你是否好奇过，大脑这个精密的“指挥中心”是如何运作的？大脑如同一台超级计算机，每秒接收、处理着海量信息，而大脑指挥身体运转的“指令密码”就是看不见且摸不着的电信号。很多人一听到脑电图，顾名思义会认为它就是用来检查脑部的，但对其具体作用却不甚了解。本文带大家走进脑电图的世界，揭示大脑“电信号”奥秘。

什么是脑电图？

（一）脑电图的原理

将电极贴在受试者的头皮上，再连接脑电图仪，能够放大大脑神经元传递的电信号并记录下来，以波动的曲线呈现出来，这就是脑电波。大脑电活动会产生微小的电位差，电极能够将捕捉到的电位变化通过导线传输到脑电图仪上，将脑电信号放大数百万倍后再进行滤波处理，以去除干扰信号，最终获得脑电图波形。

（二）脑电图的“家族成员”

根据检查目的、时长，可以将脑电图分为不同检查方式。常规脑电图为最常见的脑电图类型，检查时间在30分钟左右，适用于癫痫、脑炎等疾病的初步筛查。此检查要求患者在安静状态下保持平卧位或坐位，通过电极记录大脑的基础电活动。但此检查存在一定不足之处，如捕捉异常放电的概率相对较低。动态脑电图设备携带方便，能够24小时连续记录脑电活动。当常规脑电图检查未显示异常，但仍存在症状时，医生可能会建议进行动态脑电图检查。对于发作不频繁的患者而言，此检查能够捕捉到日常活动中的异常放电，减少漏诊。视频脑电图为脑电图同摄像头的结合，能够同时记录脑电波及受试者的行为表现。它通过对比脑电异常情况、发作行为，能够精准定位癫痫病灶。对于药物难治性癫痫，立体定向脑电图通过植入颅内电极能够直接记录大脑深部电活动，从而更精准地定位病灶。此检查虽会造成一定创伤，但具有较高的定位精确度，可为治疗提供可靠依据。

大脑为什么会产生电信号？

大脑内的电信号是怎么来的？其实，这与神经系统中最基本的功能单位——大脑神经细胞（神经元）有关。大脑中的神经元至少有860亿个，其结构特殊，其中一端类似树枝的树突，能接收来自其他神经

元的信号；中间为细胞体，类似于“指挥中心”；另一端为长长的轴突，负责信号传递。一般情况下，神经元处于安静状态，细胞膜内外存在电压差，即为静息电位。在神经元受到外界视觉、听觉、触觉刺激时，细胞膜上的离子通道打开，带正电的钠离子会立即进入细胞内，促使细胞膜内外电压差瞬间改变，形成短暂的电脉冲，即动作电位。

一个神经元所产生的电信号经由轴突到达末端，再通过神经元之间的连接点（突触）传递给下一个神经元，无数个神经元相互连接并传递信号，就形成了大脑内部复杂的电信号网络。虽然单个神经元的电信号很微弱，但脑电图所捕捉到的是大量神经元同步活动时叠加在一起的信号。

脑电图是如何捕捉到脑电波的？

（一）第一步：信号捕捉

我们头皮上的血管、神经比较丰富，大脑内部的电信号经由脑组织、脑脊液、颅骨等组织传递到头皮表面，电压变化比较微弱。脑电图的电极能够捕捉这些微弱变化。脑电图检查开始前，医生会在受检者的头皮上均匀涂抹一层导电膏，再将圆盘状的电极贴于头皮特定位置。导电膏的应用能够减少电极与头皮之间的电阻，有助于更顺畅地传递电信号。电极的位置是根据国际通用的10-20系统放置的，此系统将头皮分成了多个区域且区域编号固定，有助于不同医院、使用不同设备进行检测时能够统一电极放置位置，让检测结果有可比性。

（二）第二步：信号放大

由于头皮上的脑电波信号比较微弱，直接记录的话可能会出现图形模糊不清的情况，并且外界的干扰信号还会掩盖电信号。而脑电图设备中的关键部件——放大器，能够放大微弱脑电波信号至几十万甚

至上百万倍，获得清晰且可以辨别的信号。另外，脑电图设备所配备的滤波器能够将无关的干扰信号过滤掉，最终得到的就是大脑本身所产生的脑电波。

（三）第三步：信号转化

电信号经过放大、过滤后才会被传输到计算机中，利用计算机技术将连续的电压变化进行转化，就形成了波形图。在脑电图上，横轴、纵轴分别代表时间、电压（提示信号强弱）。波的形状、频率与大脑不同的活动状态相对应。例如，在闭眼安静休息状态下，脑电图上会呈现出一些缓慢且幅度较大的波形;当睁眼思考时，这些缓慢的波形会逐渐被快速且幅度较小的波形所取代。

