نقشه مغزی چیست و چگونه بدست می آید؟

هنگامی که اختلالی در مغز مثل آسیب های فیزیکی رخ میدهد , امواج الکتریکی در مغز تغییر فرکانسی پیدا میکنند. همانطور که میدانیم ارتباط نورون ها یا سلول های عصبی از طریق جریان مغزی برقرار میشود و قابل اندازه گیری است. برای ثبت فعالیت امواج مغزی و اندازه گیری آن از QEEG استفاده میکنیم. این روش در اختلالاتی چون آلزایمر , افسردگی , اختلالات یادگیری , اختلال وسواس اجباری و … کاربرد دارد.

نقشه مغزی چیست؟

نقشه مغزی ( brain mapping) یا الکتروانسفالوگرافی کمی، بررسی امواج مغزی بصورت کمی میباشد ( Quantitative ElectroEncephalography که آن را به اختصار QEEG نامیده اند). در این روش تجزیه و تحلیل جامع و کامل از مسیر های عصبی صورت میگیرد. این تجزیه و تحلیل شامل اطلاعاتی از امواج مغزی مانند فاز ، دامنه ، قدرت ، فرکانس و … است. این آمار یک گزارش از فعالیت مغز است و در مورد ساختار مغز و یا شکل آن اطلاعاتی به ما نمیدهد.

دستگاه عصبی از تعداد زیادی نورون (اصلی ترین سلول عصبی ) تشکیل شده است و از طریق امواج فرکانسی مغز با یکدیگر ارتباط برقرار میکنند. داده های عصبی در نورون ها بوسیله هدایت تکانه های الکتریکی انتقال پیدا میکنند.

هنگامی که آسیبی در مغز ایجاد میشود , جریان الکتریکی طبیعی بافت مغز تغییر پیدا میکند و این تغییرات را (کم و زیاد شدن فعالیت مغز) میتوان اندازه گیری نمود. این موارد در آسیب هایی نظیر التهاب مغزی , استرس , افسردگی , آلزایمر , تشنج ، ADHD و… مشاهده میشود.

برای بررسی ناهنجاری های مغزی , تشخیص بیماری، روش درمان و بررسی پیشرفت یا پس رفت بیماری از نقشه مغزی کمک می گیریم. جسم و روان انسان با یکدیگر مرتبط هستند , بطور مثال افسردگی هم بر جسم و هم بر مغز فرد تاثیراتی دارد. و همچنین در این بیماری , هورمون های مغز تغییرات قابل توجهی دارند و مسیرهای عصبی تغییر میکنند. بنابراین این تغییرات مغز در نقشه مغزی قابل مشاهده و اندازه گیری است.

شکل کلی نقشه مغزی

روش بدست آوردن نقشه مغزی

در این روش فعالیت الکتریکی سطح مغز از روی پوست اندازه گیری میشود. این اندازه گیری بدون اشعه و درد است و دارای روشی ساده است. در خانم های باردار و کودکان هم این آزمایش قابل انجام است.
قبل از انجام آزمایش باید از بیمار بخواهید که استحمام کند و از تمیز بودن سر و پیشانی و گوش ها اطمینان حاصل پیدا کند. اگراز زیورآلات گوش استفاده میکند حین انجام آزمایش آنها را در بیاورد، از کشیدن سیگار و مصرف نوشیدنی های الکلی و کافئین دار قبل از آزمایش خودداری کند، استراحت کافی و خواب مناسب داشته باشد.

برای انجام نقشه مغزی فرد باید احساس راحتی کند. سپس کلاهی مخصوص بر روی سر بیمار قرار داده میشود که دارای حسگر های الکتریکی است. این کلاه تا حد ممکن باید روی سر ثابت قرار گیرد. در داخل فضای خالی حسگر ها یک نوع ژل رسانا تزریق میشود که باعث میشود کلاه به خوبی به سر فرد بچسبد و حسگر ها به راحتی امواج مغزی را دریافت کنند.

این ژل محلول در آب است و بعد اتمام کار براحتی شسته میشود. حین انجام آزمایش فرد باید حتی الامکان ساکن باشد و از انجام حرکت های زیاد و تکراری اجتناب کند. همچنین گاهی از فرد میخواهند که حین نقشه محاسبات ساده ریاضی را انجام دهد. حدود ۵ الی ۲۰ دقیقه ، ثبت جریان الکتریکی مغز انجام میشود و سپس کلاه را از سر بیمار بر می دارند و از طریق نرم افزار هایی تخصصی، داده های بدست آمده را به عدد تبدیل میکنند و سپس یک سری محاسبات ریاضی بر روی این داده ها انجام میشود.

