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Definição de EEG

EEG significa “eletroencefalografia”, que é um processo eletrofisiológico para registar a atividade elétrica do cérebro. O EEG mede alterações na atividade elétrica produzida pelo cérebro. As alterações de voltagem provêm da corrente iónica dentro e entre algumas células cerebrais chamadas neurónios.

O que é um EEG?

Um teste de EEG avalia a atividade elétrica do cérebro. Os exames de EEG são realizados colocando sensores de EEG — pequenos discos de metal também chamados elétrodos de EEG — no couro cabeludo. Estes elétrodos captam e registam a atividade elétrica no seu cérebro. Os sinais de EEG recolhidos são amplificados, digitalizados e depois enviados para um computador ou dispositivo móvel para armazenamento e processamento de dados.

Analisar dados de EEG é uma forma excecional de estudar processos cognitivos. Pode ajudar os médicos a estabelecer um diagnóstico médico, os investigadores a compreender os processos cerebrais que estão subjacentes ao comportamento humano, e os indivíduos a melhorar a sua produtividade e bem-estar.

Como Funciona um EEG?

Os milhares de milhões de células no seu cérebro produzem sinais elétricos muito pequenos que formam padrões não lineares chamados ondas cerebrais. Uma máquina de EEG mede a atividade elétrica no córtex cerebral, a camada externa do cérebro, durante um teste de EEG. Os sensores de EEG são colocados na cabeça do participante, e depois os elétrodos detetam de forma não invasiva as ondas cerebrais do sujeito.

Os sensores de EEG podem registar até vários milhares de instantâneos da atividade elétrica gerada no cérebro num único segundo. As ondas cerebrais registadas são enviadas para amplificadores e, em seguida, para um computador ou para a nuvem para processar os dados. Os sinais amplificados, que se assemelham a linhas onduladas, podem ser registados num computador, dispositivo móvel ou numa base de dados na nuvem.

O software de computação na nuvem é considerado uma inovação crítica no processamento de dados de EEG, uma vez que permite a análise em tempo real de registos à escala — nos primórdios da medição do EEG, as ondas eram simplesmente registadas em papel milimétrico. Os sistemas de EEG, na investigação académica e comercial, mostram tipicamente os dados como uma série temporal, ou como um fluxo contínuo de voltagens.

Ondas de EEG registadas em papel milimétrico

Ondas de EEG registadas digitalmente

Ondas de EEG num software moderno de visualização cerebral

Para mapear a atividade elétrica do cérebro, é melhor obter medições de EEG a partir de sinais através de muitas estruturas corticais diferentes localizadas ao redor da superfície do cérebro.

Ondas de EEG num gráfico de série temporal de um software moderno de visualização cerebral

Tipos de Ondas Cerebrais que o EEG Mede

Os elétrodos de um dispositivo de EEG captam a atividade elétrica expressa em várias frequências de EEG. Utilizando um algoritmo chamado Transformada Rápida de Fourier (FFT), estes sinais brutos de EEG podem ser identificados como ondas distintas com frequências diferentes. A frequência, que se refere à velocidade das oscilações elétricas, é medida em ciclos por segundo — um Hertz (Hz) é igual a um ciclo por segundo. As ondas cerebrais são categorizadas por frequência em quatro tipos principais: Beta, Alfa, Teta e Delta.

Os parágrafos seguintes discutem algumas das funções associadas às quatro principais frequências cerebrais. Descobriu-se simplesmente que estas funções estão associadas a diferentes frequências cerebrais — não existe uma correspondência linear direta entre uma banda de frequência e uma determinada função do cérebro.

Ondas Beta (gama de frequências de 14 Hz a cerca de 30 Hz)

As ondas beta estão mais estreitamente associadas ao facto de se estar consciente ou num estado desperto, atento e alerta. As ondas beta de baixa amplitude estão associadas à concentração ativa ou a um estado de espírito ocupado ou ansioso. As ondas beta também estão associadas a decisões motoras (supressão do movimento e feedback sensorial do movimento). Quando medidas por um dispositivo de EEG, os sinais são frequentemente referidos como ondas beta de EEG.

