脳波計の仕組み

頭部数か所に幾つかの電極を置き、脳活動に伴って発生する脳波を読み取る脳波計。これによる計測は医療的にどのような意味合いをもつものなのでしょうか？　また、いったいどのような仕組みをもって脳波を測定しているのでしょうか？　その辺りを確認していきましょう。

脳波とは？

脳の中は、およそ140億という数のニューロンと呼ばれる神経細胞が接続されるようにして構成されています。脳の活動は、これらニューロン間で情報伝達がなされることによって行われます。私たちがものを考えたり行動したりするときはもちろん、無意識に働く自律的な生命活動についても、このような脳活動を基として行われているのです。

脳活動すなわちニューロン同士の情報伝達は、具体的には情報の媒体にあたる脳内化学物質の放出、および受け取りによってなされます。そのような、神経細胞の働きに伴って生体反応の一つである微弱な電気的変化が生じます。その際の電位差から表される波形が脳波というわけです。

脳波によってなにがわかる？

ここで脳波を調べることは、医療的にどのような意味があるのか確認しておきましょう。
脳活動に伴って発生する電気的反応を表したものが、脳波であることは前項で述べた通りです。これを観測することにより、電気的要素と連動して起きているニューロン間の脳内物質の動きが判別できるようになります。

つまり、脳内物質による作用という観点から脳活動の状態を調べられるというわけです。これにより、CTやMRIなどといった脳状態を視覚的に捕捉するタイプの検査とは異なる、機能的・反応的側面からの診察が可能となります。

このような特性を活かし、脳波検査では脳の機能や損傷具合の観察、脳活動の解析などが行われます。

脳波計の仕組みとは？

これまでの説明から、脳波とは頭脳が直接的に発しているなんらかの波動というわけではなく、脳に生ずる電気的変化を波形として表したものだということが理解していただけるかと思います。

脳波検査では、被検者の頭部に幾つもの電極を装着し、その電極間の電位差すなわち電圧の変化を脳波計によって計測します。時間の経過に伴って電圧がどのように変化しているのかを観るべく、横軸に時間経過、縦軸に電圧をとったグラフ上に測定データが波形として記録されます。この波形が脳波に相当するわけです。

要するに脳波は、心電図と同じ仕組みで表されるいわば心電図の脳版といえるものであり、脳波計は心電計と同じく電圧を測る装置の一種と考えてよろしいでしょう。

まとめ

以上のように、脳活動とはニューロンという無数の神経細胞の間で行われる情報交換すなわち脳内化学物質の伝達であることを踏まえつつ、脳活動に伴って生じる電気的変化を測定したものが脳波であること、脳波を調べることにより、脳活動の解析が可能となること、装置としての仕組みから鑑みれば脳波計は心電計と同じく電圧計の一種であること、という点を確認してまいりました。