Η ηλεκτροκορτικογραφία (ECoG), είναι η διαδικασία σύνδεσης αισθητήρων που ονομάζονται ηλεκτρόδια απευθείας σε έναν χειρουργικά εκτεθειμένο ανθρώπινο εγκέφαλο για τη μέτρηση και την ανάλυση της ηλεκτρικής του δραστηριότητας. Τα εξωτερικά ηλεκτρόδια που έρχονται σε επαφή με το τριχωτό της κεφαλής μπορούν επίσης να ανιχνεύσουν την ενεργό λειτουργία του εγκεφάλου, αλλά για τη διάγνωση ορισμένων ειδών εγκεφαλικών διαταραχών, δεν είναι αρκετά ακριβής. Οι συχνές, σοβαρές και εξουθενωτικές κρίσεις από την ιατρική κατάσταση που ονομάζεται επιληψία είναι ένα παράδειγμα. Ένας πιθανός τρόπος αντιμετώπισής του είναι ο εντοπισμός και η αφαίρεση μόνο του μικρού τμήματος του εγκεφάλου που τα πυροδοτεί, χωρίς να βλάψει οποιαδήποτε κρίσιμης σημασίας παρακείμενη εγκεφαλική ύλη.
Μια ακτινογραφία μπορεί να διαπεράσει τον μαλακό ανθρώπινο ιστό για να αποκαλύψει το σχήμα ενός κρανίου, αλλά οι γιατροί νευρολογίας που θέλουν να δουν τον εγκέφαλο μέσα χρειάζονται άλλες τεχνολογίες. Μία από τις καλύτερες μεθόδους είναι η μαγνητική τομογραφία, που συνήθως ονομάζεται μαγνητική τομογραφία. Αντί για ακτινοβολία ακτίνων Χ, χρησιμοποιεί ισχυρούς μαγνήτες για να αλλάξει το σώμα σε ατομικό επίπεδο, καταγράφοντας την επίδρασή τους και εμφανίζοντάς τους με λεπτομέρεια.
Μια εικόνα του εγκεφάλου μπορεί να δείχνει μη φυσιολογικές δομές. Υπάρχουν, ωστόσο, πολλές διαταραχές του εγκεφάλου που δεν προκαλούνται από ανιχνεύσιμα φυσικά πράγματα, αλλά μάλλον από ανώμαλη λειτουργία του πολύπλοκου οργάνου. Για να αξιολογήσουν εάν ο εγκέφαλος λειτουργεί κανονικά, οι νευρολόγοι χρειάζονται διαφορετικές τεχνολογίες. Ένα από τα πιο σημαντικά από αυτά είναι ο απλός εγκεφαλικός χάρτης. Η συσσωρευμένη ιατρική έρευνα έχει αναθέσει τον έλεγχο των ανθρώπινων λειτουργιών – όπως η όραση, η γλώσσα ή ένας μυς – σε πολύ συγκεκριμένα σημεία του εγκεφάλου.
Με τον χάρτη του εγκεφάλου στο χέρι, εάν ένας νευρολόγος έχει έναν ασθενή που εμφανίζει μη φυσιολογικά συμπτώματα, ξέρει πού να κοιτάξει, αλλά χρειάζεται τεχνολογία για να μετρήσει τη λειτουργική κατάσταση αυτής της τοποθεσίας. Ένα μέσο είναι μια λειτουργική μαγνητική τομογραφία, η οποία παράγει μια εικόνα του εγκεφάλου των περιοχών που επισημαίνονται από μεγαλύτερες συγκεντρώσεις αίματος γεμάτου με οξυγόνο. Η υπόθεση είναι ότι αυτό ισοδυναμεί με το καύσιμο που χρειάζεται η αυξημένη εγκεφαλική δραστηριότητα σε τέτοιες περιοχές. Τα εγκεφαλικά κύτταρα και τα νευρικά κύτταρα λειτουργούν λαμβάνοντας, παράγοντας και μεταδίδοντας ηλεκτρικά σήματα σε άλλα κύτταρα.
