L'Elettroencefalogramma

Hans Berger, 1873-1941

L'attività elettrica fondamentale del cervello, in modo particolare nell'animale non anestetizzato, era già stata descritta nel XIX secolo, ma venne analizzata in modo sistemico per la prima volta dallo psichiatra  Hans Berger, che chiamò elettroencefalogramma (EEG) la registrazione dei potenziali cerebrali derivati mediante elettrodi posti sulla cute della testa. La tecnica fu in seguito perfezionata da Herbert Jasper. Se gli elettrodi sono posti invece direttamente sulla superficie piale della corteccia cerebrale, il tracciato si chiama "elettrocorticogramma" (ECoG). La registrazione dell'elettroencefalografia può essere bipolare o unipolare. Nel primo caso vengono registrate le variazioni di potenziale fra due regioni corticali, nel secondo caso si registrano le variazioni fra una regione corticale ed un punto del corpo teoricamente indifferente, distante dalla corteccia cerebrale.

Nell'adulto a riposo, con la mente completamente rilassata e gli occhi chiusi, la componente più importante dell'EEG consiste in una serie abbastanza regolare di onde della frequenza di circa 8-12/s ed una ampiezza di circa 50 µV, se deriva dal cuoio capelluto; questo è definito ritmo alfa, ben marcato nell'area parieto-occipitale, ma talora rilevabile anche in altre aree. Un simile ritmico è stato osservato in tutte le specie di mammiferi, con piccole differenze tra le specie; si pensi che nel gatto la frequenza è un po' maggiore che nell'uomo.

Oltre al ritmo alfa, si registrano spesso, dalle regioni frontali, onde meno ampie e più frequenti (18-30/s); qui ci troviamo di fronte al ritmo beta. Onde larghe, regolari, con frequenza di 4-7/s caratterizzano il ritmo theta, presente nei bambini normali e generato dall'ippocampo negli animali da esperimento. Si può inoltre arrivare a trovare onde grandi, lente, con frequenza minore a 4/s, dette onde delta.

Nell'uomo  la frequenza del ritmo dominante a riposo varia con l'età. Nell'infanzia la frequenza è alta, tipo beta, ma il ritmo occipitale è lento (0,5-2/s). Quest'ultimo ritmo va crescendo di frequenza nella fanciullezza e nell'adolescenza sino a diventare il normale ritmo alfa. La frequenza del ritmo alfa diminuisce in caso di basso livello ematico di glucosio, di basso livello ematico di glucocorticoidi surrenalici, in caso di ipotermia o di elevata pressione parziale di CO₂ nel sangue arterioso. La frequenza aumenta invece nelle condizioni opposte a quelle citate. In clinica si ricorre talvolta al respiro forzato per abbassare la PCO₂ arteriosa e far comparire, nell'EEG, eventuali anormalità latenti.
Se il soggetto apre gli occhi, il ritmo alfa cede il posto ad una attività rapida, molto irregolare ma di basso voltaggio, priva di una frequenza dominante; questo fenomeno viene chiamato blocco del ritmo alfa, la si ottiene anche in seguito a qualunque forma di stimolazione sensitiva, o per effetto di concentrazione mentale, per la soluzione ad esempio di un calcolo matematico. Il fenomeno viene chiamato anche desincronizzazione perchè rappresenta l'interruzione di quel sincronismo nell'attività degli elementi nervosi che è responsabile del livello alfa. Dal momento che la desincronizzazione è prodotta dalla stimolazione sensoriale ed è in rapporto con lo stato di attenzione, questo effetto viene chiamato anche risposta o reazione di risveglio o di vigilanza.