بررسی و تحلیل این داده های به دست آمده را تفسیر نقشه مغزی می گویند که توسط یک متخصص انجام می گیرد.

نوروفیدبک چیست؟

نوروفیدبک یا بازخورد عصبی نوعی درمان است که با استفاده از ثبت امواج الکتریکی مغز، نوعی خود تنظیمی را ایجاد میکند.

در این آزمایش هم حسگر هایی بر روی پوست سر بیمار قرار داده میشود. این حسگر ها فعالیت الکتریکی مغز را ثبت میکند و به شکل امواج مغزی نشان میدهد. بطور معمول بازی های ویدیویی یا ویدیوهای کامپیوتری بصورت فیلم به افراد نشان داده میشود که هدایت و توقف آن بدون کمک دست و از طریق امواج مغزی است. میتوانیم باز خورد های فرد را حین توقف بازی ، موفق شدن در بازی ، کم یا زیاد شدن صدا ، شکست در بازی و … بررسی کنیم.

تا امروز ، هیچ اثر منفی در نوروفیدبک مشاهده نشده است. و تمام اثراتی که در تحقیقات مختلف مشاهده شده از نوع مثبت آن بوده است.
از سنین ۵ یا ۶ سالگی به بالا میتوان از درمان نوروفیدبک استفاده کرد. برای گرفتن نتیجه خوب در این روش باید کارهایی از قبیل اقدام به موقع برای درمان ، همکاری در روند درمان ، رعایت اصول درمان و … انجام داد.

EEG چیست؟

در EEG یا نوار مغزی ، فعالیت الکتریکی مغز ثبت میشود. این کار از طریق نصب حسگرهایی بر روی سطح پوست سر بیمار انجام میشود. سیگنال های بدست آمده ثبت میشود و داده ها به دستگاه های کامپیوتری انتقال داده میشود. سپس این داده ها توسط پزشک مورد بررسی قرار میگیرد.

نوروگاید چیست؟

یک پایگاه داده از نقشه مغزی افراد نرمال است تا نقشه مغزی بیمار را بر اساس آن بسنجیم. این پایگاه داده طبق سن و جنس افراد متفاوت است. بطور مثال هنگامی که فردی آزمون هوش می دهد , با یک ضریب هوشی کلی می تواند از وضعیت هوشی خود مطلع گردد. پس از پاسخ دادن به سوالات هوش , نمرات فرد با افراد هم سن و همجنس خود مورد مقایسه قرار می گیرد و ما میتوانیم ببینیم که کارکرد فرد چگونه بوده است.

تفسیر نقشه مغزی در افراد بیمار و نرمال و انواع آن

ما به روش الکتروانسفالوگرافی کمی میتوانیم جریان الکتریکی مغز را ثبت کنیم. سپس توسط نرم افزار های تخصصی, فعالیت الکتریکی مغز را به فرکانس های مختلف تبدیل میکنند. بعد فرکانس ها را بر اساس انواعی از ویژگی ها دسته بندی میکنند و امواج مغزی تعیین میشوند. نقشه مغزی فرکانس های متفاوت و رنگ های گوناگونی دارد که برای فهم آن باید با روش تفسیر نقشه مغزی آشنا باشیم. در این مطلب به تفسیر نقشه ی مغزی در برخی بیماری ها میپردازیم.

انواع نقشه مغزی

نقشه مغزی در حالت استراحت

فرد به مدت حدود ده دقیقه بدون حرکت در محیطی بدون سروصدا و آرام قرار می گیرد. ممکن است از فرد خواسته شود در حین انجام آزمایش آرام پلک بزند.

نقشه مغزی در حین فعالیت

از فرد خواسته می شود در مدت زمان نسبتا طولانی تر(مثلا یک روز ) در حین انجام کارهای معمول روزانه، از او نقشه مغزی تهیه شود. برای این کار دستگاه قابل حمل نیاز است.

نقشه مغزی در خواب

این آزمایش در هنگام خواب از فرد مراجعه کننده گرفته می شود.