Ondas Alfa (gama de frequências de 7 Hz a 13 Hz)

As ondas alfa estão frequentemente associadas a um estado de espírito relaxado, calmo e lúcido. As ondas alfa podem ser encontradas nas regiões occipital e posterior do cérebro. As ondas alfa podem ser induzidas fechando os olhos e relaxando, e raramente estão presentes durante processos cognitivos intensos como o pensamento, cálculo mental e resolução de problemas. Na maioria dos adultos, as ondas alfa variam em frequência de 9 a 11 Hz. Quando medidas por um dispositivo de EEG, estas são frequentemente referidas como ondas alfa de EEG.

Ondas Teta (gama de frequências de 4 Hz a 7 Hz)

A atividade cerebral dentro de uma gama de frequências compreendida entre 4 e 7 Hz é designada por atividade Teta. O ritmo teta detetado na medição do EEG é frequentemente encontrado em jovens adultos, particularmente sobre as regiões temporais e durante a hiperventilação. Em indivíduos mais velhos, a atividade teta com uma amplitude superior a cerca de 30 milivolts (mV) é vista com menos frequência, exceto durante a sonolência. Quando medidas por um dispositivo de EEG, estas são frequentemente referidas como ondas teta de EEG.

Ondas Delta (gama de frequências até 4 Hz)

A atividade delta é predominantemente encontrada em bebés. As ondas delta estão associadas a fases profundas do sono em indivíduos mais velhos. As ondas delta foram documentadas interictalmente (entre convulsões) em doentes com crises de ausência, que envolvem lapsos de atenção breves e súbitos.

As ondas delta caracterizam-se por ondas de baixa frequência (cerca de 3 Hz) e alta amplitude. Os ritmos delta podem estar presentes durante a vigília — são responsivos à abertura dos olhos e também podem ser potenciados pela hiperventilação. Quando medidas por um dispositivo de EEG, estas são frequentemente referidas como ondas delta de EEG.

Utilizar Ondas de EEG para Compreender Como Funciona o Cérebro

O que Mostra um EEG?

O seu cérebro está constantemente a absorver e a processar informação, mesmo quando dorme. Toda esta atividade gera sinais elétricos que os sensores de EEG captam. Isto permite captar alterações na atividade cerebral, mesmo que não haja resposta comportamental visível, como um movimento ou uma expressão facial.

Um EEG monitoriza as alterações na eletricidade que o seu cérebro produz, mas não os pensamentos ou sentimentos. Não envia qualquer eletricidade para o seu cérebro.

Detetar a atividade nos principais córtex do cérebro é crucial para obter dados de EEG de alta qualidade. Os resultados podem ser um indicador para avaliar estados emocionais afetados por estímulos externos.

Uma Breve História do EEG

A investigação sobre os fenómenos da atividade elétrica no cérebro foi realizada em animais já em 1875, quando o médico Richard Caton publicou as suas descobertas de experiências em coelhos e macacos no British Medical Journal.

In 1890, Adolf Beck colocou elétrodos diretamente na superfície do cérebro de um cão e de um coelho para testar a estimulação sensorial. A sua observação da atividade elétrica cerebral flutuante levou à descoberta das ondas cerebrais e fez com que o EEG se tornasse um campo científico.

Ao fisiologista e psiquiatra alemão Hans Berger é atribuído o registo das primeiras ondas cerebrais de EEG humano em 1924. Berger inventou o eletroencefalograma, um dispositivo que regista sinais de EEG. No seu livro “The Origins of EEG”, o autor David Millet descreveu a invenção como “um dos desenvolvimentos mais surpreendentes, notáveis e importantes na história da neurologia clínica.”

O primeiro registo de EEG humano foi obtido por Hans Berger em 1924. O sinal superior é o EEG e o inferior é um sinal de temporização de 10 Hz.

Hans Berger, a primeira pessoa a registar ondas cerebrais de EEG em humanos.

