Co to jest elektrokortykografia?
Elektrokortykografia (ECoG) to procedura podłączania czujników zwanych elektrodami bezpośrednio do odsłoniętego chirurgicznie ludzkiego mózgu w celu pomiaru i analizy jego aktywności elektrycznej. Elektrody zewnętrzne mające kontakt ze skórą głowy mogą również wykrywać aktywne funkcjonowanie mózgu, ale nie jest wystarczająco precyzyjne w diagnozowaniu niektórych rodzajów zaburzeń mózgu. Jednym z przykładów są częste, ciężkie i wyniszczające napady ze stanu chorobowego zwanego padaczką. Potencjalnym sposobem leczenia jest identyfikacja i usunięcie tylko niewielkiej części mózgu, która je uruchamia, bez uszkadzania jakiejkolwiek krytycznie ważnej przylegającej materii mózgu.
Promieniowanie rentgenowskie może penetrować miękką ludzką tkankę, ukazując kształt czaszki, ale lekarze neurologii, którzy chcą zobaczyć mózg w środku, potrzebują innych technologii. Jedną z najlepszych metod jest rezonans magnetyczny, powszechnie nazywany MRI. Zamiast promieniowania rentgenowskiego wykorzystuje potężne magnesy do zmiany ciała na poziomie atomowym, rejestrując ich działanie i wyświetlając je w najdrobniejszych szczegółach.
Obraz mózgu może pokazywać nienormalne struktury. Istnieje jednak wiele zaburzeń mózgu, które nie są spowodowane wykrywalnymi rzeczami fizycznymi, ale raczej nieprawidłowym funkcjonowaniem złożonego narządu. Aby ocenić, czy mózg funkcjonuje normalnie, neurolodzy potrzebują różnych technologii. Jedną z najważniejszych jest prosta mapa mózgu. Skumulowane badania medyczne przypisały kontrolę funkcji człowieka - takich jak wzrok, język lub mięsień - do bardzo określonych miejsc w mózgu.
Mając w ręku mapę mózgu, jeśli neurolog ma pacjenta wykazującego nieprawidłowe objawy, wie, gdzie szukać, ale potrzebuje technologii do pomiaru stanu funkcjonowania tej lokalizacji. Jednym ze sposobów jest funkcjonalny MRI, który wytwarza obraz mózgu obszarów wyróżnionych przez większe stężenia krwi wypełnionej tlenem. Zakłada się, że odpowiada to zużyciu paliwa przez zwiększoną aktywność mózgu w takich obszarach. Komórki mózgowe i komórki nerwowe działają poprzez odbieranie, generowanie i przekazywanie sygnałów elektrycznych do innych komórek.
Aby bardziej bezpośrednio przedstawić aktywność mózgu, neurolog potrzebuje pomiarów jego mocy elektrycznej. Najczęściej stosowaną technologią jest elektroencefalogram lub EEG. Precyzyjnie odwzorowana siatka czułych czujników zwanych elektrodami jest przymocowana do skóry głowy. Każdy mierzy fale mózgowe, drobne zmiany napięcia spowodowane aktywnością elektryczną obszaru mózgu bezpośrednio pod spodem. Lekarze nauczyli się rozpoznawać wzorce na wynikowym wykresie, aby konsekwentnie wskazywać na pewne zaburzenia neurologiczne, w tym najczęstsze - epilepsję.
Padaczka charakteryzuje się niekontrolowanymi napadami, którym często towarzyszy utrata przytomności i drgawki mięśniowe. Zasadniczo są one skutkiem przeciążenia elektrycznego mózgu i można je podzielić na kategorie w oparciu o sposób uruchomienia zdarzenia. Wiele epileptyków, niegdyś uważanych za niepełnosprawne fizycznie, było w stanie poradzić sobie ze swoim stanem za pomocą nowoczesnych leków przeciwdrgawkowych, które po raz pierwszy wprowadzono w latach 90.
Wśród wielu rodzajów epilepsji szczególnie trudnymi do leczenia są te, które są wywoływane lub pochodzą z określonej lokalizacji mózgu. EEG mógł zidentyfikować ogólną lokalizację, ale obrazy mogły nie ujawnić żadnych niezwykłych nieprawidłowości. Jeśli leki są nieskuteczne, neurolog może nie mieć innego wyjścia, jak tylko wykonać kraniotomię, usuwając czaszkę, odcinek kości czaszki. Bezpośrednia kontrola wzrokowa odsłoniętego mózgu może ujawnić bliznę lub inną prawdopodobną przyczynę.
Na tym etapie neurochirurg zwykle wykonuje elektrokortykografię. Podobnie do EEG, mniejsza i drobniejsza siatka elektrod zostanie umieszczona bezpośrednio w mózgu w celu zarejestrowania aktywności elektrycznej obszaru. Pozwoli to ustalić pozorne źródło epizodów epileptycznych, zwanych także strefą epileptogenną. Lokalizacja jest odnotowana na najwyższej warstwie mózgu, zwanej korą mózgową.
Usunięcie strefy przestępstwa usuwa przyczynę napadów. Głównym celem chirurga jest chirurgiczne wycięcie tak małej ilości tkanki mózgowej, ile jest konieczne. W połączeniu z elektrokortykografią cały obszar otaczający strefę epileptogenną można sondować za pomocą bezpośredniej korowej stymulacji elektrycznej (DCES). Procedura wykorzystuje wskaźnik ręczny, który zapewnia łagodny porażenie prądem. W znieczuleniu miejscowym i przytomny pacjent może zgłosić odczucie lub ruch mięśni po stymulacji.
Elektrokortykografia może zidentyfikować pole o powierzchni około 0,4 cala (1 cm). Dzięki mapowaniu DCES chirurg może zawęzić to do jeszcze mniejszego obszaru w celu chirurgicznego usunięcia. W trakcie tego procesu jest w stanie uniknąć uszkodzenia zdrowego mózgu, który może mieć kluczowe znaczenie dla normalnych funkcji człowieka.