จะวัดศีรษะของคุณและทำเครื่องหมายตำแหน่งที่จะติดสาย

เมื่อการทดสอบเริ่มขึ้น อิเล็กโทรดจะบันทึกคลื่นสมองของคุณและส่งกิจกรรมนั้นไปยังเครื่องบันทึกข้อมูล จากนั้นเครื่อง EEG จะเปลี่ยนข้อมูลให้เป็นรูปแบบคลื่นเพื่อการตีความ เมื่อการบันทึกเสร็จสิ้น ช่างเทคนิคจะถอดอิเล็กโทรดออกจากหนังศีรษะของคุณ

การทดสอบ EEG แบบปกติในสถานที่ทางวิทยาศาสตร์หรือทางคลินิกใช้เวลาประมาณ 30-60 นาที รวมถึงเวลาตั้งค่าเริ่มต้นราว 20 นาที การทดสอบ EEG ที่ดำเนินการเพื่อการวิจัยผู้บริโภค การทำงานของบุคคล และสถานที่ทำงานอาจสั้นหรือยาวกว่านี้ได้ ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์การทดสอบ เฮดเซ็ต EEG แบบไร้สายของ Emotiv รองรับการตั้งค่าที่รวดเร็วกว่าในกรณีการใช้งานเหล่านี้ (น้อยกว่าห้านาที)

หลังจากขั้นตอนเสร็จแล้วไม่ควรต้องใช้เวลาพักฟื้น หากคุณได้รับยาที่ทำให้ง่วงเพื่อใช้หลับระหว่างการทดสอบ ผู้ดำเนินการทดสอบอาจแนะนำให้รอที่สถานที่จนกว่ายาจะหมดฤทธิ์ หรือให้มีคนขับรถพากลับบ้าน

ผลข้างเคียงจากการทดสอบ EEG พบได้น้อย อิเล็กโทรดไม่ได้สร้างความรู้สึกใดๆ; มันเพียงบันทึกกิจกรรมสมองเท่านั้น ผู้ที่เป็นโรคลมชักอาจเกิดอาการชักจากสิ่งกระตุ้น เช่น แสงกะพริบระหว่างขั้นตอน การชักระหว่างการทดสอบ EEG ไม่ใช่เรื่องน่ากลัว — จริงๆ แล้วมันอาจช่วยให้แพทย์วินิจฉัยชนิดของโรคลมชักและปรับการรักษาให้เหมาะสมได้


การตีความ EEG และผลลัพธ์ของขั้นตอน

หากคุณได้รับคำแนะนำให้ทำการทดสอบ EEG ด้วยเหตุผลทางคลินิก ผลการทดสอบของคุณจะถูกตีความโดยแพทย์ผู้เชี่ยวชาญด้านระบบประสาท นักประสาทวิทยาจะศึกษาเอกสารการบันทึกเพื่อดูรูปแบบสมองปกติและผิดปกติ รูปแบบคลื่นสมองสามารถสังเกตได้อย่างชัดเจนจากลักษณะของรูปคลื่นตัวอย่างเช่น รูปแบบ burst suppression ซึ่งมักพบในผู้ป่วยที่มีภาวะสมองไม่ทำงาน เช่น โคม่า หรือได้รับยาสลบทั่วไป จะแสดงสไปค์สั้นๆ (burst) สลับกับช่วงที่ราบเรียบ (suppression)

โรคลมชักชนิดต่างๆ มีลักษณะเฉพาะด้วยรูปแบบ EEG ที่แตกต่างกัน รูปแบบ spike-wave — รูปแบบ EEG แบบทั่วไปและสมมาตร — มักพบระหว่างอาการชักแบบ absence seizure ซึ่งผู้ป่วยจะมีการหมดสติช่วงสั้นๆ อาการชักแบบ partial focal seizure ซึ่งกิจกรรมชักส่งผลเพียงบริเวณเดียวของสมอง มีลักษณะเป็นรูปแบบจังหวะความถี่เร็วแรงดันต่ำที่ปรากฏในช่องข้อมูล EEG ที่เกี่ยวข้องกับบริเวณนั้น

จากนั้นนักประสาทวิทยาจะส่งผลการวัด EEG กลับไปยังแพทย์ที่สั่งตรวจ แพทย์ของคุณอาจนัดหมายเพื่อตรวจทบทวนภาพ EEG และพูดคุยผลลัพธ์กับคุณ ขึ้นอยู่กับอาการของคุณ อาจมีการแนะนำบริการที่เรียกว่า EEG neurofeedback หรือ biofeedback เป็นการติดตามผล ตัวอย่างเช่น ผู้ที่ต้องการ เสริมรูปแบบคลื่นสมองที่เกี่ยวข้องกับสมาธิอาจเข้ารับ neurofeedback การบำบัดสำหรับ ADHD

การบำบัดแบบ Biofeedback ช่วยให้ผู้เข้ารับการบำบัดควบคุมกระบวนการทางร่างกายที่ไม่สมัครใจได้ ตัวอย่างเช่น ผู้ที่มีความดันโลหิตสูงสามารถดูค่าการวัดร่างกายของตนบนจอที่รับข้อมูลจากอิเล็กโทรดบนผิวหนังของตนได้ การเฝ้าติดตามกิจกรรมนี้ช่วยสอนวิธีผ่อนคลายและการออกกำลังกายทางจิตที่อาจบรรเทาอาการได้

ในทำนองเดียวกัน Neurofeedback อาศัย EEG เพื่อฝึกสมองให้ทำงานได้ดีขึ้น ระหว่างการฝึกนี้ ผู้ป่วยจะถูกเชื่อมต่อกับเครื่อง EEG และมองเห็นกิจกรรมสมองของตนขณะทำงานอยู่ สิ่งนี้มักคล้ายกับวิดีโอเกมประเภทหนึ่งที่ผู้ป่วยกำลัง “เล่น” เกมด้วยสมองเพื่อควบคุมกิจกรรมสมองของตน ผู้ป่วยพยายามปรับปรุงความถี่สมองที่เกี่ยวข้องกับความบกพร่องของสมอง เช่นเดียวกับที่นักกีฬาฝึกกล้ามเนื้อที่อ่อนแอ การทำ EEG neurofeedback มักแนะนำสำหรับภาวะต่างๆ เช่น โรคลมชัก โรคไบโพลาร์ ADHD และออทิซึม แม้จะช่วยภาวะเหล่านี้ได้ แต่ก็ไม่สามารถรักษาให้หายขาดได้


อุปกรณ์ EEG ประเภทต่างๆ

เครื่อง EEG มีอยู่ในรูปแบบของ อุปกรณ์ EEG แบบสวมใส่ หลายชนิด ในภาพรวมระดับสูง ความแตกต่างคือระหว่างอุปกรณ์ EEG ทางคลินิก (ใช้ในสถานพยาบาลและการวิจัยทางวิทยาศาสตร์) กับอุปกรณ์ EEG สำหรับผู้บริโภค (ใช้ในการวิจัยผู้บริโภค การวิจัยทางวิชาการ และประสิทธิภาพและสุขภาวะ) สำหรับอุปกรณ์ทางคลินิก ผู้เข้าร่วมไม่สามารถขยับตัวได้ขณะสวมอุปกรณ์ และต้องเก็บข้อมูลในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมและมีการป้องกันสัญญาณรบกวนเพื่อหลีกเลี่ยงการบิดเบือนสัญญาณ อุปกรณ์ EEG สำหรับผู้บริโภค เช่น เฮดเซ็ตไร้สายของ Emotiv ช่วยให้ผู้ใช้สามารถติดตามกิจกรรมสมองได้ทุกที่

ความแตกต่างระหว่างอุปกรณ์ EEG แบบสวมใส่ชนิดต่างๆ เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อรองรับข้อกำหนดของผู้เชี่ยวชาญที่ใช้งานระบบ EEG และสภาพแวดล้อมที่ใช้เก็บข้อมูล ตัวอย่างเช่น นักประสาทวิทยาและนักประสาทวิทยาศาสตร์มักต้องการความหนาแน่นของเซ็นเซอร์ที่สูงกว่าที่นักวิจัยผู้บริโภคอาจต้องการ นอกจากการจัดวางอิเล็กโทรด EEG แล้ว ยังมีความแตกต่างที่สำคัญอื่นๆ ของระบบ EEG ที่ควรพิจารณา


