O que é EEG (Electroencefalografia) e Como Funciona?

O seu cérebro executa o programa. Pense na última vez que você tentou resolver uma palavra cruzada ou começou a aprender uma nova linguagem. Lembre-se da última vez que você acordou no meio de um sonho estranho ou precisava encontrar seu caminho em uma cidade que você nunca esteve antes.

Como você pensa, sonha, vê e sente, seu cérebro está constantemente ativo, absorvendo toda a informação, compactando e reconectando dados existentes, e integrando tudo em uma experiência consistente. Para você, essa experiência constitui a sua realidade.

Seu cérebro está vivo. Seu cérebro molda como você vê seu ambiente, filtra ou destaca objetos e informações mais relevantes para você. Ele cria suas próprias histórias com base em seus pensamentos, emoções, desejos e experiências, em última análise, dirigindo seu comportamento.

Neste artigo você terá uma visão geral básica do EEG e de como ele funciona:

• O EEG mede a actividade eléctrica do cérebro
• O que é o EEG e como funciona
• Como podem ser interpretados os dados do EEG
• Integrações do EEG
• Preços do EEG
• Apresentação do EEG e do estímulo

O EEG mede a actividade eléctrica do cérebro

O cérebro é composto por biliões de células, metade dos quais são neurónios, metade dos quais ajudam e facilitam a actividade dos neurónios. Estes neurônios são densamente interligados através de sinapses, que atuam como portais de atividade inibitória ou excitatória.

Ainda atividade sináptica gera um sutil impulso elétrico referido como potencial pós-sináptico. Naturalmente, a explosão de um único neurônio é difícil de ser detectada de forma confiável sem contato direto com ele. Entretanto, sempre que milhares de neurônios disparam em sincronia, eles geram um campo elétrico forte o suficiente para se espalhar através do tecido, osso e crânio. Eventualmente, ele pode ser medido na superfície da cabeça.

Pense nisso como um constante estrondo de terremotos sutis. Tomado por si só, cada estouro pode ser pequeno demais para ser notado, mas se vários deles ocorrem ao mesmo tempo, no mesmo local e no mesmo ritmo, todos eles somam-se a um mega-sismo que será perceptível até mesmo a centenas de quilômetros de distância.

O que é EEG e como funciona?

Electroencefalografia , ou EEG, é o método fisiológico de escolha para registar a actividade eléctrica gerada pelo cérebro através de eléctrodos colocados na superfície do couro cabeludo. Para uma aplicação mais rápida, os eléctrodos são montados em tampas elásticas semelhantes às tampas de banho, assegurando que os dados podem ser recolhidos a partir de posições idênticas do couro cabeludo em todos os inquiridos.

Embora o seu nome (e pronúncia) seja um pouco assustador, é surpreendentemente simples compreender o essencial da electroencefalografia:

Definição de electroencefalografia (EEG):

• mede a actividade eléctrica gerada pela actividade sincronizada de milhares de neurónios (em volts)
• proporciona uma excelente resolução de tempo, permitindo-lhe detectar actividade dentro de áreas corticais – mesmo em escalas de tempo inferiores a segundos

Como as flutuações de tensão medidas nos eléctrodos são muito pequenas, os dados registados são digitalizados e enviados para um amplificador. Os dados amplificados podem então ser exibidos como uma seqüência de valores de tensão.

As diferenças de preço em sistemas EEG são normalmente devidas ao número de eletrodos, à qualidade da digitalização, à qualidade do amplificador e ao número de instantâneos que o dispositivo pode tomar por segundo (esta é a taxa de amostragem em Hz).

EEG é uma das técnicas de imagem mais rápidas disponíveis, uma vez que muitas vezes tem uma alta taxa de amostragem. Há cem anos, o curso temporal de um EEG foi traçado em papel – hoje em dia os dados são (felizmente) exibidos digitalmente como um fluxo contínuo de tensões em uma tela. Mas isso é apenas o começo – você também precisa entender o que os dados estão lhe dizendo.

Voltar ao Topo

Como os dados do EEG podem ser interpretados?

