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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 resultam 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 metálicos 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.

A análise de 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 sustentam o 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 de um 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, depois 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 em nuvem é considerado uma inovação fundamental no processamento de dados de EEG, pois permite análise em tempo real de registos em grande escala — nos primeiros tempos da medição de EEG, as ondas eram simplesmente registadas em papel milimetrado. Os sistemas de EEG, em investigação académica e comercial, geralmente mostram os dados como uma série temporal, ou como um fluxo contínuo de voltagens.

Ondas EEG registadas em papel milimetrado

Ondas EEG registadas digitalmente

Ondas EEG em software moderno de visualização cerebral

Para mapear a atividade elétrica do cérebro, é melhor obter medições de EEG a partir de sinais de muitas estruturas corticais diferentes localizadas por toda a superfície do cérebro.

Ondas EEG em gráfico de série temporal de visualização cerebral moderna

Tipos de Ondas Cerebrais que o EEG Mede

Os elétrodos de um dispositivo de EEG captam atividade elétrica expressa em várias frequências de EEG. Usando um algoritmo chamado Transformada Rápida de Fourier (FFT), estes sinais brutos de EEG podem ser identificados como ondas distintas com diferentes frequências. 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, Alpha, Theta e Delta.

Os parágrafos seguintes discutem algumas das funções associadas às quatro principais frequências cerebrais. Estas funções foram simplesmente encontradas como estando associadas a diferentes frequências cerebrais — não existe uma correspondência linear um-para-um entre uma banda de frequência e uma determinada função do cérebro.

Ondas Beta (intervalo de frequência de 14 Hz a cerca de 30 Hz)

As ondas beta estão mais intimamente associadas a estar consciente ou num estado desperto, atento e alerta. As ondas beta de baixa amplitude estão associadas a 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 chamados ondas beta de EEG.

Ondas Alpha (intervalo de frequência de 7 Hz a 13 Hz)

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

Ondas Theta (intervalo de frequência de 4 Hz a 7 Hz)

A atividade cerebral dentro de um intervalo de frequência compreendido entre 4 e 7 Hz é denominada atividade Theta. O ritmo theta detetado na medição de EEG é frequentemente encontrado em adultos jovens, particularmente nas regiões temporais e durante a hiperventilação. Em indivíduos mais velhos, a atividade theta com uma amplitude superior a cerca de 30 milivolts (mV) é observada com menos frequência, exceto durante a sonolência. Quando medidas por um dispositivo de EEG, estas são frequentemente chamadas ondas theta de EEG.

Ondas Delta (intervalo de frequência até 4 Hz)

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

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 — respondem à abertura dos olhos e também podem ser reforçados pela hiperventilação. Quando medidas por um dispositivo de EEG, estas são frequentemente chamadas ondas delta de EEG.

Usar as Ondas de EEG para Compreender Como o Cérebro Funciona

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 que as alterações na atividade cerebral sejam registadas, mesmo que não haja uma resposta comportamental visível, como um movimento ou uma expressão facial.

Um monitor de EEG mede as alterações na eletricidade produzida pelo seu cérebro, mas não os pensamentos nem os sentimentos. Não envia qualquer eletricidade para o seu cérebro.

Detetar atividade nas principais regiões corticais do cérebro é crucial para obter dados de EEG de alta qualidade. Os resultados podem servir como um proxy 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 os seus resultados de experiências em coelhos e macacos no British Medical Journal.

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

O fisiologista e psiquiatra alemão Hans Berger é creditado por ter registado as primeiras ondas cerebrais humanas em EEG 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 humano de EEG foi obtido por Hans Berger em 1924. O sinal superior é 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.

A área da eletroencefalografia clínica começou em 1935. Teve origem na investigação dos neurocientistas Frederic Gibbs, Hallowell Davis e William Lennox sobre picos epileptiformes, ondas de pico interictais e os três ciclos das crises de ausência clínicas em EEG. Gibbs e o cientista Herbert Jasper concluíram que os picos interictais são uma assinatura distinta da epilepsia. O primeiro laboratório de EEG abriu no Massachusetts General Hospital em 1936.