O campo da eletroencefalografia clínica teve início em 1935. Resultou da investigação do neurocientista Frederic Gibbs, Hallowell Davis e William Lennox em torno de espículas epileptiformes, ondas de espícula interictais e os três ciclos de crises de ausência clínica no EEG. Gibbs e o cientista Herbert Jasper concluíram que as espículas interictais são uma assinatura distinta da epilepsia. O primeiro laboratório de EEG abriu no Massachusetts General Hospital em 1936.

Em 1947, foi fundada a American EEG Society, agora conhecida como The American Clinical Neurophysiology Society, e realizou-se o primeiro Congresso Internacional de EEG.

Na década de 1950, William Grey Walter desenvolveu a topografia de EEG, um complemento ao EEG, que permitia o mapeamento da atividade elétrica em toda a superfície do cérebro. Esta técnica foi popular na década de 1980, mas nunca foi adotada pela neurologia convencional.

Stevo Bozinovski, Liljana Bozinovska e Mihail Sestakov foram os primeiros cientistas a conseguir o controlo de um objeto físico utilizando uma máquina de EEG em 1988. Em 2011, o EEG entrou no mercado de consumo quando os empreendedores tecnológicos Tan Le e Dr. Geoff Mackellar lançaram a empresa Emotiv.

A tecnologia de EEG, como auscultadores e toucas, são componentes de BCI (Interface Cérebro-Computador). A BCI também é designada por HMI (Interface Homem-Máquina), MMI (Interface Mente-Máquina), BMI (Interface Cérebro-Máquina) e DNI (Interface Neural Direta) — a DNI pode descodificar sinais do cérebro e de outras partes do sistema neural. A BCI visa monitorizar o desempenho cognitivo e controlar objetos virtuais e físicos através da aprendizagem automática de comandos mentais treinados.

Em 2017, o piloto tetraplégico Rodrigo Hübner Mendes tornou-se a primeira pessoa de sempre a conduzir um carro de Fórmula 1 utilizando apenas as suas ondas cerebrais, graças a uns auscultadores de EEG da Emotiv.

Para que é Utilizado o EEG?

Desempenho e Bem-Estar

Atletas, biohackers e qualquer consumidor interessado podem utilizar o EEG para “monitorizar” a sua atividade cerebral da mesma forma que monitorizam o número de passos que dão num dia. O EEG pode medir funções cognitivas — como a atenção e a distração, o stress e a carga cognitiva (a capacidade total do cérebro para a atividade mental imposta à memória de trabalho a qualquer momento). Estas descobertas podem revelar perspetivas valiosas sobre a forma como o cérebro responde aos acontecimentos da vida quotidiana. Os dados do EEG fornecem feedback que pode ser utilizado para conceber estratégias cientificamente informadas para reduzir o stress, melhorar o foco ou potenciar a meditação.

Investigação do Consumidor

Os dados de EEG podem ser uma poderosa ferramenta de pesquisa para obter informações sobre o consumidor. As respostas cerebrais fornecem um feedback sem precedentes do consumidor — na medida em que o EEG está a ser utilizado para medir a diferença entre aquilo a que os consumidores realmente prestam atenção versus aquilo que reportam gostar ou notar. Combinar o EEG com outros sensores biométricos, como a monitorização ocular, a análise de expressões faciais e medições de frequência cardíaca, pode fornecer às empresas uma compreensão completa do comportamento do cliente. A utilização de neurotecnologias como o EEG para estudar as reações dos consumidores chama-se neuromarketing.

Cuidados de Saúde

Uma vez que os testes de EEG mostram a atividade cerebral durante um procedimento controlado, os resultados podem conter informações utilizadas para diagnosticar vários distúrbios cerebrais. Os dados anormais de EEG são exibidos através de ondas cerebrais irregulares. Dados anormais de EEG podem indicar sinais de disfunção cerebral, traumatismo craniano, distúrbios do sono, problemas de memória, tumores cerebrais, acidente vascular cerebral, demência, distúrbios convulsivos como a epilepsia e várias outras condições. Dependendo do diagnóstico pretendido, os médicos por vezes combinam o EEG com testes cognitivos, monitorização da atividade cerebral e técnicas de neuroimagem

Diagnóstico de Convulsões

Os testes de EEG são frequentemente recomendados a doentes que apresentam atividade convulsiva. Nesses casos, os médicos podem realizar um EEG ambulatório. Um EEG ambulatório regista continuamente até 72 horas, enquanto o EEG tradicional dura de 1 a 2 horas. O doente pode deslocar-se na sua própria casa usando uns auscultadores de EEG. O prolongamento do registo aumenta a probabilidade de registar atividade cerebral anormal. Por este motivo, os EEG ambulatórios são frequentemente utilizados para diagnosticar epilepsia (EEG epilepsia), distúrbios convulsivos ou distúrbios do sono.

