Per elettroencefalogramma (EEG)  si intende un esame strumentale che permette la registrazione dell’attività elettrica delle cellule cerebrali riproducendola su uno schermo sotto forma di una serie di onde. Questo esame, poco invasivo per il paziente, è utile nella definizione di episodi critici quali disturbi del sonno, disturbi di memoria o altre manifestazioni transitorie con o senza alterazione dello stato di coscienza. Inoltre, si tratta dell’esame indispensabile per porre una diagnosi quanto più precisa di epilessia.
L'EEG è indicato in molte situazioni nelle quali vi sia il sospetto di una condizione patologica cerebrale:
Crisi epilettiche
Disturbi che potrebbero erroneamente essere interpretati come crisi epilettiche: disturbi cardio-vascolari, psicologici e psichiatrici, aura emicranica e movimenti involontari della muscolatura e degli arti
Sindrome demenziale (riduzione o perdita della memoria e di altre capacità cerebrali come l'orientamento nello spazio e la capacità di giudizio, e alterazioni del comportamento)
Disturbi del sonno: sindrome delle apnee nel sonno, epilessia notturna, dissonnie (insonnia, narcolessia e ipersonnia), parasonnie (bruxismo, enuresi, sonnambulismo)
Accertamento di morte cerebrale
Tipologie di EEG
Esistono diverse tipologie di EEG, effettuate in base alla condizione che si vuole accertare:
EEG di base: dura dai 20 ai 40 minuti circa e durante l'esame viene richiesto di rimanere tranquilli e, di tanto in tanto, di aprire e chiudere gli occhi per valutare la reattività del ritmo cerebrale. Successivamente, vengono effettuate due manovre di attivazione: iperventilazione, cioè viene chiesto di eseguire inspirazioni ed espirazioni profonde per alcuni minuti, e stimolazione luminosa intermittente tramite uno strumento detto stroboscopio. Entrambe le manovre hanno lo scopo di rendere evidenti eventuali anomalie di tipo epilettico
EEG in privazione di sonno: viene effettuato mentre la persona dorme e può essere condotto se un EEG di base non fornisce informazioni sufficienti o per verificare i disturbi del sonno. In alcuni casi potrebbe essere chiesto di rimanere svegli la notte prima dell'esame per addormentarsi con più facilità quando verrà eseguito l'EEG
EEG dinamico (Holter): registra l'attività del cervello durante il giorno e la notte per un periodo di uno o più giorni. Gli elettrodi sono collegati a un piccolo registratore EEG portatile che può essere agganciato ai vestiti
Telemetria video: nota anche come video-EEG, consiste nel filmare la persona mentre si registra la sua attività cerebrale. I segnali EEG e il video registrato vengono sono trasmessi ad un computer per permettere l’analisi contemporanea delle due fonti
Funzionamento e posizionamento degli elettrodi
L'elettroencefalogramma registra la differenza di potenziale elettrico esistente tra coppie di elettrodi posizionati sulla testa in corrispondenza di diverse aree della superficie del cervello (corteccia cerebrale). Tali elettrodi, posti sulla cute, sono collegati ad un amplificatore che raccoglie gli impulsi elettrici e li invia a un registratore e a un'apparecchiatura in grado di tradurli in un grafico; tale registrazione può avvenire o su un supporto cartaceo o su un dispositivo elettronico esterno.
Data la sensibilità degli elettrodi, l’EEG dev’essere effettuato in un ambiente silenzioso e lontano da possibili interferenze: altri macchinari elettrici in funzione, suoni o altri rumori.
Entrando nel dettaglio, gli elettrodi vengono applicati sullo scalpo secondo il posizionamento standard chiamato “Sistema Internazionale 10-20”, dove 10% oppure 20% si riferisce al 100% della distanza tra due punti di repere cranici: inion, ovvero la prominenza alla base dell'osso occipitale, e nasion, l’attaccatura superiore del naso. Solitamente, questa distanza oscilla dai 30 ai 36 cm con grande variabilità interpersonale.
Per l’esecuzione dell’esame vengono posizionati lungo cinque linee da 10 a 20 elettrodi e una massa:
La linea trasversa T4-C4-Cz-C3-T3 (risultante delle precedenti) viene denominata montaggio P3, ed anch'essa deve seguire la regola del 10-20%.
Per quanto concerne il posizionamento nello scalpo, gli elettrodi fronto-polari vengono collocati al 10% (3-4 cm) della distanza I-N (sopra le sopracciglia), i frontali vengono collocati sulla stessa linea dei fronto-polari, più sopra del 20%, poi vengono collocati i centrali (+ 20%) e infine i parietali (+ 20%) e gli occipitali (+ 20%); con questi si arriva così al 90% della distanza nasion-inion, ad una distanza del 10% dall'inion.