หมวก EEG เทียบกับเฮดเซ็ต EEG

ความแตกต่างระหว่างหมวก EEG กับเฮดเซ็ต EEG คืออะไร? ความแตกต่างหลักระหว่างอุปกรณ์ EEG แบบสวมใส่สองประเภทที่พบบ่อยที่สุดนี้อยู่ที่จำนวนอิเล็กโทรด เฮดเซ็ตมักมีอิเล็กโทรดอยู่ระหว่าง 5-20 จุด หมวกสามารถรองรับเซ็นเซอร์ได้มากกว่า เนื่องจากมีพื้นที่ผิวสำหรับการวางอิเล็กโทรดมากกว่า หมวก EEG เช่น Emotiv EPOC FLEX มีเซ็นเซอร์ที่เคลื่อนย้ายได้เพื่อการจัดวางที่ยืดหยุ่น การจัดเรียงเซ็นเซอร์ในเฮดเซ็ต Emotiv INSIGHT และ EPOC X เป็นแบบตายตัว


EPOC Flex

เซ็นเซอร์แบบเจลหรือน้ำเกลือ


EPOC+ และ EPOC X

เซ็นเซอร์น้ำเกลือ


อิเล็กโทรด EEG แบบเปียก เทียบกับแบบแห้ง

อุปกรณ์ EEG ส่วนใหญ่ใช้ทั้งอิเล็กโทรดแบบเปียกหรือแบบแห้ง นอกจากนี้ยังมีอิเล็กโทรดรูปแบบใหม่ที่เรียกว่า “tattoo electrodes” ซึ่งเป็นอิเล็กโทรดพิมพ์ที่ติดเหมือนรอยสักชั่วคราว อิเล็กโทรดแบบเปียกให้ความแม่นยำของข้อมูลที่ดีกว่า เนื่องจากใช้เจลกาวเพื่อให้สัมผัสกับหนังศีรษะได้ดีขึ้น อิเล็กโทรดแบบเปียกส่วนใหญ่ใช้ในงานคลินิกและงานวิจัย อิเล็กโทรดแบบแห้งไม่จำเป็นต้องใช้เจลกาว อุปกรณ์ EEG ที่ใช้อิเล็กโทรดแบบแห้งมักใช้ในการวิจัยผู้บริโภคเกี่ยวกับ EEG เพราะติดตั้งได้รวดเร็วกว่า นักวิจัยกำลังเปรียบเทียบข้อดีข้อเสียของอิเล็กโทรด EEG แบบเปียกและแบบแห้งอย่างต่อเนื่อง


อุปกรณ์ EEG แบบมีสาย เทียบกับแบบไร้สาย

ในยุคแรกของ EEG ผู้ป่วยต้องถูกเชื่อมต่อกับเครื่อง EEG ในสถานพยาบาล ปัจจุบันสามารถทดสอบ EEG แบบไร้สายได้ เนื่องจากสัญญาณ EEG สามารถแปลงเป็นดิจิทัลและส่งไปยังเครื่องบันทึก เช่น สมาร์ตโฟน คอมพิวเตอร์ หรือคลาวด์ได้ การทดสอบสามารถดำเนินการได้ในหลากหลายสภาพแวดล้อมโดยใช้อุปกรณ์ EEG แบบพกพา คุณสามารถทำการทดลองที่ให้ผู้เข้าร่วมสวม เฮดเซ็ต EEG แบบไร้สาย และเดินผ่านสวนสาธารณะได้ และการเคลื่อนไหวของผู้เข้าร่วมจะถูกจำกัดเพียงแค่ช่วงของการส่งข้อมูลเท่านั้น หากคุณจำเป็นต้องควบคุมสภาพแวดล้อมการทดสอบเพื่อกระตุ้นด้วยสิ่งเร้า เช่น แสงกะพริบ คุณอาจเลือกใช้สถานพยาบาล — ซึ่งในกรณีนั้นจะไม่มีข้อจำกัดในการใช้อุปกรณ์ EEG แบบมีสาย


เฮดเซ็ต EEG แบบมีสาย

การเชื่อมต่อด้วยสายเคเบิล


เฮดเซ็ต EEG ไร้สายของ Emotiv

เทคโนโลยีไร้สาย Bluetooth


การวัด EEG เทียบกับเทคนิคการวัดสมองแบบอื่น

ข้อได้เปรียบของการวัด EEG คือเป็นการวัดกิจกรรมสมองที่รุกล้ำน้อยที่สุดที่มีอยู่ และให้ข้อมูลเชิงปริมาณจำนวนมากระหว่างกระบวนการทางความคิดที่เกี่ยวข้อง วิธีอื่นๆ ในการศึกษาการทำงานของสมอง ได้แก่:

  • Functional magnetic resonance imaging (fMRI)

  • Magnetoencephalography (MEG)

  • Nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR or MRS)

  • Electrocorticography

  • Single-photon emission computed tomography (SPECT)

  • Positron emission tomography (PET)

  • Near-infrared spectroscopy (NIRS)

  • Event-related optical signal (EROS)


ข้อดีของ EEG

แม้ว่า EEG จะมีความไวเชิงพื้นที่ค่อนข้างต่ำ แต่ก็มีข้อได้เปรียบหลายประการเหนือเทคนิคการถ่ายภาพสมองและการวิจัยสมองที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้บางวิธี:

  • EEG มีความละเอียดเชิงเวลาสูงมากเมื่อเทียบกับ fMRI สามารถจับการตอบสนองที่รวดเร็วของสมองซึ่งเกิดขึ้นในระดับมิลลิวินาทีได้ ทำให้สามารถซิงก์สิ่งที่เกิดขึ้นในสมองและในสิ่งแวดล้อมได้อย่างแม่นยำ EEG ถูกบันทึกที่อัตราการสุ่มตัวอย่างระหว่าง 250 ถึง 2000 Hz ในสถานพยาบาลและงานวิจัย ระบบเก็บข้อมูล EEG ที่ทันสมัยกว่าสามารถบันทึกที่อัตราสูงกว่า 20,000 Hz ได้หากต้องการ

  • ต้นทุนด้านฮาร์ดแวร์และต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ (TCO) ต่ำกว่ามาก

  • ข้อมูล EEG เก็บแบบไม่รุกล้ำ แตกต่างจาก electrocorticography ซึ่งต้องอาศัยการผ่าตัดประสาทเพื่อวางอิเล็กโทรดลงบนพื้นผิวสมองโดยตรง

  • เซ็นเซอร์ EEG แบบเคลื่อนย้ายได้สามารถใช้ได้ในสถานที่มากกว่า fMRI, SPECT, PET, MRS หรือ MEG เนื่องจากเทคนิคเหล่านี้ต้องพึ่งพาอุปกรณ์ขนาดใหญ่ ราคาแพง และเคลื่อนย้ายไม่ได้

  • EEG เงียบ จึงเอื้อต่อการศึกษาการตอบสนองต่อสิ่งเร้าทางการได้ยิน

  • เมื่อเทียบกับ fMRI และ MRI แล้ว ไม่มีอันตรายทางกายภาพจากเครื่อง EEG fMRI และ MRI เป็นแม่เหล็กกำลังสูงที่ไม่สามารถใช้กับผู้ป่วยที่มีอุปกรณ์โลหะ เช่น เครื่องกระตุ้นหัวใจได้

  • fMRI, PET, MRS และ SPECT อาจกระตุ้นอาการกลัวที่แคบ ซึ่งอาจทำให้ผลการทดสอบผิดเพี้ยน EEG ไม่ก่อให้เกิดอาการกลัวที่แคบ เนื่องจากผู้เข้าร่วมไม่ได้ถูกจำกัดให้อยู่ในพื้นที่แคบ

  • การสแกน EEG สำหรับผู้บริโภคเปิดโอกาสให้ผู้เข้าร่วมเคลื่อนไหวระหว่างการทดสอบได้มากกว่าเทคนิคการสร้างภาพประสาทส่วนใหญ่

  • EEG ไม่เกี่ยวข้องกับการสัมผัสรังสีลิแกนด์ ต่างจาก positron emission tomography หรือสนามแม่เหล็กความเข้มสูง เช่น MRI หรือ fMRI

  • EEG ไม่เกี่ยวข้องกับการสัมผัสสนามแม่เหล็กความเข้มสูง (>1 tesla)

  • เมื่อเทียบกับวิธีทดสอบด้านพฤติกรรม EEG สามารถตรวจจับกระบวนการแฝงได้ (การประมวลผลที่ไม่ต้องการการตอบสนอง) เทคโนโลยีนี้ยังใช้กับผู้เข้าร่วมที่ไม่สามารถตอบสนองทางการเคลื่อนไหวได้

  • EEG มีอุปสรรคในการเริ่มใช้น้อยสำหรับการใช้งานของผู้บริโภค จึงเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังสำหรับการติดตามและบันทึกกิจกรรมสมองระหว่างกิจกรรมต่างๆ ในชีวิตประจำวัน ทำให้มีการประยุกต์ใช้ได้แทบไม่จำกัด