Em 1947, a Sociedade Americana de EEG, agora conhecida como The American Clinical Neurophysiology Society, foi fundada e teve lugar o primeiro Congresso Internacional de EEG.

Na década de 1950, William Grey Walter desenvolveu a topografia de EEG, um complemento ao EEG, que permitiu mapear a atividade elétrica em toda a superfície do cérebro. Isto foi popular na década de 1980, mas nunca foi adotado pela neurologia dominante.

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

Tecnologias de EEG como headsets e toucas são componentes de BCI (Interface Cérebro-Computador). BCI também é referido como HMI (Interface Humano-Máquina), MMI (Interface Mente-Máquina), BMI (Interface Cérebro-Máquina) e DNI (Interface Neural Direta) — DNI pode decodificar sinais do cérebro e de outras partes do sistema neural. A BCI tem como objetivo acompanhar o desempenho cognitivo e controlar objetos virtuais e físicos através da aprendizagem automática de comandos mentais treinados.

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

Para que é Usado o EEG?

Desempenho e Bem-Estar

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

Pesquisa de Consumo

Os dados de EEG podem ser uma poderosa ferramenta de pesquisa para insights do consumidor. As respostas cerebrais fornecem um feedback do consumidor sem precedentes — na medida em que o EEG está a ser usado para medir a diferença entre aquilo a que os consumidores realmente prestam atenção e aquilo que relatam por si próprios gostar ou notar. Combinar EEG com outros sensores biométricos, como rastreamento ocular, análise de expressões faciais e medições da frequência cardíaca, pode fornecer às empresas uma compreensão completa do comportamento do cliente. O uso de neurotecnologias como o EEG para estudar as reações dos consumidores chama-se neuromarketing.

Cuidados de Saúde

Como os testes de EEG mostram a atividade cerebral durante um procedimento controlado, os resultados podem conter informação usada para diagnosticar vários distúrbios cerebrais. Os dados anormais de EEG são apresentados através de ondas cerebrais irregulares. Os dados anormais de EEG podem indicar sinais de disfunção cerebral, traumatismo craniano, distúrbios do sono, problemas de memória, tumores cerebrais, AVC, demência, perturbações convulsivas como a epilepsia e várias outras condições. Dependendo do diagnóstico pretendido, os médicos por vezes combinam EEG com testes cognitivos, monitorização da atividade cerebral e técnicas de neuroimagem

Diagnóstico de Crises

Os testes de EEG são frequentemente recomendados a pacientes que apresentam atividade convulsiva. Nestes casos, os médicos podem realizar um EEG ambulatorial. Um EEG ambulatorial regista continuamente até 72 horas, enquanto o EEG tradicional dura 1-2 horas. O paciente pode mover-se livremente em casa usando um headset de EEG. Prolongar o registo aumenta a probabilidade de registar atividade cerebral anormal. Por essa razão, os EEGs ambulatoriais são frequentemente usados para diagnosticar epilepsia (epilepsia por EEG), perturbações convulsivas ou perturbações do sono.

Estudo do Sono para Perturbações do Sono

Um estudo do sono por EEG ou teste de “polissonografia” mede a atividade corporal além de realizar um exame cerebral. Um tecnólogo de EEG monitoriza a frequência cardíaca, a respiração e os níveis de oxigénio no seu sangue durante um procedimento noturno. Polissonografia é usada sobretudo em investigação médica e como teste de diagnóstico para perturbações do sono.

Neurociência Quantitativa

Como 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 informações sobre as interações complexas que têm lugar no nosso cérebro — assim como nos nossos corpos.

