Medicão da actividade eléctrica cortical Licenciatura em Engenharia Biomédica Ana Rita Peralta Laboratorio EEG/Sono Medicão da actividade eléctrica cortical

Objecto de estudo: Córtex

Medição da actividade cortical Métodos neurofisiológicos EEG Potenciais evocados Estimulação magnética transcraniana MEG Métodos de imagem funcional SPECT PET fMRI NIRS

O que medimos com o EEG?

Córtex cerebral É uma rede intrincada de neurónios com uma organização específica Células piramidais

Neurónio Potencial de repouso Célula excitável ≈ -70 mV Potencial de acção

Sinapses Comunicação entre neurónios Transmissão do impulso eléctrico através de neurotransmissores

O sinal do EEG de superfície origina-se nos EPSP e IPSP

Corrente eléctrica criada na despolarização de um neurónio

O sinal do EEG resulta dos PSPs da acção sincronizada de clusters de milhões de células piramidais corticais

A actividade eléctrica registada pelo EEG resulta das correntes extracelulares, porque as correntes intracelulares estão isoladas pela membrana dos neurónios

A actividade eléctrica registada depende de vários factores: Distância entre o gerador e o eléctrodo Orientação dos geradores – o EEG detecta geradores radiais (perpendiculares em relação ao córtex) Do número de geradores

Como se realiza um EEG?

Componentes dos aparelhos de EEG Eléctrodos Amplificador Filtros Sistemas de Análise Analógico Digital

Sistema 10-20 Localização padronizada dos eléctrodos no escalpe

O EEG mede a diferença de potencial entre dois locais Montagens referenciais DDP de cada eléctrodo em relação a uma referência comum Montagens bipolares DDP entre eléctrodos adjacentes

EEG Forma da onda Voltagem Amplitude Ritmicidade/Frequência Topografia (localização, simetria) Reactividade Voltagem Tempo

O que se observa num EEG normal Actividade de base Actividade rítmica Reflecte a actividade sincronizada e rítmica de um conjunto de neurónios Definem-se pela frequência – número de repetições por unidade de tempo Transitórios Fusos de sono, complexos K, ritmo mu, ritmo lambda, etc

Actividade rítmica no EEG

Ritmo alfa

Bloqueio da actividade alfa com o encerramento dos olhos

Sincronização do ritmo alfa com estimulação luminosa intermitente

Actividade teta

Complexo K

Qual a utilidade clínica do EEG?

EEG: indicações clínicas Ciclo sono-vigília Epilepsia Coma Síndromas demenciais Encefalopatias Encefalites Morte cerebral

Ciclo sono-vigília Vigília REM Fase 1 Fase 2 Fase 3 Fase 4

Padrões patológicos Alterações a analisar Alterações difusas Alteração da amplitude Modificação da frequência dominante Alteração da reactividade Assimetria Transitórios patológicos Alterações focais

Actividade epiléptica

♀, 24ª, Crises epilépticas motoras Elementos característicos: Ponta, ponta-onda focal

♂,18ª, crises epilépticas tónico-clónicas generalizadas Elementos característicos: Ponta-onda generalizada

Crise epiléptica focal Elementos característicos: actividade rítmica (ou pontas ritmicas) de início abrupto, com evolução temporal

♂, 30ª, Coma induzido por fármacos Silêncio eléctrico ♂, 30ª, Coma induzido por fármacos

Encefalite herpética Elementos característicos: actividade períodica temporal

Doença de Creutzfeld Jakob Elementos característicos: actividade períodica

♀, 60ª, alt. Cognitivas com 6 m de evolução Elementos característicos: Lentificação da actividade de base

Artefactos Físicos Biológicos Eléctrodos Corrente eléctrica Outros aparelhos eléctricos/campos magnéticos Biológicos Oculares Pestanejo ECG Respiração Músculo Onda de pulso Movimento

Artefacto de contracção muscular

Artefacto de pestanejo

Artefacto no eléctrodo T5

Outras formas de fazer EEG

Eléctrodos intracranianos 6 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 10 9 8 7 6 15 14 13 12 11 20 19 18 17 16

Actividade crítica espontânea 6 5 4 3 2 1 10 9 8 7 15 14 13 12 11 20 19 18 17 16

Mapeamento cortical Alexia na estimulação do eléctrodo 6 5 4 3 2 1 10 9 8 7 15 14 13 12 11 20 19 18 17 16 Alexia na estimulação do eléctrodo 6 Sem alterações de linguagem Sem defeitos de memória imediata (encoding) Sem defeitos de reconhecimento visual Testado a <4mA – crises..

EEG/RMf

Outros exames neurofisiológicos para estudo da actividade cortical

Potenciais evocados Estudo da resposta cortical a determinado estímulo que é aplicado Tipos Visuais Auditivos Cognitivos Somatosensitivos

Magnetoencefalografia Regista os campos magnéticos induzidos pelos campos eléctricos É mais sensível a campos eléctricos tangenciais