Module 9 : EEG#
Terminologi Dasar
Elektroensefalografi (Electroencephalography) : Teknik untuk mengukur aktivitas listrik otak
Elektroensefalograf (Electroencephalograph) : Perangkat yang digunakan untuk mengukur aktivitas listrik otak
Elektroensefalogram (Electroencephalogram) : Representasi grafis dari aktivitas listrik otak
Jika Anda ingin mengetahui sejarah lengkap EEG, silakan merujuk ke bagian ini: History of EEG
9.1 Pendahuluan#
EEG adalah pemeriksaan medis non-invasif yang merekam aktivitas listrik otak menggunakan elektroda kecil yang ditempatkan di kulit kepala. EEG membantu mendeteksi pola gelombang otak yang abnormal dan umum digunakan untuk mendiagnosis epilepsi, gangguan tidur, cedera otak, serta untuk mempelajari kondisi psikiatri seperti gangguan bipolar dan skizofrenia.
Rentang frekuensi EEG normal : [1]
Gelombang Delta : 0,5–4 Hz
Gelombang Theta : 4–7 Hz
Gelombang Alpha : 8–12 Hz
Gelombang Beta : 13–30 Hz
Gelombang Gamma : 30–80 Hz
9.2 Prinsip Dasar#
EEG mengukur tegangan listrik yang sangat kecil (dalam mikrovolt) yang dihasilkan di kulit kepala ketika sejumlah besar neuron otak menembak secara sinkron. EEG terutama merekam penjumlahan potensial pascasinaptik dari neuron piramidal kortikal, yang kemudian diperkuat dan ditampilkan sebagai gelombang otak terhadap waktu.
9.3 Cara Kerja#
9.3.1 Penempatan Elektroda#
Pada EEG permukaan (surface EEG), elektroda kecil ditempatkan di kulit kepala sesuai dengan sistem standar seperti sistem 10–20, yang memastikan posisi elektroda konsisten di atas area otak tertentu.
Electrode Cap: Penutup kepala yang dapat dikenakan dan berisi banyak elektroda. Alat ini memastikan penempatan elektroda yang konsisten dan memudahkan perekaman dalam durasi yang panjang.
9.3.2 Deteksi Sinyal#
Ketika kelompok neuron di otak menembak secara sinkron, mereka menghasilkan medan listrik kecil yang merambat hingga ke kulit kepala. Elektroda mendeteksi fluktuasi tegangan ini, yang dikenal sebagai gelombang otak, dan merepresentasikan penjumlahan potensial pascasinaptik dari neuron kortikal.
9.3.3 Penguatan dan Penyaringan Sinyal#
Karena sinyal EEG sangat lemah (dalam satuan mikrovolt), sinyal tersebut terlebih dahulu diperkuat agar dapat dibaca. Selanjutnya, gangguan yang tidak diinginkan seperti kedipan mata, artefak otot, atau interferensi listrik 50/60 Hz disaring untuk memastikan data yang direkam bersih dan akurat.
Perangkat keras Upside Down Labs yang kompatibel untuk akuisisi dan pemrosesan sinyal EEG:
Kami menyediakan perangkat lunak open source Chords dengan fitur visualisasi sinyal, perekaman data (opsi simpan dan unduh yang mudah), plotting berbasis waktu, serta analisis frekuensi dan bandpower.
9.4 Komponen Utama EEG#
9.4.1 Sistem Penempatan Elektroda#
1. Sistem 10–20#
Ini adalah sistem standar untuk penempatan elektroda di kulit kepala. Sistem ini membagi kulit kepala menjadi beberapa wilayah dan menentukan posisi elektroda berdasarkan titik anatomi tertentu (misalnya nasion, inion, dan daun telinga), sehingga membantu konsistensi penempatan elektroda.
Untuk penjelasan lebih detail mengenai sistem 10–20, silakan merujuk ke: 10-20 system wikipedia
2. EEG Kepadatan Tinggi (High-Density EEG)#
Pada konfigurasi lanjutan, digunakan elektroda tambahan untuk memperoleh informasi spasial yang lebih detail, misalnya dengan 64, 128, atau bahkan 256 elektroda.