As EEG monitoriza o curso temporal da actividade eléctrica gerada pelo cérebro, você pode interpretar quais as áreas do córtex responsáveis pelo processamento da informação num dado momento:

Áreas do cérebro e o que elas fazem

1. Córtex occipital

O córtex occipital é o centro de processamento visual do nosso cérebro, localizado na porção mais recuada do crânio. Todas as coisas que vemos são processadas aqui (embora algum processamento também ocorra antes e depois da chegada do sinal). As experiências do EEG com estímulos visuais (vídeos, imagens) focam frequentemente os efeitos nas regiões occipitais.

1. Córtex parietal

O córtex parietal tem tudo a ver com a integração de informação proveniente de fontes externas e feedback sensorial interno do nosso corpo. O córtex parietal é responsável pela fusão de todas estas fontes de informação numa representação coerente de como o nosso corpo se relaciona com o ambiente, e como todas as coisas (objectos, pessoas) no ambiente se relacionam espacialmente connosco. Tarefas que requerem movimentos dos olhos ou das mãos, bem como coordenação olho-mão, seriam impossíveis sem o córtex parietal, que também processa, armazena e recupera a forma, tamanho e orientação dos objetos a serem capturados.

1. Córtex temporal

O córtex temporal está associado ao processamento de entradas sensoriais a significados derivados, ou superiores, usando memórias visuais, linguagem e associações emocionais. O córtex temporal esquerdo está envolvido na compreensão da linguagem escrita e falada. As regiões mediais (internas) são mais ativas durante a navegação espacial.

1. Córtex frontal

A parte frontal do cérebro humano é aumentada em comparação com a maioria dos outros mamíferos. Basicamente, o córtex frontal tem tudo a ver com a função executiva: ajuda-nos a manter o controlo, a planear o futuro e a monitorizar o nosso comportamento. Além das características regionais de onde certa atividade elétrica se origina, você também pode analisar quais freqüências dirigem principalmente a atividade em andamento.

As oscilações neurais que podem ser medidas com o EEG são visíveis até mesmo em dados brutos não filtrados e não processados. No entanto, o sinal é sempre uma mistura de várias frequências base subjacentes, que são consideradas como reflectindo certos estados cognitivos, afectivos ou atencionais. Sempre que o cérebro está num determinado estado, os padrões de frequência mudam, dando uma visão dos processos cognitivos.

EEG Faixas de frequência / Bandas de frequência

Delta (1 – 4 Hz)

• Delta nos laboratórios do sono, as ondas delta são examinadas para avaliar a profundidade do sono. Quanto mais forte for o ritmo delta, mais profundo é o sono. O aumento da potência delta (uma maior quantidade de gravações de ondas delta) também foi associado ao aumento da concentração em tarefas internas de memória de trabalho .
  

Theta (4 – 7 Hz)

• Theta está associado a uma ampla gama de processamento cognitivo, como codificação e recuperação de memória, bem como carga de trabalho cognitiva . Sempre que somos confrontados com tarefas difíceis (contando para trás a partir de 100 em passos de 7, ou ao recordar o caminho de casa do trabalho, por exemplo), as ondas theta tornam-se mais proeminentes. A Theta também está associada a níveis de fadiga aumentados .
  

Alpha (7 – 12 Hz)

• Alfa sempre que fechamos os olhos e nos colocamos num estado calmo, as ondas alfa tomam conta de nós. Os níveis alfa são aumentados quando estamos num estado de vigília relaxada. O treino de Biofeedback utiliza frequentemente ondas alfa para monitorizar o relaxamento. Elas estão também ligadas à inibição e atenção .
  

Beta (12 – 30 Hz)

• Beta sobre regiões motoras, as frequências beta tornam-se mais fortes à medida que planeamos ou executamos movimentos de qualquer parte do corpo . Curiosamente, este aumento em beta também é perceptível à medida que observamos os movimentos corporais de outras pessoas . Nosso cérebro aparentemente imita os movimentos dos membros, indicando que existe um intrincado “sistema de neurônios espelho” em nosso cérebro que é potencialmente coordenado por freqüências beta.
  