Estudo do Sono para Distúrbios do Sono

Um estudo do sono por EEG ou teste de “polissonografia” mede a atividade do corpo para além de realizar um exame cerebral. Um tecnólogo de EEG monitoriza o ritmo cardíaco, a respiração e os níveis de oxigénio no sangue durante um procedimento noturno. A polissonografia é maioritariamente utilizada na investigação médica e como teste de diagnóstico para distúrbios do sono.

Neurociência Quantitativa

Uma vez que o EEG mede a atividade elétrica na camada externa do cérebro (o córtex cerebral), pode captar ondas cerebrais a partir do seu couro cabeludo. Ao combinar testes cerebrais de EEG com dados de outras técnicas de monitorização cerebral, os investigadores podem obter novas perspetivas sobre as complexas interações que ocorrem no nosso cérebro — bem como no nosso corpo.

É exatamente isso que a eletroencefalografia quantitativa (qEEG) visa realizar. O EEG quantitativo regista as suas ondas cerebrais tal como um EEG tradicional. Utilizando aprendizagem automática, o qEEG compara as suas ondas cerebrais com as ondas cerebrais de indivíduos do mesmo género e faixa etária, mas que não têm disfunção cerebral. O processo de qEEG cria um “mapa” do seu cérebro através da comparação quantitativa. Este processo é comum na subdisciplina da neurociência chamada neurociência computacional.

A colocação de elétrodos de EEG é uma parte crítica de um qEEG bem-sucedido. As colocações tradicionais de derivações de EEG seguem o sistema 10-20, um padrão internacionalmente reconhecido para aplicar os elétrodos fixados ao seu couro cabeludo. “10-20” refere-se ao facto de a distância entre as derivações de EEG ser 10% ou 20% da distância total do crânio.

O número de elétrodos num dispositivo pode variar — alguns sistemas de registo de EEG podem ter até 256 elétrodos. Os registos de qEEG utilizam uma touca de 19 sensores para recolher dados de todas as 19 áreas do seu couro cabeludo. Dado que as derivações de EEG amplificam os sinais a partir do local onde são colocadas, a aquisição de mapeamentos cerebrais de qEEG identifica ao nível cerebral a causa da disfunção observada ao nível comportamental e/ou cognitivo.

Investigação Académica

Os resultados anormais de EEG não são a única informação valiosa derivada de um resultado de teste de EEG. Muitos investigadores utilizam o EEG normal na sua investigação, incluindo um estudo pioneiro de 1957 sobre a atividade cerebral durante o sono REM.

Como apresentado na secção sobre os tipos de ondas cerebrais que o EEG mede, o estudo dos registos de EEG revela uma gama de frequências contidas nos sinais cerebrais. Estas frequências refletem diferentes estados de atenção e cognitivos. Por exemplo, os investigadores monitorizaram a atividade na banda gama (frequentemente associada à atenção consciente) enquanto investigavam as respostas neurológicas durante a meditação (EEG meditação).

A atividade na banda gama está associada a picos de desempenho mental ou físico. Experiências onde um sujeito que usa um dispositivo de EEG está a praticar meditação profunda trouxeram teorias de que as ondas gama estão associadas a experiências conscientes ou estados mentais transcendentais. No entanto, não há acordo entre os investigadores académicos sobre quais as funções cognitivas a que a atividade na banda gama está associada.