9.4.2 Karakteristik Berbagai Jenis Gelombang EEG#
Gelombang Delta
Frekuensi rendah dengan amplitudo tinggi
Rentang frekuensi : 0,5–4 Hz
Berkaitan dengan tidur dalam (Non-REM) tahap 3 dan 4 pada orang dewasa
Gelombang Theta
Rentang frekuensi : 4–7 Hz
Berkaitan dengan rasa mengantuk dan tahap awal tidur
Gelombang Alpha
Rentang frekuensi : 8–12 Hz
Berkaitan dengan kondisi terjaga yang rileks, terutama saat seseorang tenang dan tidak fokus pada tugas tertentu
Gelombang alpha paling dominan saat mata tertutup
Gelombang Beta
Rentang frekuensi : 13–30 Hz
Pola EEG paling umum pada orang dewasa dan anak-anak yang sadar dan waspada
Pola beta abnormal dapat mengindikasikan gangguan neurologis seperti penyakit Parkinson
Gelombang Gamma
Rentang frekuensi : 30–80 Hz
Berkaitan dengan aktivitas mental tingkat tinggi, pemrosesan kognitif, dan integrasi informasi
Umumnya muncul saat tugas yang membutuhkan konsentrasi dan pemecahan masalah
9.5 Aplikasi EEG#
1. Aplikasi Klinis#
Diagnosis Epilepsi : EEG merupakan alat utama untuk mendiagnosis epilepsi dengan mendeteksi pola gelombang abnormal seperti spike atau sharp wave. [2]
Gangguan Tidur : EEG digunakan dalam studi tidur (polisomnografi) untuk memantau tahap tidur dan mengidentifikasi gangguan seperti sleep apnea, insomnia, dan narkolepsi. [3]
Pemantauan Aktivitas Otak : Digunakan pada perawatan intensif untuk memantau pasien koma, kondisi vegetatif, atau selama anestesi.
Diagnosis Kematian Otak : EEG dapat digunakan untuk mengonfirmasi kematian otak yang ditandai dengan tidak adanya aktivitas listrik otak. [4]
Gangguan Neurokognitif : EEG membantu mengevaluasi kondisi seperti demensia, Alzheimer, dan ensefalitis. [5]
2. Aplikasi Penelitian#
3. Neurofeedback#
EEG juga digunakan dalam terapi neurofeedback, di mana individu dilatih untuk mengendalikan aktivitas otaknya sendiri. Metode ini digunakan untuk menangani ADHD, kecemasan, depresi, serta peningkatan performa atlet dan musisi. [8]
9.6 Kelebihan EEG#
Non-invasif dan aman
Biaya relatif rendah
Efektif untuk diagnosis gangguan neurologis
Pemantauan real-time
Cocok untuk pemantauan jangka panjang
Digunakan dalam penelitian kognitif dan psikofisiologi
Portabel dan mudah diakses
9.7 Keterbatasan EEG#
Resolusi Spasial Rendah : Tidak dapat menentukan lokasi aktivitas otak secara presisi
Memerlukan Analisis Ahli : Interpretasi kompleks dan subjektif
Sensitif terhadap Gangguan Eksternal : Artefak otot, kedipan mata, dan interferensi listrik
Informasi Kedalaman Terbatas : Kurang efektif mendeteksi aktivitas struktur otak bagian dalam
9.8 Ringkasan#
EEG adalah teknik non-invasif untuk merekam aktivitas listrik otak menggunakan elektroda di kulit kepala. EEG digunakan dalam diagnosis klinis, penelitian kognitif, serta brain-computer interface. Meskipun memiliki keterbatasan seperti resolusi spasial rendah dan sensitivitas terhadap noise, EEG tetap sangat bernilai karena kemampuan pemantauan real-time dan resolusi temporal yang sangat baik.
Warning
Konten ini disediakan hanya untuk tujuan pembelajaran. Selalu konsultasikan dengan tenaga medis profesional untuk penerapan klinis.