  

  Gama (>30 Hz, tipicamente 40 Hz)

• Gama – Alguns pesquisadores argumentam que a gama reflete um foco atento e serve como freqüência portadora para facilitar a troca de dados entre regiões cerebrais . Outros associam a gama com movimentos oculares rápidos, as chamadas micro-sacadas, que são consideradas partes integrais para o processamento sensorial e a absorção de informação .

Dados de EEG analizadores podem ser bastante desafiadores. O processamento de sinais, detecção e atenuação de artefatos, extração de características e computação de métricas mentais como carga de trabalho, engajamento, sonolência ou alerta requerem um certo nível de conhecimento e experiência para identificar adequadamente e extrair informações valiosas dos dados coletados.
O módulo EEG do iMotions oferece várias ferramentas e capacidades para que você se conecte rapidamente à pesquisa de EEG, e é capaz de realizar parte desse processamento de dados automaticamente. Abaixo passaremos pelas formas em que o módulo EEG pode ajudar a avançar a pesquisa.

Voltar ao Topo

Dados e análises do EEG

Análise de dados do EEG pode, reconhecidamente, ser um processo complexo, razão pela qual o iMotions tem várias características concebidas para reduzir a carga desta etapa.

Assimetria alfa frontal, uma medida usada como proxy para sentimentos de aproximação ou evitação, é tipicamente usada para fornecer uma avaliação de quão atraente ou repelente um estímulo é. Esta e a densidade espectral de potência (PSD) podem ser calculadas automaticamente em iMotions, e o código R usado para construir a análise está totalmente disponível e transparente.

Outros fabricantes, como ABM e Emotiv também podem fornecer a capacidade de calcular métricas proprietárias – tais como níveis de sonolência ou engajamento. Essas métricas também são fornecidas dentro do software iMotions, dando-lhe acesso fácil a percepções detalhadas.

Pode haver também partes da análise que você deseja excluir, ou olhar com mais detalhes. O iMotions fornece uma ferramenta de anotação que pode ser usada ao vivo conforme a coleta de dados ocorre, ou após a coleta de dados. É simples marcar os dados e selecionar segmentos específicos para processamento ou exportação.

Os dados, sejam eles brutos, processados ou segmentados, também podem ser exportados em formatos facilmente transferíveis, permitindo que você leve sua análise para a plataforma que preferir. Há também informações sobre o uso do computador, como cliques do mouse e toques no teclado, particularmente úteis quando se relaciona a interação de estímulos com dados de biosensores.

Integrações EEG

iMotions permite integrações nativas com oito fones de ouvido EEG diferentes de quatro empresas líderes em hardware EEG. Se você deseja reunir dados de dispositivos de 32 canais de alta taxa de amostragem, dispositivos flexíveis e sem fio de 24 canais, ou medir assimetria frontal com uma banda de cabeça de 8 canais, o iMotions fornece soluções simples para cada um.

iMotions também oferece a possibilidade de conectar vários biossensores diferentes, a fim de criar uma análise mais profunda do comportamento humano. Biosensores como rastreadores oculares (baseados em tela, óculos ou realidade virtual), análise de expressão facial, EDA, ECG e EMG (entre outros) podem ser prontamente incluídos em qualquer experimento.

Check out: O Estudo do Comportamento Humano: Medição, análise e compreensão

Os dados destes sensores são complementares – cada um fornece informação nova sobre as expressões emocionais do participante, excitação fisiológica, ou atenção visual, que não está disponível quando se considera apenas o EEG.

Também é possível conectar uma variedade de outros sensores que não são nativamente integrados usando o protocolo Lab Streaming Layer (LSL). Isto permite que dados de outros sensores sejam enviados para o iMotions e sincronizados com outras fontes de dados. Isto é complementado pela possibilidade de usar a API aberta para conectar essencialmente qualquer outro fluxo de dados. Praticamente qualquer dispositivo produtor de dados pode ser conectado ao iMotions, criando novas possibilidades de pesquisa.