Os investigadores precisam de uma forma de processar e gerir toda a riqueza de dados cerebrais que recolhem — e até de a partilhar com diferentes instituições. A “Neuroinformática” é o campo de investigação que fornece ferramentas computacionais e modelos matemáticos para dados de neurociência. A neuroinformática visa criar tecnologias para organizar bases de dados, partilha de dados e modelação de dados. Diz respeito a uma quantidade diversa de dados, uma vez que a “neurociência” é amplamente definida como o estudo científico do sistema nervoso. Uma das subdisciplinas da neurociência inclui a psicologia cognitiva, que utiliza métodos de neuroimagem, como o EEG, para analisar quais as partes do cérebro e do sistema nervoso subjacentes a quais processos cognitivos.

Pesquisa de Mercado: Utilizar Auscultadores de EEG para Compreender o Estado Emocional e Cognitivo

Processo de Teste de EEG

Preparação para um Procedimento de EEG

As secções seguintes sobre monitorização, interpretação e resultados de EEG incluem informações para o público que se submete a testes de EEG num contexto de cuidados de saúde. A melhor forma de se preparar para um teste é sempre pedir aos administradores do teste instruções de preparação específicas. As instruções de preparação podem variar de acordo com o caso de uso — por exemplo, os registos de EEG para investigação do consumidor, investigação académica ou desempenho e bem-estar podem exigir que os sujeitos estejam ativos em vez de deitados.

Empresas como a Emotiv foram pioneiras em avanços na tecnologia de EEG que tornam a realização, processamento e interpretação de testes mais rápida e conveniente. Os auscultadores de EEG móveis e sem fios da Emotiv podem ser configurados em menos de cinco minutos e permitem que o participante se mova livremente em vez de o confinar a uma instalação de testes.

Antes de um teste de EEG, informe o profissional que administra o teste — seja um médico, empregador ou investigador — sobre quaisquer medicamentos regulares que tome. Recomenda-se que lave o cabelo na noite anterior ao procedimento e o deixe livre de quaisquer produtos. Evite consumir cafeína pelo menos 8 horas antes do teste. Se tiver de dormir durante o procedimento de EEG, poderá ser instruído a limitar o sono na noite anterior para garantir que o seu cérebro consegue relaxar adequadamente durante o teste.

Monitorização de EEG

Não sentirá qualquer dor ou desconforto durante um procedimento de EEG. Durante um procedimento de EEG clínico, ficará deitado numa cama ou numa cadeira reclinável e será instruído a fechar os olhos. Um técnico de EEG mede a sua cabeça e marca onde aplicar as derivações.

Quando o teste começa, os elétrodos registam as suas ondas cerebrais e enviam a atividade para uma máquina de registo. A máquina de EEG converte então os dados num padrão de ondas para interpretação. Após a conclusão do registo, o técnico removerá os elétrodos do seu couro cabeludo.

Os testes de EEG de rotina em contextos científicos ou clínicos demoram 30-60 minutos a ser concluídos, incluindo cerca de 20 minutos de tempo de configuração inicial. Os testes de EEG realizados para investigação do consumidor, desempenho individual e local de trabalho podem ter uma duração mais curta ou mais longa, dependendo dos objetivos do teste. Os auscultadores sem fios de EEG da Emotiv suportam uma configuração mais rápida para estes casos de uso (menos de cinco minutos).

Não deve ser necessário tempo de recuperação após um procedimento. Se tomou um medicamento que causou sonolência para conseguir dormir durante o teste, o administrador do teste pode recomendar que aguarde nas instalações até que os efeitos passem ou que alguém o leve a casa.

Os efeitos secundários do teste de EEG são raros. Os elétrodos não produzem quaisquer sensações; apenas registam a atividade cerebral. As pessoas com epilepsia podem sofrer uma convulsão devido a estímulos como luzes intermitentes durante o procedimento. Uma convulsão durante um teste de EEG não é motivo de receio — na verdade, pode ajudar os médicos a diagnosticar o tipo de epilepsia e, consequentemente, a adequar o tratamento.