É exatamente isso que a eletroencefalografia quantitativa (qEEG) pretende alcançar. O EEG quantitativo regista as suas ondas cerebrais tal como um EEG tradicional. Usando aprendizagem automática, o qEEG compara as suas ondas cerebrais com as ondas cerebrais de indivíduos do mesmo género e faixa etária, mas que não apresentam 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 dos elétrodos de EEG é uma parte crítica para o sucesso do qEEG. As colocações tradicionais dos cabos de EEG seguem o sistema 10-20, uma norma reconhecida internacionalmente para aplicar os elétrodos fixados ao couro cabeludo. “10-20” refere-se à distância entre os cabos 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 usam uma touca de 19 sensores para recolher dados de todas as 19 áreas do seu couro cabeludo. Como os cabos de EEG amplificam os sinais do local onde são colocados, a obtenção de mapas cerebrais 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 do resultado de um teste de EEG. Muitos investigadores utilizam EEG normal na sua investigação, incluindo um estudo inovador de 1957 sobre a atividade cerebral durante o sono REM.

Como introduzido 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 atencionais e cognitivos. Por exemplo, os investigadores monitorizaram atividade da banda gama (frequentemente associada à atenção consciente) enquanto investigavam as respostas neurológicas durante a meditação (meditação EEG).

A atividade da banda gama está associada ao pico do desempenho mental ou físico. Experiências em que um sujeito que usa um dispositivo de EEG está a praticar meditação profunda levaram a teorias de que as ondas gama estão associadas a experiências conscientes ou estados mentais transcendentes. No entanto, não existe consenso entre os investigadores académicos sobre com que funções cognitivas a atividade da banda gama está associada.

Os investigadores precisam de uma forma de processar e lidar com toda a riqueza de dados cerebrais que recolhem — e até partilhá-los com diferentes instituições. “Neuroinformática” é o campo de investigação que fornece ferramentas computacionais e modelos matemáticos para dados de neurociência. A neuroinformática tem como objetivo criar tecnologias para organizar bases de dados, partilhar dados e modelar dados. Abrange uma grande diversidade de dados, uma vez que “neurociência” é amplamente definida como o estudo científico do sistema nervoso. Uma das subdisciplinas da neurociência inclui a psicologia cognitiva, que usa métodos de neuroimagem como o EEG para analisar que partes do cérebro e do sistema nervoso sustentam determinados processos cognitivos.

Pesquisa de Mercado: Utilizar Headsets de EEG para Compreender o Estado Emocional & Cognitivo

Processo de Teste de EEG

Preparação para um Procedimento de EEG

As secções seguintes sobre monitorização, interpretação e resultados de EEG incluem informação para públicos que estão a realizar testes de EEG num contexto de cuidados de saúde. A melhor forma de se preparar para um teste é sempre pedir ao profissional que administra o teste instruções específicas de preparação. As instruções de preparação podem variar consoante o caso de uso — por exemplo, gravações de EEG para investigação de consumo, investigação académica ou desempenho e bem-estar podem exigir que os participantes estejam ativos em vez de deitados.

Empresas como a Emotiv têm pioneirado avanços na tecnologia de EEG que tornam a realização, o processamento e a interpretação de testes mais rápidos e convenientes. Os headsets 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 que o deixe sem quaisquer produtos. Evite beber ou consumir cafeína pelo menos 8 horas antes do teste. Se tiver de dormir durante o procedimento de EEG, poderá ser instruído a limitar o seu sono na noite anterior para garantir que o seu cérebro pode relaxar adequadamente durante o teste.

Monitorização de EEG

Não sentirá dor nem desconforto durante um procedimento de EEG. Durante um procedimento clínico de EEG, estará deitado numa cama ou numa cadeira reclinável e ser-lhe-á pedido que feche os olhos. Um técnico de EEG mede a sua cabeça e marca onde aplicar os cabos.

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 o registo estar concluído, o técnico remove os elétrodos do seu couro cabeludo.

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

Não deve ser necessário qualquer tempo de recuperação após o procedimento. Se tiver tomado um medicamento que causou sonolência para dormir durante o teste, o administrador do teste pode recomendar que espere na instalação até os efeitos passarem ou que alguém o leve para casa.

