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脑电图可以用来反映大脑神经细胞的电生理活动，当大脑神经细胞的电活动发生变化时，可以通过脑电图描记得波形显示出来。由于神经细胞树突损害产生持续性反极化或轴突侧枝抑制系统破坏，引起神经细胞兴奋性异常增高时，可出现高幅快波或棘波；各种带有刺激性的疾病均能产生棘波，神经细胞代谢减慢或神经纤维传导速度变慢时，可出现慢活动；各种抑制性的疾病均能发生慢波。
脑电图的大诊断价值是用于癫痫，50%以上的癫痫患者即使在发作间歇期也可出现爆发性的高波幅异常放电，呈现在脑电图上的波形为棘波、尖波、棘-慢复合波或尖-慢复合波，特称为痫样放电。
小儿多动症的患者，在脑的解剖结构方面，有可能存在着轻微损伤，在神经生化机制方面存在着神经递质的代谢变化。神经递质经过大脑神经细胞的突触间隙作用影响另一种神经元的信号功能。任何影响神经递质代谢的物质均可改变神经元的功能。多动症患儿存在儿茶酚胺、多巴胺、去甲肾上腺素功能障碍。这种障碍很可能涉及不止一个神经递质系统。因此，可能会影响脑电活动而出现异常脑电波。例如，出现阵发性的尖波或棘波。
尽管如此，我们不能企图用脑电图检查来诊断小儿多动症。况且，一则由于脑功能有良好的代偿作用，轻微的脑损伤或有功能障碍的患儿，脑电图可以正常。另则脑功能的变化和病变的程度不一定成正比例。而多动症患儿可能出现的异常脑电波也可见于其他疾病或病理状态，不具有特异性。第三，据统计，正常人也可由10%~15%的异常脑电图。
从科研的角度出发，对小儿多动症做脑电图检查是很有必要的。从临床鉴别诊断的角度出发，同样需要做出脑电图检查，从临床鉴别诊断的角度出发或曾经有过发作，如高热惊厥等的孩子，有必要做脑电图检查来指导临床的诊治。要强调指出的是，对于那些在课堂里又走神现象的孩子，通过脑电图检查与“失神小发作”（癫痫中的一种小发作）相鉴别，是十分重要和可靠的。失神发作的患儿在脑电图中可出现特征性的3c/s棘-慢波，而单纯多动症患儿是不会出现这种脑电图波形的。
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