تفسیر نقشه مغزی

برای کمک به تشخیص اختلالات مغزی، نقشه مغزی یا QEEG لازم است. نقشه مغزی نشان می دهد کدام نواحی مغز پرکار و یا کم کار است. همچنین در صورت بروز اختلال به ما کمک می کند. برای تفسیر کلی آن نیاز به یک سری نکات داریم. نقشه مغزی دارای رنگ های گوناگونی است. بطور مثال رنگ سبز نشان دهنده حالت طبیعی و کارکرد نرمال آن بخش از مغز است. اگر قسمتی دارای رنگ قرمز، زرد و یا نارنجی بود نشان از وجود مشکل است. همچنین این رنگ ها حاکی از آن است که شدت موج بیشتر از حالت طبیعی است. شدت موج کمتر از حالت نرمال به رنگ آبی نمایان میشود که آن هم بعلت وجود اختلال در آن ناحیه از مغز  است.

انحراف استاندارد یکی دیگر از ویژگی های نقشه مغزی است و نشان می دهد که داده ها چه مقدار از میزان متوسط فاصله دارند. هرچه انحراف معیار به صفر نزدیک شود، به میانگین نزدیکتر هستند.

انحراف استاندارد

باند های فرکانسی مختلفی در نقش مغزی داریم. این باند ها عبارت است از دلتا, تتا, آلفا, بتا، های بتا و گاما. این باند ها در حالت عادی همیشه در مغز حضور دارند. کم و زیاد شدن مقادیر یا عدم حضور آن ها نشان از وجود اختلالی در مغز است. بطور مثال: اگر باند آلفا غالب باشد, فرد در حالت استراحت است. اگر باند بتا در مغز غالب باشد فرد در حال مطالعه یا انجام یک فعالیت شناختی است. همچنین اگر دلتا غالب باشد, فرد در حالت خواب میباشد.

تتا(4 الی 7 هرتز):

در این امواج یادگیری بسیار بالا, احساس آرامش شدید, خیال پردازی و… مشاهده می شود.

آلفا (8 الی12 هرتز):

هنگامی که چشمان خود را بسته اید و در حال سکون قرار دارید, مغز شما امواج آلفای زیادی را تولید می کند. همچنین حین تفریح و لذت بردن, غلبه امواج آلفا بر مغز وجود دارد.

بتا (14 الی 37 هرتز):

این موج هنگام انجام فعالیت پیچیده ذهنی مثل سخن گفتن و بحث کردن بر مغز غالب می شود.

گاما (38 هرتز به بالا):

این امواج با حافظه خوب و یادگیری مسائل پیچیده همراه است.

امواج مغزی

نقشه مغزی در افراد نرمال و بیمار

وقتی فرد در مغز خود اختلالی نداشته باشد و در حالت عادی باشد نقشه مغزی او بدین صورت است:

در افراد مبتلا به افسردگی, کاهش فعالیت ناحیه پیشانی مغز نسبت به حالت عادی دارد.

نقشه مغزی در فرد نرمال

وقتی فرد مبتلا به اضطراب است, فعالیت امواج بتا به حالت غیر عادی در می آید و شدت امواج در ناحیه دستگاه لیمبیک افزایش پیدا می کند.

مثالی از نقشه مغزی در افراد افسرده

اختلال بیش فعالی و عدم تمرکز یا ADD  بطور عمده در کودکان مشاهده می شود. فرد عادی نمی تواند این بیماری را تشخیص بدهد و تشخیص آن به عهده پزشک متخصص است. در این افراد امواج بیش از حد آهسته در لوب های جلو دیده می شود.

مثالی از نقشه مغزی در افراد بیش فعال

در بیماری آلزایمر یا فراموشی فرد کم توانی یا ناتوانی در به یاد آوردن و یا به حافظه سپردن اطلاعات دارد. و فعالیت بیش از حد آهسته در هردو هیپوکامپ ممکن است دیده شود.

مثالی از نقشه مغزی فرد مبتلا به آلزایمر

در اختلال دو قطبی یا افسردگی شیدایی فرد در رفتار خود تعادل ندارد و دچار نوسانات شدیدی می شود. این نوسانات در مدت های طولانی است و معمولا ماه ها یا سال ها طول می کشد. در این موارد فرد گاهی احساس افسردگی شدید و گاهی احساس شادمانی و سرخوشی بالایی دارد. در سنین بعد از نوجوانی علائم این بیماری آشکار می شود. اختلال دو قطبی انواع متفاوتی دارد.