脑电图的不同波形分别代表什么？

（一）频率

频率是指每一秒脑电波重复的次数，单位为赫兹（Hz），主要把脑电波分为4个“家族”。①α波。α波的频率为8～13赫兹，幅度一般为20～100微伏。α波一般出现在人们闭眼、放松休息时，且比较规律，能够反映大脑安静状态。特别是在大脑的枕叶、顶叶等处，α波会表现得比较明显。为了捕捉到清晰的α波，在做脑电图检查前，医生会建议受检者先闭眼休息几分钟，更有助于判断大脑基础状态是否正常。②β波（13～25赫兹）。β波的幅度比较小，多为5～20微伏。β波是大脑清醒状态下的主要脑电波，特别是在紧张思考、情绪激动、专注工作时更容易捕捉到β波，最明显部位为大脑的额叶、顶叶。β波的出现说明大脑正在高速运转。③θ波（4～7赫兹）。θ波的幅度在10～50微伏之间。进入浅睡眠状态后，α波被θ波取代——这一变化尤其以大脑颞叶和顶叶的θ波活动增强为特征。θ波为大脑从清醒状态进入睡眠状态时的过渡信号，而真正进入深度睡眠后，更缓慢的δ波就会取代θ波。对于成年人而言，如果清醒状态下检测到大量的局灶性θ波，则提示可能存在注意力不集中、疲劳或者是某些大脑功能异常情况，需要通过进一步检查进行诊断。④δ波（<4赫兹）。δ波的幅度是这四个波形中最大的（20～200微伏）。当处于深度睡眠时，δ波可在大脑各个区域出现。若脑电图检测到深度睡眠状态下δ波不连续且幅度异常，则提示可能存在睡眠质量差或睡眠障碍。成年人清醒状态下检测到大量的δ波属于异常情况，提示可能存在脑皮质病变等情况。另外，脑电图中还存在尖波、棘波等特殊波形，属于异常波形，需要提高警惕。

（二）波幅

波幅是指脑波从波峰到波谷的垂直高度，是电

极间电位差的反映。成人脑电图的波幅分级如下：低波幅（<25 微伏）、中波幅（25 ～ 75 微伏）、高波幅（75 ～ 150 微伏）、极高波幅（≥150 微伏）。其中极高波幅比较罕见，提示可能存在严重病变。

（三）位相

位相主要是指脑波的极性，分为正相（棘波向下突起）、负相（棘波向上突起）。根据脑电图上位相变化，能够帮助医生识别异常放电来源。

（四）调节及调幅

调节是指脑波频率的稳定性，同一部位的频率差异应在1赫兹以内，左右对称部位差异在0.5赫兹以内，不然就判定是调节差。调幅是指波幅呈现出的变化规律，正常情况下，脑电波的波幅呈纺锤样规律起伏，变化间隔时间为3～5秒。若是波幅杂乱无规律，则提示可能大脑功能受损。

脑电图的应用

（一）临床诊断

脑电图是诊断癫痫的核心工具，其通过直接捕捉到大脑的异常放电信号，再结合患者的发作症状，能够明确诊断癫痫，并可对异常放电的起源区域进行判断，便于后续治疗方案的制订，提升治疗效果。脑电图还可对脑损伤、昏迷患者的大脑功能状态进行评估，预测预后；此检查在辅助诊断脑炎、脑肿瘤等脑部疾病方面也具有较好的作用。借助多导睡眠监测，脑电图能够记录睡眠周期中的脑电变化，便于医生对睡眠障碍类型进行准确判断，明确睡眠结构；针对阻塞性睡眠呼吸暂停，脑电图能捕捉到患者睡眠中因呼吸暂停产生的脑电波改变，从而辅助医生评估病情的严重程度。

（二）其他应用

在全身麻醉中，脑电图能够监测脑电频率，实时反映麻醉深度，有助于医生调整麻醉用药，从而精确控制麻醉深度，提升手术安全性。脑电图在脑科学和心理学研究中也比较常用。此外，基于脑电图的神经反馈疗法能够让患者通过反复训练学会主动调节自己的脑电波，对辅助治疗焦虑症、抑郁症等疾病具有较好的效果。近年来，脑电图技术开始应用于智能设备领域，例如，脑机接口技术中脑电图捕捉到的脑电波信号可转化为控制指令，能够让残疾人借助“意念”控制假肢、轮椅等设备。

希望通过本文的介绍，大家能够清晰、准确地认识脑电图，不必对脑电图检查感到紧张和恐惧。如果你或身边人需要进行脑电图检查，请务必保持放松，积极配合医生。