Preços EEG

Como com muitos dispositivos (e a maioria das coisas na vida): você recebe o que paga por isso. Muitos dos dispositivos na parte superior da faixa de preços são particularmente avançados, dispositivos de grau de pesquisa que fornecem uma sensibilidade incrível, com um grande número de sensores também. Parte do trade-off é que leva mais tempo para recolher e analisar os dados, mas qualquer que seja a sua necessidade – é sempre bom falar primeiro com os especialistas.

É por isso que estabelecemos a gama de preços que provavelmente encontrará quando procurar o auricular EEG que é perfeitamente adequado às suas necessidades. Os preços específicos podem ser difíceis de fixar, pois alguns não são públicos, ou podem estar sujeitos a descontos académicos, e podem flutuar com a alteração dos preços da moeda, entre outras razões.

Check out: Preços dos Fones de ouvido EEG – Uma visão geral de 15+ dispositivos EEG

Fazer uma escolha entre dispositivos é, naturalmente, melhor feito com um especialista em mãos, e nós estamos sempre disponíveis se você quiser discutir suas necessidades. Abaixo você encontrará a gama de preços de fones de ouvido de alguns dos principais fabricantes.

EEG e apresentação de estímulos

Experimentos raramente são parecidos, e isso se reflete na diversidade de tipos de estímulos. iMoções permite, em uma única plataforma, apresentar praticamente qualquer forma de estímulo – sejam imagens, vídeo, áudio, jogos, páginas web, realidade virtual (VR), dispositivos móveis ou no mundo real (embora haja aspectos a considerar se usando EEG em ambientes dinâmicos). Os dispositivos EEG são automaticamente sincronizados com os estímulos, e quaisquer outros dispositivos que possam estar conectados – permitindo que você deixe o iMotions executar o experimento por você.

Plataforma experimental completa

iMotions é um laboratório comportamental completo em um software – desde o design do experimento, integração e sincronização de dispositivos, até a apresentação, coleta de dados, processamento e exportação de estímulos. Dependendo de suas necessidades, o iMotions também oferece várias capacidades de análise que podem ajudar a agilizar o processo experimental. Isto significa que não há necessidade de uma complexa e cara configuração de software – todo o experimento pode ser controlado e realizado no iMotions.

Back to Top

Como citar o artigo:

Bryn Franswoth, What is EEG (Electroencephalography) and How Does it Work?, (DATE ACCESSED), Disponível: https://imotions.com/blog/what-is-eeg/.

Harmony, T. (2013). O significado funcional das oscilações delta no processamento cognitivo. Frontiers in Integrative Neuroscience.7:83 10.3389/fnint.2013.00083

Klimesch, W. (1999). As oscilações alfa e teta do EEG refletem o desempenho cognitivo e de memória: uma revisão e análise. Resina Cerebral. Rev., 29 (2-3), 169-195

Craig, A., Tran, Y., Wijesuriya, N., Nguyen, H. (2012). Mudanças regionais de atividade de ondas cerebrais associadas à fadiga. Psicofisiologia 49:574-582

Klimesch, W. (2012). Oscilações da banda alfa, atenção, e acesso controlado à informação armazenada. Tendências Cogn Sci.16(12):606-17. 10.1016/j.tics.2012.10.007

Takahashi, K., Saleh, M., Penn, R. D., Hatsopoulos, N. G. (2011). Propagação de ondas no córtex motor humano. Neurociência do Hum frontal. 5(40):40

Halder, S., Agorastos, D., Veit, R., Hammer, E. M., Lee, S., Varkuti, B., et al. (2011). Mecanismos neurais de controle da interface cérebro-computador. Neuroimagem 55, 1779-1790. Doi: 10.1016/j.neuroimage.2011.01.021

Jia, X., Kohn, A. (2011). Ritmos Gama no Cérebro. PLOS Biologia. 9(4):e1001045 doi: 10.1371/journal.pbio.1001045

Yuval-Greenberg, S., Tomer, O., Keren, A. S., Nelken, I., Deouell, L. Y. (2008). Resposta transicional induzida por banda gama em EEG como manifestação de sacadas em miniatura. Neurônio. 58: 429-41. doi: 10.1016/j.neuron.2008.03.027