Introdução a eletrofisiologia
História
A história da eletrofisiologia começa na tentativa de identificar telepatia em humanos.
- 1929 - Hans Berger queria medir telepatia em humanos pela primeira vez: Como um soldado no exército alemão na primeira década de 1900, Hans Berger caiu de seu cavalo em frente de um carro de artilharia e quase foi atropelado. Quando ele voltou para o quartel, havia um telegrama de seu pai dizendo que sua irmã teve a “sensação” de que ele tinha sido ferido. Com essa motivação, Berger quis explorar manifestações físicas dessas transmissões psíquicas * 1935 - Hallowell e Pauline Davis obtêm os primeiros registros de ERPs (potencial evocado). * 1964 - Gray Walter reporta o primeiro componente cognitivo de ERP - era moderna da técnica * 1964 - Sutton, Braren, Zubin e John descobrem o P300 * 1960: ERPlogy: estudo dos componentes do ERP * 1980: Ressurgimento devido à popularização dos computadores
Eletroencefalograma EEG hoje
Para aquisição de dados EEG, usualmente se utiliza equipamento de 128 eletrodos de posições delimitadas para medir atividade na superfície do córtex (medição de potencial elétrico).
Os sinais elétricos detectados no couro cabeludo que têm origem não-cerebral são chamados de artefatos. A amplitude dos artefatos pode ser significativamente maior que a amplitude dos sinais corticais de interesse, o que facilita identificação das diferenças desses padrões.
Alterações momentâneas na impedância de um determinado eletrodo pode causar “spikes”.
Nos casos do sinais de Eletroencefalografia (EEG), temos o ruído da rede elétrica que no Brasil é 60 Hz. Muitos laboratórios utilizam gaiola de Faraday para amenizar o problema (isolamento da energia), mas ainda assim a filtragem é necessária para garantir a qualidade do sinal coletado.
Além desses existem outros artefatos como ondas de baixas frequências devido a temperatura da cabeça do indivíduo. Deste modo, é extremamente importante aplicação de filtros nestes sinais para remoção de tais artefatos antes de qualquer outra análise.
Das análises mais comuns realizadas com EEG, estão: ERP - Potenciais relacionados ao evento e Análise Espectral.
Potencial relacionado ao evento - ERP
O potencial evocado ou resposta evocada é um potencial elétrico registrado do sistema nervoso de um humano ou outro animal seguido da apresentação de um estímulo, distinto dos potenciais espontâneos detectados por eletroencefalografia (EEG).
Análise espectral
Com potenciais induzidos, com mudanças no tempo (eixo x), quando não há sincronia no tempo no experimento entre os voluntários, é utilizada a análise espectral.
A análise de Fourier consiste na separação do sinal em vários componentes senoidais (soma de senos). As senóides são a base que levam qualquer ponto no espaço, nesse caso, é possível transportar qualquer sinal (finito).
SNC
A transformada de Fourier pega os sinais em várias frequências distintas e devolve as frequências fundamentais.
Wavelets
Análises cuidadosas dos registros do eletroencefalograma (EEG) podem fornecer informações valiosas sobre esse distúrbio disseminado do cérebro. A Wavelet é uma ferramenta de análise de tempo e frequência eficaz para a análise de sinais transientes. Suas propriedades de extração e representação de características podem ser usadas para analisar vários eventos transitórios em sinais biológicos.