Elektrokortikogrāfija (ECoG) ir procedūra sensoru, ko sauc par elektrodiem, pievienošanai tieši ķirurģiski pakļautām cilvēka smadzenēm, lai izmērītu un analizētu to elektrisko aktivitāti. Arī ārējie elektrodi, kas saskaras ar galvas ādu, var noteikt smadzeņu aktīvo darbību, taču noteiktu smadzeņu darbības traucējumu diagnosticēšanai tas nav pietiekami precīzs. Viens no piemēriem ir biežas, smagas un novājinošas lēkmes no veselības stāvokļa, ko sauc par epilepsiju. Potenciāls veids, kā to ārstēt, ir identificēt un noņemt tikai nelielu smadzeņu daļu, kas tos izraisa, nesabojājot nevienu kritiski svarīgu blakus esošo smadzeņu vielu.
Rentgena starojums var iekļūt mīkstos cilvēka audos, lai atklātu galvaskausa formu, bet neiroloģijas ārstiem, kuri vēlas redzēt smadzenes iekšā, ir vajadzīgas citas tehnoloģijas. Viena no labākajām metodēm ir magnētiskās rezonanses attēlveidošana, ko parasti sauc par MRI. Rentgena starojuma vietā tas izmanto jaudīgus magnētus, lai izmainītu ķermeni atomu līmenī, fiksējot to iedarbību un attēlojot tos smalkās detaļās.
Smadzeņu attēlā var būt redzamas patoloģiskas struktūras. Tomēr ir daudz smadzeņu darbības traucējumu, ko izraisa nevis nosakāmas fiziskas lietas, bet gan sarežģītā orgāna patoloģiska darbība. Lai novērtētu, vai smadzenes darbojas normāli, neirologiem nepieciešamas dažādas tehnoloģijas. Viens no svarīgākajiem no tiem ir vienkārša smadzeņu karte. Uzkrātie medicīniskie pētījumi ir piešķīruši cilvēka funkciju, piemēram, redzes, valodas vai muskuļu, kontroli ļoti specifiskām smadzeņu vietām.
Ja neirologam ir smadzeņu karte, tad, ja pacientam ir neparasti simptomi, viņš zina, kur meklēt, bet ir vajadzīga tehnoloģija, lai noteiktu šīs vietas funkcionēšanas stāvokli. Viens no līdzekļiem ir funkcionāls MRI, kas rada smadzeņu attēlu par zonām, kuras izceļ lielākas ar skābekli piepildītas asinis. Tiek pieņemts, ka tas ir līdzvērtīgs degvielai, kas nepieciešama pastiprinātai smadzeņu darbībai šādās jomās. Smadzeņu šūnas un nervu šūnas darbojas, saņemot, ģenerējot un pārraidot elektriskos signālus uz citām šūnām.
Lai tiešāk atspoguļotu smadzeņu darbību, neirologam ir nepieciešami tā elektriskās jaudas mērījumi. Visbiežāk izmantotā tehnoloģija ir elektroencefalogramma jeb EEG. Galvas ādai ir pievienots precīzi kartēts jutīgu sensoru tīkls, ko sauc par elektrodiem. Katrs mēra smadzeņu viļņus, nelielas sprieguma izmaiņas, ko izraisa tieši zem esošās smadzeņu zonas elektriskā aktivitāte. Ārsti ir iemācījušies atpazīt šablonus iegūtajā grafikā, kas konsekventi norāda uz noteiktiem neiroloģiskiem traucējumiem, tostarp visizplatītāko – epilepsiju.
Epilepsiju raksturo nekontrolējami krampji, ko bieži pavada samaņas zudums un muskuļu krampji. Tie būtībā ir smadzeņu elektriskās pārslodzes rezultāts, un tos var iedalīt kategorijās, pamatojoties uz to, kā notikums tiek aktivizēts. Daudzi epilepsijas slimnieki, kas savulaik tika uzskatīti par fiziskiem invalīdiem, ir spējuši pārvaldīt savu stāvokli ar moderniem pretkrampju līdzekļiem, kas pirmo reizi tika ieviesti 1990. gados.
Starp daudzajiem epilepsijas veidiem īpaši grūti ārstējamas ir tās, kuras izraisa vai rodas no noteiktas smadzeņu vietas. Iespējams, ka EEG ir identificējusi vispārējo atrašanās vietu, taču attēli var neatklāt neparastas novirzes. Ja zāles ir neefektīvas, neirologam var neatlikties nekas cits kā veikt kraniotomiju, noņemot galvaskausu, galvaskausa kaula daļu. Atklāto smadzeņu tieša vizuāla pārbaude var atklāt rētu vai kādu citu iespējamo cēloni.
Šajā posmā neiroķirurgs parasti veic elektrokortikogrāfiju. Līdzīgi kā EEG, mazāks un smalkāks elektrodu tīkls tiks novietots tieši uz smadzenēm, lai reģistrētu apgabala elektrisko aktivitāti. Tas precīzi noteiks epilepsijas epizožu šķietamo izcelsmi, ko sauc arī par epileptogēno zonu. Atrašanās vieta ir norādīta uz smadzeņu augšējā slāņa, ko sauc par smadzeņu garozu.
Noņemot pārkāpuma zonu, tiek noņemts krampju izraisītājs. Ķirurga galvenais mērķis ir ķirurģiski izgriezt tik mazu smadzeņu audu daudzumu, cik nepieciešams. Saistībā ar elektrokortikogrāfiju visu apgabalu, kas ieskauj epileptogēno zonu, var pārbaudīt ar tiešu kortikālo elektrisko stimulāciju (DCES). Procedūrā tiek izmantots rokas rādītājs, kas nodrošina vieglu elektriskās strāvas triecienu. Vietējā anestēzijā un pie samaņas pacients var ziņot par sajūtu vai muskuļu kustību no stimulācijas.
Elektrokortikogrāfija var noteikt apmēram 0.4 collas (1 cm) kvadrātveida laukumu. Izmantojot DCES kartēšanu, ķirurgs to var sašaurināt līdz pat mazākam apgabalam ķirurģiskai noņemšanai. Šajā procesā viņš spēj izvairīties no veselīgo smadzeņu zonu bojāšanas, kas var būt būtiskas normālām cilvēka funkcijām.