Το ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (EEG) είναι μια διαδικασία με την οποία ερευνητές και νευρολόγοι καταγράφουν την ηλεκτρική δραστηριότητα των νευρικών κυττάρων στον εγκέφαλο από πολλά ηλεκτρόδια που συνδέονται στο τριχωτό της κεφαλής. Μετά από 20 έως 40 λεπτά συλλογής δεδομένων, οι γιατροί μπορούν να αξιολογήσουν το μοτίβο των ταλαντώσεων που προέρχονται από τη συγχρονισμένη δραστηριότητα μεγάλων ομάδων νευρικών κυττάρων για ανωμαλίες που αντανακλούν εγκεφαλική δυσλειτουργία ή ασθένεια. Τα συνηθέστερα παρατηρούμενα μοτίβα κυμάτων, συμπεριλαμβανομένων των κυμάτων άλφα, βήτα και δέλτα, κυμαίνονται στο εύρος συχνοτήτων από ένα έως 20 megahertz (MHz), με κάθε κύμα να έχει το δικό του υποεύρος συχνοτήτων. Μέσω της ανάλυσης EEG, οι νευρολόγοι μπορούν να εντοπίσουν μη φυσιολογικά μοτίβα κυμάτων και να εντοπίσουν την ανώμαλη εγκεφαλική δραστηριότητα.
Τα ΗΕΓ εμφανίζουν κύματα άλφα, που κυμαίνονται από οκτώ έως 13 MHz, που προέρχονται από τα οπίσθια μέρη του εγκεφάλου, με κύματα υψηλότερου πλάτους στην κυρίαρχη πλευρά του εγκεφάλου. Τα κύματα άλφα εμφανίζονται όταν ο ασθενής είναι χαλαρός με κλειστά μάτια. Τα κύματα μειώνονται σε ύψος όταν τα μάτια είναι ανοιχτά. Η μη φυσιολογική άλφα δραστηριότητα στην ανάλυση ΗΕΓ μπορεί να υποδηλώνει κωματώδη κατάσταση. Μια διαφορά στο μέγεθος των κυμάτων μεταξύ των δύο πλευρών που υπερβαίνει το 50 τοις εκατό υποδηλώνει οπίσθιες ανωμαλίες του εγκεφάλου.
Τα κύματα Δέλτα, με αργές συχνότητες από ένα έως τέσσερα MHz, μπορούν να καταγραφούν στις μετωπικές περιοχές των περισσότερων ενηλίκων. Αυτά τα κύματα εμφανίζονται με φυσιολογικό ύπνο, αλλά μπορεί να είναι ανώμαλα παρόντα σε ασθενείς με υδροκέφαλο (πολύ υγρό στον εγκέφαλο), μεταβολικές ανισορροπίες και εν τω βάθει βλάβες του εγκεφαλικού ιστού. Από την άλλη πλευρά, τα κύματα βήτα, συνήθως σε συχνότητες μεγαλύτερες από 13 MHz, βρίσκονται επίσης μετωπικά σε ασθενείς που είναι σε εγρήγορση, ενεργοί και απασχολημένοι. Κατά την ανάλυση ΗΕΓ, τα κύματα βήτα μπορεί να αμβλύνονται σε ασθενείς που έχουν λάβει ηρεμιστικά.
Τα κύματα Mu εμφανίζονται στην ίδια συχνότητα με τα κύματα άλφα και προέρχονται από τις περιοχές του εγκεφάλου που ελέγχουν τις αισθήσεις και την κίνηση. Τα κύματα εμφανίζονται πιο έντονα σε καταστάσεις χαλάρωσης παρά σε περιόδους δραστηριότητας εγρήγορσης. Σε περιπτώσεις όπου εμφανίζονται υπερβολικά κύματα mu, ο αυτισμός μπορεί να είναι μια πιθανή διάγνωση. Τα κύματα θήτα συμβαίνουν με υπνηλία ή διέγερση και μετρώνται σε περιοχές εκτός από τις οποίες το μυαλό εμπλέκεται ενεργά σε μια εργασία. Τα κύματα θήτα σημειώνονται στην ανάλυση ΗΕΓ όταν ο ασθενής προσπαθεί να καταστείλει μια σκέψη ή να αποφύγει μια ενέργεια.
Οι αιχμές και οι έντονες διακυμάνσεις των κυμάτων μπορεί να αντανακλούν τη δραστηριότητα των κρίσεων σε περιπτώσεις επιληψίας, επιληπτικών κρίσεων που προκαλούνται από φάρμακα ή σπασμών που σχετίζονται με τραύματα. Κατά τη διάρκεια της ανάλυσης EEG, αυτές οι γρήγορες, παροδικές μεταβολές κυμάτων πρέπει να ερμηνεύονται με γνώμονα την πιθανότητα τεχνουργημάτων που παράγονται από το περιβάλλον, τη μυϊκή δραστηριότητα, τον οφθαλμικό φτερούγισμα ή κίνηση και την κίνηση της γλώσσας. Το τεχνούργημα είναι ένα κρίσιμο ζήτημα όταν εμφανίζεται ένα ΗΕΓ σε έναν ασθενή με νόσο του Πάρκινσον ή τρόμο. Τα τεχνουργήματα από τον καρδιακό παλμό μπορούν επίσης να παράγουν «θόρυβο» σε μια μέτρηση EEG.