Ritmo Alfa nell'Elettroencefalogramma: Significato e Caratteristiche

L'elettroencefalogramma (EEG) è un esame strumentale che registra l'attività elettrica delle cellule cerebrali, riproducendola su uno schermo sotto forma di onde. Si tratta di un esame poco invasivo, utile per definire episodi critici come disturbi del sonno, disturbi di memoria o altre manifestazioni transitorie con o senza alterazione dello stato di coscienza.

Tipologie di EEG

  • EEG di base: Dura dai 20 ai 40 minuti circa. 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. Vengono effettuate due manovre di attivazione: iperventilazione e stimolazione luminosa intermittente tramite uno stroboscopio.
  • 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.
  • EEG dinamico (Holter): Registra l'attività del cervello durante il giorno e la notte per un periodo di uno o più giorni.
  • Telemetria video: Consiste nel filmare la persona mentre si registra la sua attività cerebrale.

Come Funziona l'EEG

L'elettroencefalogramma registra la differenza di potenziale elettrico tra coppie di elettrodi posizionati sulla testa in corrispondenza di diverse aree della corteccia cerebrale. Gli elettrodi vengono applicati sullo scalpo secondo il posizionamento standard chiamato “Sistema Internazionale 10-20”. Questo sistema si basa sulle distanze tra due punti di repere cranici: inion (prominenza alla base dell'osso occipitale) e nasion (attaccatura superiore del naso).

Per misurare e registrare l’attività elettrica, il segnale, molto piccolo, deve essere amplificato un milione di volte attraverso una strumentazione specifica che lo trasforma in una traccia scritta, ovvero l’elettroencefalogramma (EEG). Berger scoprì che l’attività dei neuroni della corteccia cerebrale è coordinata in modo da indurre variazioni del campo elettrico; gli elettrodi registrano questi eventi elettrici che si verificano nella corteccia sottostante.

L’elettroencefalografia è un bioritmo influenzato dall’ambiente esterno e interno del soggetto, che varia nel corso del ciclo nictemerale e si modifica in funzione dell’età. L’elettroencefalografia restituisce una rappresentazione grafica della registrazione, caratterizzata da onde più o meno alte e ampie, ed è definita elettroencefalogramma (EEG). L’EEG deve sempre essere letto riferendosi all’età, alle condizioni fisiologiche e al grado di vigilanza del soggetto.

I neuroni corticali sono organizzati in modo da formare colonne a orientamento perpendicolare alla superficie della corteccia cerebrale, di cui costituiscono le unità funzionali elementari. Con l’elettroencefalografia si rileva l’attività elettrica cerebrale durante la veglia, il sonno, e in particolari condizioni mediche.

L’EEG è costituita da un caschetto in plastica dal quale fuoriescono elettrodi che si applicano sullo scalpo secondo il posizionamento standard chiamato sistema internazionale 10-20, rispettando la distanza tra due punti di repère cranici inion, prominenza alla base dell’osso occipitale, nasion, attaccatura superiore del naso e trago, punta superiore della testa.

L’EEG è caratterizzato da onde, ognuna con diverse peculiarità. L’attività di fondo, ovvero l’andamento di base del tracciato, rappresenta la base da cui si differenzia un certo quadro normale o patologico. L’attività si può presentare in maniera continua, detta ritmo, in maniera occasionale e sporadica, cioè a intervalli di tempo incostanti, in intervalli approssimativamente regolari, costituita da attività periodiche, o in maniera parossistica.

I parossismi sono una serie di onde che appaiono e spariscono improvvisamente, nettamente distinte dall’attività di fondo. Il complesso, invece, è un gruppo di due o più onde, chiaramente distinguibili dall’attività di fondo, che può apparire anche in maniera ricorrente. Essi si distinguono in complessi punta-onda, polipunta-onda, complessi K, combinazione di punte al vertice e di attività sigma che appare in genere nel sonno come risposta a stimoli improvvisi.

Tipi di Onde Cerebrali

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). Esistono diversi tipi di onde cerebrali, ognuna associata a specifici stati di coscienza e attività cerebrale:

  • Alfa: Denominato anche “ritmo di Berger”, si tratta della frequenza di base presente in un EEG. 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.
  • Beta: Le onde beta sono dominanti in un soggetto ad occhi aperti e impegnato in un'attività cerebrale qualsiasi.
  • 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.
  • Delta: 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.

