Ο εγκέφαλος αποτελείται από δισεκατομμύρια κύτταρα. Το καθένα από αυτά παράγει και μεταδίδει απειροελάχιστα ηλεκτρικά ρεύματα τα οποία αθροιζόμενα με εκείνα των άλλων νευρικών κυττάρων του εγκεφάλου δίνουν μεγαλύτερα σήματα τα οποία μπορούμε να καταγράψουμε.
Η καταγραφή των ηλεκτρικών σημάτων του εγκεφάλου γίνεται με ηλεκτρόδια που τοποθετούνται στην επιφάνεια του κρανίου. Επομένως, αυτό που καταγράφουμε στο ΗΕΓ είναι ηλεκτρικά σήματα από τον φλοιό του εγκεφάλου (αφού αυτό είναι πιο κοντά στο κρανίο σε σχέση με άλλες δομές του φλοιού που είναι στο εσωτερικό του εγκεφάλου).
Ποια είναι τα «ηλεκτρικά σήματα» του φλοιού του εγκεφάλου;
Ας φανταστούμε ένα νευρικό κύτταρο: Γνωρίζετε ότι στη μεμβράνη του κυττάρου υπάρχει μια διαφορά δυναμικού μεταξύ του εσωτερικού και της εξωτερικής της. Και είδαμε ότι αυτή δεν είναι πάντοτε ίδια, αλλά όταν ενεργοποιείται ένα κύτταρο αλλάζει από το δυναμικό ηρεμίας σε ένα νέο δυναμικό (εκπόλωση) και αν είναι αρκετά μεγάλη η αλλαγή το δυναμικό της μεμβράνης του κυττάρου αλλάζει από το δυναμικό ηρεμίας στο δυναμικό ενεργείας.
Τί σημαίνει όμως ότι αλλάζει το δυναμικό της; Σημαίνει ότι κινήθηκε ηλεκτρικό ρεύμα, ότι κινήθηκαν δηλαδή φορτία. Γιατί; Θυμάστε ότι η διαφορά δυναμικού στις δυο πλευρές της μεμβράνης οφείλεται σε διαφορετικό αριθμό και είδος φορτίων (θετικών, αρνητικών) στις δυο πλευρές της μεμβράνης. Άρα η διαφορά δυναμικού (= η διαφορετική κατανομή φορτίων) μπορεί να αλλάξει μονάχα όταν κινηθούν φορτία από την μία πλευρά της μεμβράνης στην άλλη μέσω διαμεμβρανικών πρωτεϊνών (πόρων της μεμβράνης) που ονομάζονται δίαυλοι ιόντων. Και ιόντα (φορτία) μπορούν να κινηθούν είτε από το εσωτερικό του κυττάρου προς τον εξωκυττάριο χώρο, είτε αντιθέτως από τον εξωκυττάριο χώρο προς τον ενδοκυττάριο χώρο.
Παραδείγματα ηλεκτροεγκεφαλογραφημάτων:
Η ηλεκτρική δραστηριότητα του φλοιού του εγκεφάλου είναι διαφορετική στον ύπνο και στον ξύπνιο μας (εικ.1) ή κατά τη διάρκεια μιας επιληπτικής κρίσης (εικ.2)
Εικόνα 1
1. Είμαι ξύπνιος και σε εγρήγορση. Άρχισε το εργαστήριο της Φυσιολογίας και παρακολουθώ με ενδιαφέρον τον κ. Ρήγα!
2. Είμαι ξύπνιος αλλά αρχίζω να βαριέμαι τον κ. Ρήγα και νυστάζω…νιώθω μια υπνηλία και χασμουριέμαι.
3. Δεν κρατιέμαι…και αποκοιμιέμαι στο μάθημα. Ο ύπνος μου βαθαίνει από το στάδιο 1 στο στάδιο 4.
4. Βλέπω και όνειρο!
Εικόνα 2:
