Eletrônica, Instrumentação, Interface cérebro-máquina, Medicina

Como funciona o eletroencefalograma?

Neste post é mostrado o que é e como funciona o aparelho usado no eletroencefalograma. Esta técnica é importante na pesquisa e diagnóstico médico.

Ondas cerebrais

O cérebro emite ondas cerebrais. São produzidas pelos pulsos elétricos que percorrem os neurônios e mostram o estado mental.

  • Ondas delta: Têm a frequência entre 0,5 e 3 Hz. São as de maior amplitude e menor frequência. Estão presentes na meditação e sono sem sonho profundos.
  • Ondas teta: As frequências ficam entre 4 e 7 Hz. São as ondas do subconsciente. Surgem em meditação e sono lúcido no modo REM.
  • Ondas alfa: Têm a frequência entre 8 e 12 Hz. Aparecem quando a pessoa está lúcida, relaxada e calma.
  • Ondas beta: Frequência entre 13 e 37 Hz. Têm presença significativa no estado normal de consciência. Quando a pessoa está alerta, concentrada e resolvendo problemas.
  • Ondas gamma: As frequência se situam entre 38 e 100 Hz. São as ondas cerebrais de maior frequência. São muito presentes nos processos de aprendizado, memória e processo de informações.

  • Também existem as ondas infrabaixas ou épsilon. Têm a frequência menor que 0,5 Hz. Pouco é conhecido sobre estas ondas. São difíceis de detectar e estão presentes em avançado estado de meditação.

O aparelho de eletroencefalograma

Eletrodos metálicos, feitos de estanho, ouro ou prata e revestidos com cloreto de prata, em forma de disco, são fixados no couro cabeludo com um gel condutor.

Cada par de eletrodos é um canal. Os sinais elétricos do cérebro são muito fracos com amplitude de microvolts, um amplificador eletrônico é necessário para amplificar o sinal do canal, é um circuito com amplificadores operacionais, resistores e capacitores, como este exemplo abaixo.

Depois, os sinais dos canais passam por filtros eletrônicos para reduzir interferências. Este é um amplificador de 32 canais com terminais para conectar os eletrodos.

Antigamente, os sinais moviam um galvanômetro que tinha ponteiros escrevendo sobre uma superfície de papel, deslocando a uma velocidade constante.

Hoje os sinais elétricos são digitalizados, exibidos e armazenados em um computador ou osciloscópio.

Este aparelho pode medir a quantidade de ondas cerebrais. Alguns diagnósticos são feitos medindo a quantidade de tipos de ondas cerebrais. O excesso ou a falta de certos tipos de ondas cerebrais indica transtornos ou estados mentais. Um eletroencefalograma multicanal pode indicar um problema em uma região do cérebro.

Topografia cerebral de EEG

O aumento da capacidade de processar um grande número de dados permitiu a topografia cerebral. Um número maior de eletrodos é usado e um software cria uma imagem mostrando a topografia da atividade elétrica.

Com esta técnica, é possível tirar muitas images e obter uma animação em tempo real da atividade elétrica do cérebro. Identificando partes do cérebro responsáveis por determinadas atividades.

 

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