Il Ritmo Alfa in Dettaglio

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). Nello specifico:

  • Frequenza: 8-13 Hz
  • Suddivisioni: Alfa lente (8-9 Hz), alfa intermedie (9-11.5 Hz) e alfa rapide (11.5-13 Hz)
  • Ampiezza Media: 30 microVolt (l’intervallo va da 15 a 45 microVolt)

Il Ritmo alfa, invece, è il principale componente del tracciato del soggetto normale adulto a riposo sensoriale. L’EEG di un soggetto sano, adulto, vigile, in riposo sensoriale, rilassato, con gli occhi chiusi presenta un’attività di fondo in banda alfa che occupa i 2/3 posteriori del capo, regione parieto-temporo-occipitale bilaterale, simmetrica, sincrona e stabile.

Altri Ritmi Cerebrali

I ritmi possono essere rapidi, ovvero avere una frequenza superiore ai 14 cicli per secondo e un voltaggio basso. Questo ritmo si verifica principalmente nelle regioni rolandiche e prerolandiche. Esistono diversi ritmi rapidi, tra cui il più regolare è il ritmo beta. Esso è distinto in beta lento (13.5-18 c/s) e beta rapido (18.5-30 c/s), e presenta un voltaggio medio di 19 microVolt (8-30 microVolt). Le onde beta si rilevano in un soggetto ad occhi aperti o in stati di allerta.

Oltre ai ritmi rapidi esistono anche i ritmi lenti caratterizzati da onde theta che hanno una frequenza tra 4 e 7 cicli per secondo e possono avere voltaggio vario, in genere inferiore all’alfa. La localizzazione preferenziale è temporo-parietale. Nell’adulto, quando si manifestano, indicano la presenza di patologia. Questo ritmo segue la 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, e grafoelementi detti complessi K.

Le onde delta, inoltre, hanno una frequenza tra 0 e 3 cicli al secondo; il voltaggio è variabile e può raggiungere e superare i 200 microvolts. Le onde delta caratterizzano il sonno non R.E.M. detto anche sonno ad onde lente si manifesta dai 20 ai 40 minuti circa dall’inizio dell’addormentamento e si ripete diverse volte durante il sonno. Nei diversi stadi di sonno sono presenti principalmente onde theta e onde delta, a cui si aggiungono picchi di attività alfa e, raramente, di attività beta.

Interpretazione dell'EEG e Patologie

In condizioni patologiche che interessano direttamente o indirettamente la corteccia cerebrale, l’EEG può presentare onde patologiche come punte, complessi punta-onde, onde delta e theta ecc. L’EEG si utilizza in presenza di epilessia in cui si rilevano onde anomale come punte, punte-onda o per segnalare la presenza di alterazioni che possono indurre il neurologo a chiedere approfondimenti diagnostici come TAC oppure RM per rilevare la presenza di ascessi, calcificazioni, cisti, ematomi, emorragie, infiammazioni, malformazioni oppure tumori del cervello benigni o maligni.

Inoltre, è usata nei pazienti comatosi, per accertare lo stato di morte cerebrale, caratterizzato dal tracciato dell’EEG piatto, detto silente, corrispondente ad un potenziale elettrico cerebrale inferiore ai 2 microvolt, per la durata di almeno 30 minuti. Inoltre, è usato in casi di malattie degenerative, alterazioni metaboliche, cefalee, traumi cranici, effetti del consumo di droghe sul funzionamento cerebrale.

L’EEG patologico mostra anomalie diffuse sui due emisferi che consistono sia in onde lente sia figure parossistiche, con inizio e fine improvvisi. Questi eventi devono essere interpretati tenendo conto di età, vigilanza, condizioni di registrazione, e del quadro clinico generale. Le anomalie possono essere localizzate o focali, e riflettono un’alterazione cerebrale circoscritta che potrebbe dipendere da una lesione che interessa una struttura profonda, proietta su quella regione della corteccia, o lente e diffuse che possono dipendere da un’anomalia non lesionale nel quadro di un’ encefalopatia diffusa.

L’elettroencefalografia è l’unica tecnica che permette un monitoraggio nel tempo della funzione cerebrale e può evidenziare anomalie anche in assenza di lesioni strutturali documentabili. Una tecnica complementare all’EEG è la magnetoencefalografia (MEG), che permette di misurare le correnti che fluiscono parallelamente allo scalpo e le fluttuazioni del campo magnetico che l’organismo produce.

Tabella Riassuntiva dei Ritmi Cerebrali

Ritmo Frequenza (Hz) Voltaggio (µV) Stato Associato
Alfa 8-13 15-45 Veglia rilassata, occhi chiusi
Beta 13.5-30 8-30 Veglia attiva, occhi aperti
Theta 4-7 Vario (generalmente inferiore all'alfa) Sonno, tensione emotiva
Delta 0.5-4 Fino a 200+ Sonno profondo

L'elettroencefalogramma (EEG) è un esame sicuro e indolore, che può essere effettuato a qualunque età e non presenta controindicazioni. Può essere eseguito anche dalle donne in gravidanza.

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