  • การวิเคราะห์การนอนหลับด้วย EEG สามารถบ่งชี้แง่มุมสำคัญของช่วงเวลาการพัฒนาสมอง รวมถึงการประเมินการสุกงอมของสมองในวัยรุ่น

  • มีความเข้าใจที่ชัดเจนกว่าเกี่ยวกับสัญญาณที่วัดด้วย EEG เมื่อเทียบกับการสร้างภาพแบบ BOLD (Blood-oxygen-level-dependent) ที่ใช้ใน fMRI


เกม EEG

เทคโนโลยี EEG ได้ถูกปรับใช้ในโลกเกมทั้งเพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์และความบันเทิง บริษัทต่างๆ ใช้ EEG เพื่อสร้างวิธีการโต้ตอบกับวิดีโอเกมใน VR, AR และ BCI เครื่อง EEG ตรวจจับสัญญาณและอัลกอริทึมในซอฟต์แวร์ตีความคลื่นสมองของคุณเพื่อควบคุมอวตารบนหน้าจอ

เฮดเซ็ต EPOC ของ Emotiv เป็นอินเทอร์เฟซสมอง-คอมพิวเตอร์ (BCI) ที่มีความเที่ยงตรงสูงตัวแรก ซึ่งสามารถตรวจสอบและตีความความคิดและอารมณ์ทั้งที่รู้ตัวและไม่รู้ตัว BCI สามารถตรวจจับคลื่นสมองที่ซับซ้อนจากการแสดงออก อารมณ์ และการกระทำที่แตกต่างกัน 30 แบบ การตรวจจับนี้ทำได้ผ่าน machine learning อัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่องได้รับการฝึกให้รู้จำรูปแบบสมองที่เกิดขึ้นขณะที่ผู้เข้าร่วมประมวลผลการแสดงออก อารมณ์ และการกระทำต่างๆ

เมื่ออัลกอริทึมตรวจจับคลื่นสมอง EEG ในชุดข้อมูลได้ BCI ก็สามารถเชื่อมโยงรูปแบบนั้นกับคำสั่งทางกายภาพหรือดิจิทัลได้ ตัวอย่างเช่น การคิดคำกระตุ้นอย่าง “push!” จะทำให้อวตารของคุณผลักวัตถุที่ขวางทางออกไป


TechCrunch TV: อุปกรณ์ที่ควบคุมด้วยความคิดและอื่นๆ โดยใช้ EEG


กรณีการใช้งาน EEG

มีการประยุกต์ใช้ EEG ในยุคปัจจุบันมากมาย กรณีการใช้งาน EEG ที่โดดเด่นบางส่วนได้แก่:

  • ประสาทวิทยาศาสตร์

  • โปรแกรมการศึกษาสมอง

  • Neuromarketing

  • การศึกษาการนอนหลับ

  • อินเทอร์เฟซสมอง-คอมพิวเตอร์ (BCI)

  • ประสิทธิภาพด้านความคิด

  • การวัดตนเองเชิงปริมาณ

  • สภาวะทางอารมณ์

  • การบำบัด ADHD

  • ความผิดปกติทางระบบประสาท

  • การปรับจังหวะคลื่นสมอง

  • การบำบัดพฤติกรรมทางความคิด

  • สารสนเทศประสาทวิทยา

  • เกมคลื่นสมอง

  • ส่วนเสริม AR & VR

  • ภาวะกลืนลำบากและภาวะสมองเสื่อม

  • การฟื้นฟูสมรรถภาพหลังโรคหลอดเลือดสมอง

  • แบบทดสอบความจำใช้งาน (N-back)


หมายเหตุ: นี่เป็นเพียงข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับ EEG ผลิตภัณฑ์ Emotiv มีไว้เพื่อใช้ในการวิจัยและการใช้งานส่วนบุคคลเท่านั้น ผลิตภัณฑ์ของเราไม่ได้นำไปจำหน่ายในฐานะอุปกรณ์ทางการแพทย์ตามที่กำหนดไว้ใน EU directive 93/42/EEC ผลิตภัณฑ์ของเราไม่ได้ออกแบบหรือมีไว้เพื่อใช้ในการวินิจฉัยหรือการรักษาโรค