مثالی از نقشه مغزی فرد مبتلا به اختلال دو قطبی

بیماری پرخوری مزمن از شایع ترین انواع اختلال تغذیه است. تقریبا 2 درصد جمعیت روی زمین به این اختلال مبتلا هستند. نشانه های آن بیشتر در اواخر نوجوانی آغاز می شود. این بیماری با خوردن غذای شدید در مدت زمان کوتاه با احساس عدم کنترل آن همراه است. نقشه مغزی در این افراد ممکن است بصورت زیر باشد:

مثالی از نقشه مغزی در افراد مبتلا به پرخوری مزمن

بی خوابی مزمن یک اختلال شایع مربوط به خواب است که فرد در آن به سختی به خواب می رود یا کلا به خواب رفتن برایش غیر ممکن است. نقشه مغزی در این افراد می تواند به این صورت دیده شود:

مثالی از نقشه مغزی در افراد مبتلا به بی خوابی مزمن

تفاوت نوار مغزی با نقشه مغزی در چیست؟

هنگامی که فرد مشکوک به اختلال در مغز است, نقشه مغزی برای او تجویز می شود و به این صورت نقص های احتمالی در مغز فرد تشخیص داده می شود. این روش مزایا و معایبی دارد که مورد بررسی قرار خواهیم داد. همچنین نقشه مغزی تفاوت هایی با نوار مغزی یا همان EEG  دارد که در این مطلب بطور کلی به آن پرداخته ایم.

نقشه مغزی چیست؟

نقشه مغزی یا الکتروانسفالوگرافی کمی, علم بررسی امواج مغزی به صورت کمی می باشد. در این روش بررسی کامل از فعالیت و عملکرد مغزی فرد صورت می گیرد. این آزمایش یک گزارش از فعالیت مغزی است و درمورد ساختار مغز یا شکل آن اطلاعاتی به ما نمی دهد.

نوار مغزی چیست؟

نوار مغز یا الکتروانسفالوگرام تستی است که برای بررسی فعالیت الکتریکی مغز مورد استفاده قرار می گیرد و اختلالات و نقص های موجود در مغز را با استفاده از حسگر های متصل به پوست سر فرد، تعیین می کند. حسگر های نوار مغز از دیسک های فلزی کوچک با سیم های نازک تشکیل شده اند. آسیب های فیزیکی به مغز می تواند جریان الکتریکی طبیعی مغز را تغییر بدهد.

نورون ها جریان های ضعیف الکتریکی تولید می کنند و به وسیله حسگر ها ثبت می شوند. اطلاعات ثبت  شده بصورت نمودار بر روی کاغذ چاپ می شود. این مقادیر می تواند توسط پزشک تفسیر شود و وضعیت مغز فرد را مورد بررسی قرار بدهد.

در نقشه مغزی برای اینکه به اختلالات مغزی مراجع پی ببریم، به یک مجموعه ای از نوار مغزی جمعیت نرمال نیاز داریم. سپس می توانیم نقشه مغزی فرد بیمار را با افراد هم سن و هم جنس خود مقایسه کنیم. بطور مثال در تست ضریب هوشی برای اینکه پزشک بتواند به وضعیت ذهنی بیمار نسبت به باقی افراد جامعه پی ببرد، یک نمونه آمار از افراد هم سن و هم جنس شخص لازم دارد.

به وسیله ی این اطلاعات می توانیم عملکرد شخص بیمار را نسبت به باقی افراد بسنجیم; تفسیر نقشه مغزی نیز توسط متخصص انجام می گیرد.

تفاوت نقشه مغزی با نوار مغزی

نقشه مغزی به منظور بررسی کارکرد مغز(نه ساختار مغز) اختراع شده است. در نوار مغزی (EEG) فعالیت الکتریکی غشای زیرین پوست سر توسط حسگرها ثبت می شود. در نوار مغز امواج مغزی را بصورت خام میبینیم و از روی شکل امواج به حملات تشنجی پی می بریم. برای مثال موج های تیز یا بلند در کودکان نشان دهنده بیماری صرع است.

در الکتروانسفالوگرافی کمی یا همان QEEG با استفاده از فرمول های ریاضی و به وسیله نرم افزارهای فنی و تخصصی،  اطلاعات نوارمغز به مقادیر کمی  و عددی تبدیل می شوند. سپس با مقایسه اطلاعات به دست آمده با حالت نرمال تصاویر رنگی تولید می شود.