Interpretação do EEG e Resultados do Procedimento

Se lhe foi recomendado um teste de EEG por razões clínicas, os resultados do seu teste serão interpretados por um médico especialista no sistema nervoso. O neurologista estudará o registo à procura de padrões cerebrais normais e anormais. Os padrões de ondas cerebrais são facilmente reconhecíveis pelas características das suas formas de onda. Por exemplo, um padrão de supressão de surto, que é frequentemente observado em doentes com estados cerebrais inativos, como por coma ou anestesia geral, mostra espículas breves (o surto) alternando com períodos de planicidade (a supressão).

Diferentes tipos de epilepsia caracterizam-se por padrões de EEG distintos. Um padrão de onda-espícula — um padrão de EEG generalizado e simétrico — é frequentemente observado durante uma crise de ausência, na qual a pessoa sofre uma breve perda de consciência. Uma crise focal parcial, na qual a atividade convulsiva afeta apenas uma área do cérebro, é caracterizada por um padrão de ritmo rápido e de baixa voltagem que aparece no canal de dados de EEG associado a essa área.

O neurologista envia então a medição do EEG de volta para o médico que solicitou o teste. O seu médico poderá agendar uma consulta para analisar as imagens do EEG e discutir os resultados consigo. Dependendo da sua condição, poderá ser-lhe recomendado um serviço chamado neurofeedback ou biofeedback de EEG como acompanhamento. Por exemplo, as pessoas que procuram fortalecer os padrões de ondas cerebrais associados ao foco podem recorrer à terapia de neurofeedback para a PHDA.

A terapia de biofeedback ajuda os sujeitos a controlar processos corporais involuntários. Um sujeito que apresente, por exemplo, tensão arterial elevada, pode visualizar as suas medições corporais num monitor que está a receber dados de elétrodos na sua pele. A monitorização desta atividade ajuda a ensinar exercícios mentais e de relaxamento que podem aliviar os sintomas.

Da mesma forma, o Neurofeedback baseia-se no EEG para treinar o cérebro a funcionar melhor. Durante este treino, o doente é ligado a uma máquina de EEG e visualiza a sua atividade cerebral em ação. Isto assemelha-se frequentemente a um tipo de videojogo onde o doente está a “jogar” com o seu cérebro para controlar a sua atividade cerebral. O doente tenta melhorar as frequências cerebrais associadas à disfunção cerebral, da mesma forma que um atleta trabalha um músculo fraco. O neurofeedback de EEG é frequentemente recomendado para condições como epilepsia, perturbação bipolar, PHDA e autismo. Embora possa ajudar nestas perturbações, não as pode curar.

Diferentes Tipos de Dispositivos de EEG

As máquinas de EEG surgem sob a forma de alguns dispositivos de EEG vestíveis diferentes. Ao nível mais elevado encontra-se a diferença entre dispositivos de EEG clínicos (utilizados em cuidados de saúde e investigação científica) e dispositivos de EEG de consumo (utilizados em investigação do consumidor, investigação académica e desempenho e bem-estar). Com os dispositivos clínicos, os participantes não se podem mover enquanto usam o dispositivo, e os dados precisam de ser recolhidos num ambiente controlado e blindado para evitar distorções no sinal. Os dispositivos de EEG de consumo, como os auscultadores sem fios da Emotiv, permitem aos utilizadores monitorizar a atividade cerebral em qualquer lugar.

A variação entre diferentes tipos de dispositivos de EEG vestíveis é necessária para suportar os requisitos dos profissionais que utilizam sistemas de EEG e os contextos em que os dados são recolhidos. Por exemplo, os neurologistas e neurocientistas necessitam frequentemente de uma maior densidade de sensores para realizar a sua análise de dados do que um investigador de consumo. Além da colocação de elétrodos de EEG, existem algumas outras variações notáveis entre sistemas de EEG a considerar.

Toucas de EEG VS. Auscultadores de EEG

Qual é a diferença entre uma touca de EEG e uns auscultadores de EEG? A principal diferença entre estes dois tipos mais comuns de dispositivos de EEG vestíveis está no número de elétrodos. Os auscultadores variam geralmente entre 5 e 20 elétrodos. As toucas podem suportar mais sensores, uma vez que têm uma área de superfície maior para a colocação de elétrodos. As toucas de EEG, como a Emotiv Epoc Flex oferecem sensores móveis para um posicionamento flexível. A configuração dos sensores nos auscultadores Emotiv Insight e Epoc X é fixa.