Για μια πιο άμεση αναπαράσταση της εγκεφαλικής δραστηριότητας, ένας νευρολόγος χρειάζεται μετρήσεις της ηλεκτρικής του απόδοσης. Η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη τεχνολογία είναι το ηλεκτροεγκεφαλογράφημα ή EEG. Ένα με ακρίβεια χαρτογραφημένο πλέγμα ευαίσθητων αισθητήρων που ονομάζονται ηλεκτρόδια είναι προσαρτημένο στο τριχωτό της κεφαλής. Κάθε ένα μετρά τα εγκεφαλικά κύματα, τις μικρές αλλαγές τάσης που προκαλούνται από την ηλεκτρική δραστηριότητα της περιοχής του εγκεφάλου ακριβώς από κάτω. Οι γιατροί έμαθαν να αναγνωρίζουν τα μοτίβα στο προκύπτον γράφημα που είναι σταθερά ενδεικτικά ορισμένων νευρολογικών διαταραχών, συμπεριλαμβανομένης της πιο κοινής – της επιληψίας.
Η επιληψία χαρακτηρίζεται από ανεξέλεγκτες κρίσεις, που συχνά συνοδεύονται από απώλεια συνείδησης και μυϊκούς σπασμούς. Ουσιαστικά είναι αποτέλεσμα ηλεκτρικής υπερφόρτωσης του εγκεφάλου και μπορούν να κατηγοριοποιηθούν με βάση τον τρόπο με τον οποίο πυροδοτείται το συμβάν. Πολλοί επιληπτικοί, που κάποτε θεωρούνταν σωματικά ανάπηροι, κατάφεραν να διαχειριστούν την κατάστασή τους με σύγχρονα αντισπασμωδικά φάρμακα που πρωτοεμφανίστηκαν τη δεκαετία του 1990.
Μεταξύ των πολλών τύπων επιληψιών, ιδιαίτερα δύσκολο να αντιμετωπιστούν είναι εκείνες που προκαλούνται από, ή προέρχονται από, μια συγκεκριμένη θέση του εγκεφάλου. Ένα ΗΕΓ μπορεί να εντόπισε τη γενική θέση, αλλά οι εικόνες μπορεί να μην αποκάλυψαν ασυνήθιστες ανωμαλίες. Εάν η φαρμακευτική αγωγή είναι αναποτελεσματική, τότε ο νευρολόγος μπορεί να μην έχει άλλη λύση παρά να κάνει κρανιοτομή, αφαιρώντας το κρανίο, ένα τμήμα του οστού του κρανίου. Η άμεση οπτική επιθεώρηση του εκτεθειμένου εγκεφάλου μπορεί να αποκαλύψει μια ουλή ή κάποια άλλη πιθανή αιτία.
Σε αυτό το στάδιο, ο νευροχειρουργός θα πραγματοποιήσει κανονικά ηλεκτροκορτικογραφία. Παρόμοια με ένα ΗΕΓ, ένα μικρότερο και λεπτότερο πλέγμα ηλεκτροδίων θα τοποθετηθεί απευθείας στον εγκέφαλο για την καταγραφή της ηλεκτρικής δραστηριότητας της περιοχής. Αυτό θα εντοπίσει τη φαινομενική προέλευση των επιληπτικών επεισοδίων, που ονομάζεται επίσης επιληπτογενής ζώνη. Η θέση σημειώνεται στο ανώτερο στρώμα του εγκεφάλου, που ονομάζεται εγκεφαλικός φλοιός του.
Η αφαίρεση της παραβατικής ζώνης αφαιρεί το έναυσμα των επιληπτικών κρίσεων. Ο κύριος στόχος του χειρουργού είναι να αφαιρέσει χειρουργικά όσο μικρή ποσότητα εγκεφαλικού ιστού είναι απαραίτητη. Σε συνδυασμό με την ηλεκτροκορτικογραφία, ολόκληρη η περιοχή που περιβάλλει μια επιληπτογόνο ζώνη μπορεί να διερευνηθεί με άμεση ηλεκτρική διέγερση του φλοιού (DCES). Η διαδικασία χρησιμοποιεί έναν δείκτη χειρός που προκαλεί ήπια ηλεκτροπληξία. Υπό τοπική αναισθησία και έχοντας τις αισθήσεις του, ο ασθενής μπορεί να αναφέρει μια αίσθηση ή κίνηση μυών από τη διέγερση.
Η ηλεκτροκορτικογραφία μπορεί να αναγνωρίσει μια περιοχή περίπου 0.4 ίντσες (1 cm) τετραγωνικό. Με τη χαρτογράφηση DCES, ένας χειρουργός μπορεί να το περιορίσει σε μια ακόμη μικρότερη περιοχή για χειρουργική αφαίρεση. Κατά τη διαδικασία, είναι σε θέση να αποφύγει βλάβες σε περιοχές του υγιούς εγκεφάλου που μπορεί να είναι κρίσιμες για τις φυσιολογικές ανθρώπινες λειτουργίες.