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

Interpretação de EEG e Resultados do Procedimento

Se lhe tiver sido recomendado um teste de EEG por motivos clínicos, os seus resultados serão interpretados por um médico especializado no sistema nervoso. O neurologista estudará o registo em busca de padrões cerebrais normais e anormais. Os padrões das ondas cerebrais são muito reconhecíveis pelas características das suas formas de onda. Por exemplo, um padrão de supressão por rajada, que é frequentemente observado em pacientes com estados cerebrais inativos, como no coma ou sob anestesia geral, mostra picos breves (a rajada) alternando com períodos de planura (a supressão).

Diferentes tipos de epilepsia são caracterizados por padrões distintos de EEG. Um padrão de pico-onda — um padrão de EEG generalizado e simétrico — é frequentemente observado durante uma crise de ausência, em que a pessoa experiencia 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 de baixa voltagem que aparece no canal de dados de EEG associado a essa área.

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

A terapia de biofeedback ajuda os participantes a controlar processos corporais involuntários. Um participante que experiencie, por exemplo, pressão arterial elevada, pode ver as suas medições corporais num monitor que recebe dados de elétrodos na pele. A monitorização desta atividade ajuda a ensinar exercícios de relaxamento e mentais que podem aliviar sintomas.

De forma semelhante, o neurofeedback baseia-se no EEG para treinar o cérebro a funcionar melhor. Durante este treino, o paciente está ligado a uma máquina de EEG e observa a sua atividade cerebral em ação. Isto muitas vezes assemelha-se a um tipo de videojogo em que o paciente está a “jogar” com o seu cérebro para controlar a sua atividade cerebral. O paciente tenta melhorar as frequências cerebrais associadas a 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, TDAH e autismo. Embora possa ajudar nestas perturbações, não as pode curar.

Diferentes Tipos de Dispositivos de EEG

As máquinas de EEG existem sob a forma de vários dispositivos EEG vestíveis. Ao mais alto nível, a diferença entre dispositivos de EEG clínicos (utilizados num contexto de cuidados de saúde e investigação científica) e dispositivos de EEG de consumo (utilizados em investigação de consumo, investigação académica e desempenho e bem-estar). Com dispositivos clínicos, os participantes não podem mover-se enquanto usam o dispositivo, e os dados precisam de ser recolhidos num ambiente controlado e blindado para evitar distorcer o sinal. Dispositivos de EEG de consumo como os headsets sem fios da Emotiv permitem que os utilizadores monitorizem 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 usam sistemas de EEG e os contextos em que os dados são recolhidos. Por exemplo, neurologistas e neurocientistas muitas vezes precisam de uma maior densidade de sensores para realizar a sua análise de dados do que um investigador de consumo poderá precisar. Para além da colocação dos elétrodos de EEG, existem algumas outras variações notáveis entre sistemas de EEG a considerar.

Toucas de EEG VS. Headsets de EEG

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

EPOC Flex

Sensores de Gel ou Salina

EPOC+ e EPOC X

Sensores de Salina

Elétrodos EEG Úmidos VS. Secos

Os dispositivos de EEG usam principalmente elétrodos húmidos ou secos. Existe uma forma recentemente desenvolvida de elétrodos chamada “elétrodos tatuagem”, que são elétrodos impressos aplicados como uma tatuagem temporária. Os elétrodos húmidos permitem uma melhor precisão dos dados, uma vez que usam um gel adesivo para melhor contacto com o couro cabeludo. Os elétrodos húmidos são usados sobretudo em contextos clínicos e de investigação. Os elétrodos secos não requerem gel adesivo. Os dispositivos de EEG com elétrodos secos são frequentemente usados em investigação de consumo com EEG, uma vez que permitem um tempo de configuração mais rápido. Os investigadores estão continuamente a comparar os prós e os contras de elétrodos de EEG húmidos versus secos.

Dispositivos de EEG Com Fios VS. Sem Fios

Nos primeiros tempos do EEG, os pacientes tinham de estar ligados à máquina de EEG num contexto 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 usando EEGs portáteis. Pode conduzir uma experiência em que os participantes usam headsets de EEG sem fios e caminham por um parque, e o movimento do seu participante será limitado apenas pelo alcance da transmissão de dados. Se precisar de controlar o ambiente de teste para administrar estímulos como luzes intermitentes, pode optar por um contexto clínico — caso em que não há limitações ao uso de uma máquina de EEG com fios.