Alla posizione che ogni elettrodo occupa sullo scalpo fa riferimento una sigla formata da una/due lettere, che permette di identificare la regione della corteccia esplorata (Fp: frontopolare; F: frontale; C: centrale; P: parietale; T: temporale; O: occipitale) e da un numero (o una z) che identifica l'emisfero (numeri dispari: sinistra; numeri pari: destra; z: linea mediana).
Onde visualizzabili all’EEG
Quando gli elettrodi vengono posizionati sullo scalpo e vengono collegati alla macchina, sullo schermo iniziano a comparire delle onde che si differenziano tra loro in base alla loro forma.
Alfa: denominato anche “ritmo di Berger”, si tratta della frequenza di base presente in un EEG. Queste onde possono essere distinte in alfa lente (8-9 Hz), alfa intermedie (9-11.5 Hz) e alfa rapide (11.5-13 Hz), con un'ampiezza media di 30 microVolt (l’intervallo va da 15 a 45 microVolt). Questo ritmo viene solitamente registrato in un soggetto sveglio con gli occhi chiusi. Se si invita il soggetto ad aprire gli occhi, l'attività alfa scompare ed è sostituita da un'attività di basso voltaggio (inferiore o uguale a 30 microVolt), più rapida, denominata di tipo beta. Al fine di valutare questa differenza di potenziale, le onde generate vengono valutate per la loro differenza in ampiezza o tensione (ed espresse in microVolt) ed in frequenza (ovvero in cicli per secondo (c/s) o Hz). Da tutto questo consegue che le onde o ritmo alfa sono quindi caratteristiche delle condizioni di veglia ma a riposo mentale, ma non sono presenti nel sonno, (fatta eccezione per lo stadio REM). Quando un soggetto è invece sottoposto ad un'attività cerebrale leggermente maggiore, si comincia a registrare la presenza del ritmo beta.
Beta: viene distinto in beta lento (13.5-18 Hz) o beta rapido (18.5-30 Hz), e presenta una tensione elettrica media di 19 microVolt (8-30 microVolt). Le onde beta sono dominanti in un soggetto ad occhi aperti e impegnato in un'attività cerebrale qualsiasi. Inoltre, sono presenti anche nel sonno onirico (durante il sogno), ovvero il sonno REM.
Theta: Il ritmo delle onde theta è dominante nel neonato e si presenta in molte patologie cerebrali dell'adulto, negli stati di tensione emotiva e nell'ipnosi. Si distingue in theta lento (4-6 Hz) e theta rapido (6-7.5 Hz), con una tensione media di 75 microVolt; in condizioni normali la fase Theta si presenta nei primi minuti dell'addormentamento, quando si è ancora in uno stato di dormiveglia, dove viene poi successivamente alternato da grafoelementi detti fusi del sonno.
Theta-Sigma: segue la pura fase Theta durante il sonno, quando cominciano a comparire piccoli treni di onde, dette Sigma a frequenza di 12-14 Hz e tensione elettrica di 5-50 µV, sotto forma di fusi (chiamati così per la loro forma grafica) cui si aggiungono altri grafoelementi detti complessi K.
Delta: a circa 20 minuti ipotetici circa dall'inizio del riposo si entra in una fase di sonno più profondo, detto anche a onde lente, ma che non è ancora il sonno REM (per questo motivo viene anche detto sonno N-REM). In questa fase compaiono le onde delta, caratterizzate da una frequenza compresa tra 0.5 e 4 Hz e di tensione elettrica media di 150 µV. Le onde delta non sono presenti in condizioni fisiologiche nello stato di veglia nell'età adulta, sebbene siano predominanti nell'infanzia e possano inoltre comparire nell'anestesia generale e in alcune malattie cerebrali o dismetaboliche (iperazotemia).
Sonno REM: in questa fase, raggiungibile mediamente dai 20 ai 40 minuti circa dall'inizio dell'addormentamento e ripetuto più volte durante un lungo sonno, compaiono onde miste alfa ma soprattutto onde Beta, come se si fosse in attivo stato di veglia. Si tratta della manifestazione peculiare del sonno onirico (tipico del sogno). Di fatto, L'EEG del sonno REM ricorda molto quello dello stadio 1 se non per le caratteristiche scariche di onde con la caratteristica morfologia a 'dente di sega'.