Wat is elektrocorticografie?
Elektrocorticografie (ECoG) is de procedure waarbij sensoren, elektroden, rechtstreeks op een chirurgisch blootgesteld menselijk brein worden bevestigd om de elektrische activiteit te meten en te analyseren. Externe elektroden in contact met de hoofdhuid van het hoofd kunnen ook het actieve functioneren van de hersenen detecteren, maar voor het diagnosticeren van bepaalde soorten hersenaandoeningen is het niet nauwkeurig genoeg. Frequente, ernstige en slopende aanvallen van de medische aandoening genaamd epilepsie is een voorbeeld. Een mogelijke manier om het te behandelen is om alleen het kleine deel van de hersenen te identificeren en te verwijderen dat hen triggert, zonder kritisch belangrijke aangrenzende hersenmaterie te beschadigen.
Een röntgenfoto kan zacht menselijk weefsel doordringen om de vorm van een schedel te onthullen, maar artsen van neurologie die de hersenen van binnen willen zien, hebben andere technologieën nodig. Een van de beste methoden is beeldvorming met magnetische resonantie, meestal MRI genoemd. In plaats van röntgenstraling gebruikt het krachtige magneten om het lichaam op atomair niveau te veranderen, hun effect vast te leggen en gedetailleerd weer te geven.
Een afbeelding van de hersenen kan abnormale structuren vertonen. Er zijn echter veel hersenaandoeningen die niet worden veroorzaakt door detecteerbare fysieke dingen, maar eerder door een abnormale werking van het complexe orgaan. Om te evalueren of de hersenen normaal functioneren, hebben neurologen verschillende technologieën nodig. Een van de belangrijkste daarvan is de eenvoudige hersenkaart. Geaccumuleerd medisch onderzoek heeft de besturing van menselijke functies - zoals gezichtsvermogen, taal of een spier - toegewezen aan zeer specifieke plaatsen in de hersenen.
Met de kaart van een brein in de hand, als een neuroloog een patiënt abnormale symptomen vertoont, weet hij waar hij moet zoeken, maar heeft hij technologie nodig om de functionele toestand van die locatie te meten. Een middel is een functionele MRI, die een hersenbeeld produceert van gebieden die worden gemarkeerd door grotere concentraties met zuurstof gevuld bloed. De veronderstelling is dat dit overeenkomt met de brandstof die nodig is voor verhoogde hersenactiviteit in dergelijke gebieden. Hersencellen en zenuwcellen functioneren door elektrische signalen te ontvangen, te genereren en over te dragen naar andere cellen.
Voor een meer directe weergave van hersenactiviteit heeft een neuroloog metingen van zijn elektrische output nodig. De meest gebruikte technologie is het elektro-encefalogram of EEG. Een precies in kaart gebracht netwerk van gevoelige sensoren, elektroden genaamd, is bevestigd aan de hoofdhuid. Elk meet hersengolven, minieme spanningsveranderingen veroorzaakt door elektrische activiteit van het gebied van de hersenen direct eronder. Artsen hebben geleerd patronen in de resulterende grafiek te herkennen als consistent voor bepaalde neurologische aandoeningen, waaronder de meest voorkomende - epilepsie.
Epilepsie wordt gekenmerkt door oncontroleerbare aanvallen, vaak gepaard met verlies van bewustzijn en spiertrekkingen. Ze zijn in wezen het resultaat van een elektrische overbelasting van de hersenen en kunnen worden gecategoriseerd op basis van hoe de gebeurtenis wordt geactiveerd. Veel epileptica, ooit beschouwd als fysiek gehandicapt, hebben hun toestand kunnen beheersen met moderne anticonvulsiva die voor het eerst in de jaren negentig werden geïntroduceerd.
Onder de vele soorten epilepsieën, met name moeilijk te behandelen, zijn die welke worden veroorzaakt door of afkomstig zijn van een bepaalde locatie van de hersenen. Een EEG kan de algemene locatie hebben geïdentificeerd, maar afbeeldingen kunnen geen ongebruikelijke afwijkingen hebben onthuld. Als medicatie niet effectief is, kan een neuroloog dan geen beroep meer doen dan een craniotomie uitvoeren, de schedel verwijderen, een deel van het schedelbot. Directe visuele inspectie van de blootgestelde hersenen kan een litteken onthullen of een andere waarschijnlijke oorzaak.
In dit stadium zal de neurochirurg normaal een elektrocorticografie uitvoeren. Vergelijkbaar met een EEG, zal een kleinere en fijnere maas van elektroden direct op de hersenen worden geplaatst voor een opname van de elektrische activiteit van het gebied. Dit zal de schijnbare oorsprong van epileptische episoden aangeven, ook wel de epileptogene zone genoemd. De locatie wordt genoteerd op de bovenste laag van de hersenen, de hersenschors genoemd.
Het verwijderen van de overtredende zone verwijdert de trigger van aanvallen. Het hoofddoel van de chirurg is om zo weinig mogelijk hersenweefsel chirurgisch uit te snijden. In combinatie met elektrocorticografie kan het gehele gebied rond een epileptogene zone worden gesondeerd met directe corticale elektrische stimulatie (DCES). De procedure maakt gebruik van een draagbare aanwijzer die een milde elektrische schok veroorzaakt. Onder plaatselijke verdoving en bij bewustzijn kan de patiënt een gevoel of spierbeweging van de stimulatie melden.
Elektrocorticografie kan een gebied van ongeveer 0,4 inch (1 cm) vierkant identificeren. Met DCES-mapping kan een chirurg dit beperken tot een nog kleiner gebied voor chirurgische verwijdering. In het proces is hij in staat om beschadigde gebieden van gezonde hersenen te vermijden die van cruciaal belang kunnen zijn voor normale menselijke functies.