Ein EEG, oder Elektroenzephalogramm, zeichnet die elektrische Aktivität des Gehirns mithilfe von auf der Kopfhaut angebrachten Elektroden auf. Es liefert eine kontinuierliche Echtzeitaufzeichnung der gesamten Aktivität großer Neuronengruppen.

Verschiedene Frequenzbänder entsprechen im Wesentlichen unterschiedlichen Schlafzuständen. Alphawellen treten bei entspannter Wachheit mit geschlossenen Augen auf; Betawellen begleiten aktives Denken und Aufmerksamkeit; Theta- und Deltawellen dominieren in Schläfrigkeit und Tiefschlaf. Spikes und Sharp Waves können auf epileptische Anfälle hinweisen. Das EEG ist daher ein wichtiges Instrument zur Diagnose von Epilepsie und zur Bestimmung der Schlafstadien.

Das Verfahren zeichnet sich durch eine exzellente zeitliche Auflösung aus – es kann Veränderungen im Millisekundenbereich erfassen –, jedoch durch eine begrenzte räumliche Auflösung, da das Signal durch den Schädel gefiltert wird und die Aktivität vieler Neuronen gleichzeitig repräsentiert. Ereigniskorrelierte Potenziale, die aus dem kontinuierlichen EEG extrahiert werden, zeigen die Reaktion des Gehirns auf spezifische Reize mit präziser zeitlicher Genauigkeit.

Wenn ein Arzt wissen muss, was das Gehirn von Moment zu Moment tut, bleibt das EEG eines der direktesten und zugänglichsten Instrumente, die zur Verfügung stehen.