با نگاه به این تصاویر و عددها می توان به نقص های احتمالی موجود در مغز فرد پی برد. روش ثبت نوار مغز با نقشه مغزی  مشابه است. اطلاعات حاصل از این نقشه مغزی،  تجزیه و تحلیل جامع و کاملی از باندهای فرکانسی است. در الکتروانسفالوگرافی کمی  ویژگی هایی  چون فاز، دامنه، قدرت و فرکانس را بررسی می کنیم. مثلا می دانیم که دامنه موج مغزی، نشان دهنده شدت فعالیت آن موج است.  با استفاده از نقشه مغزی می توان به تشخیص بیماری های مغزی و روانی احتمالی دست یافت.

بیماری های قابل تشخیص عبارت است از: افسردگی، اضطراب، آلزایمر، عوارض سکته مغزی، اوتیسم، اختلال بیش فعالی، اختلال ناتوانی یادگیری و غیره. در زیر به بررسی کوتاه بعضی از این اختلالات می پردازیم:

اختلال بیش فعالی

امروزه کودکان زیادی را می بینیم که نسبت به حالت عادی فعالیت بیشتری دارند و عموما بیش فعال نامیده می شوند. اگر این بی توجهی و پریشانی بصورت شدید و بالا باشد، امکانش هست که کودک مبتلا به اختلال بیش فعالی باشد. طبق تحقیقات انجام شده، بعضی افراد مبتلا به ADHD مرکب، فعالیت بیشتر موج تتا و فعالیت کمتر امواج آلفا و بتا را در مقایسه با گروه کنترل از خود نشان دادند. در حالت استراحت افزایش توان نسبی تتا و کاهش توان نسبی بتا دیده شد. همچنین افزایش نسبت های تتا/آلفا و تتا/بتا ارتباط معنایی قابل توجهی با این بیماری دارند.

افسردگی

افسردگی اختلالی شایع است و علائمی چون احساس ناراحتی و غم، از دست دادن علاقه، کاهش لذت بردن فرد, وجود اعتماد به نفس پایین، به هم ریختن ساعت خواب، بی اشتهایی یا پر اشتهایی و… دارد. عدم تقارن امواج آلفا بین دو نمیکره ی مغز در QEEG افراد افسرده دیده می شود. فعالیت بیشتر نیمکره راست در ناحیه پیشانی و فعالیت کمتر نیمکره چپ در همان ناحیه وجود دارد. کاهش فعالیت در قشر آهیانه ی نیمکره راست، احتمالا نشان دهنده اختلال افسردگی است.

اوتیسم

افراد مبتلا به اوتیسم در انجام بسیاری از فعالیت های فردی و اجتماعی مشکل دارند. در بیماری اوتیسم یا در خود ماندگی, عملکرد الکتریکی مغز دچار تغییر می شود. بعضی از نقاط مغز در این افراد تکامل پیدا نکرده اند و همچنین مهارت های کلامی و غیر کلامی در این افراد ناقص است. کودکان مبتلا به اوتیسم معمولا به چشم افراد نگاه نمی کنند، در بیشتر اوقات حرف نمیزنند یا کم حرف می زنند و علاقه ای به بازی با کودکان دیگر از خود نشان نمی دهند.

آلزایمر

بیماری آلزایمر یا بیماری فراموشی باعث تحلیل رفتن توانایی های ذهنی افراد مبتلا می شود. آلزایمر همچنین باعث تخریب بافت مغز می شود و به دنبال این تغییرات در فعالیت الکتریکی مغز مشکل ایجاد می شود. این تغییرات ایجاد شده را می توان با افراد سالم مقایسه کرد. تولید امواج آلفا در افراد مبتلا به آلزایمر دچار اختلال می شود.

پارکینسون

یکی ازنشانه های اصلی این بیماری، ارتعاش و لرزش در حالت عادی و استراحت است. همچنین سفتی عضلات و کندی حرکت هم در این افراد دیده می شود. هیچ اسکنی بصورت صد در صد این بیماری را تا به اکنون تشخیص نداده است. ممکن است عدم تقارن در امواج مغزی، علامتی از بیماری پارکینسون باشد. در نوار مغزی، امواج بصورت سینوسی بالا و پایین می روند، ولی عدم تقارن بیشتر مورد توجه است.