Epoc Flex

Sensores de Gel ou Solução Salina

EPOC+ e Epoc X

Sensores de Solução Salina

Elétrodos de EEG Húmidos VS. Secos

Os dispositivos de EEG utilizam principalmente elétrodos húmidos ou secos. Existe uma forma de elétrodos recentemente desenvolvida, designada por “elétrodos de tatuagem”, que são elétrodos impressos aplicados como uma tatuagem temporária. Os elétrodos húmidos permitem uma melhor precisão dos dados, uma vez que utilizam um gel adesivo para um melhor contacto com o couro cabeludo. Os elétrodos húmidos são utilizados principalmente em ambientes clínicos e de investigação. Os elétrodos secos não necessitam de gel adesivo. Os dispositivos de EEG com elétrodos secos são frequentemente utilizados na investigação de consumo em EEG, uma vez que permitem um tempo de configuração mais rápido. Os investigadores comparam continuamente os prós e os contras dos elétrodos de EEG húmidos vs. secos.

Dispositivos de EEG com Fios VS. Sem Fios

Nos primórdios do EEG, os doentes tinham de ser ligados à máquina de EEG num ambiente clínico. Agora, os testes de EEG sem fios são possíveis, uma vez que os sinais de EEG podem ser digitalizados e enviados para a máquina de registo, como um smartphone, um computador ou a nuvem. Os testes podem ser realizados numa variedade de ambientes utilizando EEG portáteis. Pode realizar uma experiência em que os sujeitos usam auscultadores de EEG sem fios e caminham por um parque, e o movimento do seu sujeito será limitado apenas pelo alcance de transmissão de dados. Se necessitar de controlar o ambiente de teste para administrar estímulos como luzes intermitentes, poderá optar por um contexto clínico — caso em que não existem limitações à utilização de uma máquina de EEG com fios.

Auscultadores de EEG com fios

Ligação por cabo

Auscultadores de EEG Emotiv sem fios

Tecnologia sem fios Bluetooth

Medição de EEG vs. Outras Técnicas de Medição Cerebral

A vantagem da medição de EEG é que é a medida menos invasiva de atividade cerebral que temos disponível, e fornece muita informação quantitativa durante processos cognitivos relevantes. Outros métodos para estudar a função cerebral incluem:

• Ressonância magnética funcional (fMRI)

• Magnetoencefalografia (MEG)

• Espetroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN ou MRS)

• Eletrocorticografia

• Tomografia computadorizada por emissão de fotão único (SPECT)

• Tomografia por emissão de positrões (PET)

• Espetroscopia de infravermelho próximo (NIRS)

• Sinal ótico relacionado com eventos (EROS)

Vantagens do EEG

Apesar da sensibilidade espacial relativamente baixa do EEG, este apresenta múltiplas vantagens sobre algumas das técnicas de imagiologia cerebral e investigação cerebral listadas anteriormente:

• O EEG tem uma resolução temporal muito elevada em comparação com a fMRI. Consegue detetar as reações rápidas do cérebro que acontecem à velocidade de milissegundos, o que lhe permite sincronizar com precisão o que acontece no cérebro e no ambiente. O EEG é registado a taxas de amostragem entre 250 e 2000 Hz em contextos clínicos e de investigação. Os sistemas mais modernos de recolha de dados de EEG conseguem registar a taxas de amostragem superiores a 20 000 Hz, se desejado.

• Custos de hardware e custo total de propriedade (TCO) significativamente mais baixos.

• Os dados de EEG são recolhidos de forma não invasiva, ao contrário da eletrocorticografia, que requer neurocirurgia para que os elétrodos sejam colocados diretamente na superfície do cérebro.

• Os sensores de EEG móveis podem ser utilizados em mais locais do que a fMRI, SPECT, PET, MRS ou MEG, uma vez que estas técnicas dependem de equipamentos pesados, dispendiosos e imóveis.

• O EEG é silencioso, permitindo o estudo das respostas a estímulos auditivos.