Headsets de EEG com fios

Ligação por cabo

Headset EEG sem fios da Emotiv

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 da atividade cerebral de que dispomos e fornece muita informação quantitativa durante processos cognitivos relevantes. Outros métodos para estudar a função cerebral incluem:

• Imagem por ressonância magnética funcional (fMRI)

• Magnetoencefalografia (MEG)

• Espectroscopia por ressonância magnética nuclear (NMR ou MRS)

• Eletrocorticografia

• Tomografia computorizada por emissão de fóton único (SPECT)

• Tomografia por emissão de positrões (PET)

• Espectroscopia no 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 anteriormente listadas:

• O EEG tem uma resolução temporal muito elevada em comparação com a fMRI. Pode captar 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. Sistemas mais modernos de recolha de dados de EEG podem registar a taxas de amostragem superiores a 20.000 Hz, se desejado.

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

• 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 usados em mais locais do que fMRI, SPECT, PET, MRS ou MEG, uma vez que estas técnicas dependem de equipamento pesado, caro e imóvel.

• O EEG é silencioso, permitindo estudar as respostas a estímulos auditivos.

• Em comparação com fMRI e MRI, não há perigo físico associado a uma máquina de EEG. fMRI e MRI são ímanes potentes que impedem a utilização por pacientes com equipamento metálico, como pacemakers.

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

• As digitalizações de EEG de consumo permitem maior movimento do participante durante o teste, ao contrário da maioria das outras técnicas de neuroimagem.

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

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

• Em comparação com métodos de teste comportamental, o EEG pode detetar processamento encoberto (processamento que não requer uma resposta). Esta tecnologia também é usada em participantes que não conseguem produzir uma resposta motora.

• O EEG tem uma baixa barreira de entrada para uso do consumidor, pelo que é uma ferramenta poderosa para acompanhar e registar a atividade cerebral durante diferentes atividades da vida quotidiana, permitindo um número quase ilimitado de aplicações.

• A análise do sono por EEG pode indicar aspetos significativos do timing do desenvolvimento cerebral, incluindo a avaliação da maturação cerebral na adolescência.

• Existe uma melhor compreensão do sinal exato medido com EEG, em comparação com a imagem BOLD (Blood-oxygen-level-dependent) usada na fMRI.

Jogos de EEG

A tecnologia EEG foi adaptada ao mundo dos jogos para fins médicos e de entretenimento. As empresas estão a usar EEG para fornecer formas de interação 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.

O headset EPOC da Emotiv é a primeira interface cérebro-computador (BCI) de alta fidelidade que pode monitorizar e interpretar pensamentos e emoções conscientes e inconscientes. A BCI pode detetar as ondas cerebrais complexas 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 pode associar o padrão a um comando físico ou digital. Por exemplo, pensar numa palavra de ativação como “empurrar!” fará com que o seu avatar empurre um objeto para fora do seu caminho.

TechCrunch TV: Dispositivos Controlados pela Mente e Mais Usando EEG

Casos de Uso do EEG

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

• Neurociência

• Programas de educação cerebral

• Neuromarketing

• Estudos do sono

• Interface Cérebro-Computador (BCI)

• Desempenho cognitivo

• Autoquantificação

• Estados emocionais

• Terapia para TDAH

• Distúrbios neurológicos

• Entrainment de ondas cerebrais

• Terapia cognitivo-comportamental

• Neuroinformática

• Jogos de ondas cerebrais

• Complemento para AR & VR

• Disfagia e Demência

• Reabilitação pós-AVC

• Testes de memória de trabalho (N-back)

Nota: Esta é apenas informação geral sobre EEG. Os produtos Emotiv destinam-se a ser usados apenas para aplicações de investigação e uso pessoal. Os nossos produtos não são vendidos como Dispositivos Médicos conforme definido na diretiva da UE 93/42/EEC. Os nossos produtos não são concebidos nem destinados a ser usados para diagnóstico ou tratamento de doenças.