• Em comparação com a fMRI e a MRI, não existem perigos físicos em torno de uma máquina de EEG. A fMRI e a MRI são ímanes potentes que impedem a utilização por doentes com dispositivos metálicos, como pacemakers.

• fMRI, PET, MRS e SPECT podem agravar a claustrofobia, o que pode corromper os resultados dos testes. O EEG não induz claustrofobia, uma vez que os sujeitos não estão confinados a um espaço pequeno.

• Os exames de EEG de consumo permitem uma maior movimentação do sujeito durante o teste, ao contrário da maioria das outras técnicas de neuroimagem.

• O EEG não envolve a exposição a radioligandos, ao contrário da tomografia por emissão de positrões, nem a campos magnéticos elevados como a MRI ou a fMRI.

• O EEG não envolve a exposição a campos magnéticos de alta intensidade (>1 tesla).

• Em comparação com os métodos de testes comportamentais, o EEG pode detetar processamento encoberto (processamento que não requer uma resposta). Esta tecnologia também é utilizada em sujeitos que são incapazes de efetuar uma resposta motora.

• O EEG tem uma barreira de entrada reduzida para utilização pelo consumidor, pelo que é uma ferramenta poderosa para monitorizar e registar a atividade cerebral durante diferentes atividades do dia a dia, permitindo um número quase ilimitado de aplicações.

• A análise do sono por EEG pode indicar aspetos significativos do tempo de desenvolvimento cerebral, incluindo a avaliação da maturação cerebral em adolescentes.

• Existe uma melhor compreensão de qual é exatamente o sinal medido com o EEG, em comparação com a imagiologia BOLD (dependente do nível de oxigénio no sangue) utilizada na fMRI.

Jogos de EEG

A tecnologia de EEG foi adaptada ao mundo dos videojogos tanto para fins médicos como de entretenimento. As empresas estão a utilizar o EEG para fornecer formas de interagir com videojogos em VR, AR e BCI. As máquinas de EEG detetam o sinal e os algoritmos no software interpretam as suas ondas cerebrais para controlar o seu avatar no ecrã.

Os auscultadores Epoc da Emotiv são a primeira interface cérebro-computador (BCI) de alta fidelidade que consegue monitorizar e interpretar pensamentos e emoções conscientes e inconscientes. A BCI consegue detetar as complexas ondas cerebrais de 30 expressões, emoções e ações diferentes. Esta deteção é conseguida através de aprendizagem automática. Os algoritmos de aprendizagem automática foram treinados para reconhecer os padrões cerebrais que ocorrem enquanto o participante processa as várias expressões, emoções e ações.

Quando os algoritmos detetam uma onda cerebral de EEG no seu conjunto de dados, a BCI consegue associar o padrão a um comando físico ou digital. Por exemplo, pensar numa palavra-gatilho como “empurrar!” fará com que o seu avatar empurre um objeto do seu caminho.

TechCrunch TV: Dispositivos Controlados Pela Mente e Muito Mais Utilizando EEG

Casos de Uso de EEG

Existem muitas aplicações modernas para a medição do EEG. Alguns casos de uso notáveis do EEG incluem:

• Neurociência

• Programas de educação cerebral

• Neuromarketing

• Estudos do Sono

• Interface Cérebro-Computador (BCI)

• Desempenho Cognitivo

• Autoquantificação

• Estados Emocionais

• Terapia de PHDA

• Distúrbios neurológicos

• Sincronização de ondas cerebrais

• Terapia cognitivo-comportamental

• Neuroinformática

• Jogos com ondas cerebrais

• Suplemento de AR e VR

• Disfagia e Demência

• Reabilitação de AVC

• Testes de memória de trabalho (N-back)

Nota: Esta é apenas informação geral sobre o EEG. Os produtos Emotiv destinam-se apenas a aplicações de investigação e uso pessoal. Os nossos produtos não são vendidos como Dispositivos Médicos conforme definido na diretiva da UE 93/42/CEE. Os nossos produtos não foram concebidos nem se destinam a ser utilizados no diagnóstico ou tratamento de doenças.