O Electroencefalograma
Caton em 1875 foi o
primeiro a usar o Electroencefalograma (EEG) como identificador da actividade
sensorial do cérebro. Ele estava interessado em saber como o cérebro de certos
animais (coelhos e macacos) respondiam a estímulos visuais. Para poder obter
estas medidas, Caton analisou a actividade neurológica directamente no cérebro
destes animais enquanto estes recebiam estimulação visual. Ele verificou que a
zona occipital do encéfalo respondia sempre que uma luz passava em fronte dos
olhos dos animais. Pode-se dizer que esta foi a primeira vez que se consegui
verificar actividade neurológica no cérebro em resposta a um estímulo, o que
implica que potenciais sensoriais evocados precedem o EEG.
No entanto este trabalho
inicial não chamou a atenção de outros investigadores e não recebeu a
divulgação que devia de ter. Mas em 1929 Hans Berger consegui não só demonstrar
que se podia medir actividade cerebral via o EEG em pessoas intactas, mas que
esta actividade também se podia observar directamente no cérebro de pessoas
submetidas a neurocirurgia. Berger identificou dois tipos de ondas no EEG: uma
que era relativamente regular e larga com uma frequência cerca de 10
ciclos/segundo (c/s) que surgia em pessoas que tinham os olhos fechados e que
estavam descontraídos. Ele chamou Alfa a esta onda. A segunda onda era mais
irregular do que a Alfa e tinha uma frequência de 20 a 30 c/s a que ele chamou
Beta. Esta onda ocorria em pessoas que se encontravam acordadas e com os olhos
abertos (Berger, 1929).
Depois deste estudo o
interesse acerca do EEG aumentou e em 1937 Walter identificou a onda Delta (.5
a 4 c/s) e em 1953, o mesmo autor descreveu a onda Teta que tem uma frequência
entre 3 a 7 c/s. Estas quatro ondas do EEG são as mais conhecidas e as que até
hoje ainda recebem mais investigação. No entanto, hoje o EEG é caracterizado
por oito ondas:
1. Delta: Tem uma amplitude
entre 20 a 200 mV e uma frequência entre 0.5
a 4 c/s. Esta onda é visível durante sono profundo. Quando esta onda se
encontra no EEG de adultos acordadas, é indicativo de alguma anomalia cerebral
2.
Teta: Uma onda com uma frequência entre 5 e 7 c/s e com uma
amplitude entre 20 a 100 mV. Esta onda é característica
nos EEGs de pequenos infantes e encontra-se também em algumas pessoas que fazem
meditação.
3. Alfa: Esta onda pode ser
dividida em Alfa Baixa de 8 a 10 c/s e uma segunda, a Alfa Alta, de 11 a 13 c/s
(Goncharova e Davidson, 1995). Ambas com uma amplitude de 20 a 60 mV. Esta onda pode ser produzida por qualquer pessoa
quando se encontra numa situação relaxante e com os olhos fechados
4.
Beta: Uma onda irregular com uma frequência de 14 a 30 c/s e
com uma amplitude entre 2 a 20mV. Em alguns casos
esta onda é subdividida em três níveis: Beta: 12-16 Hz, Beta 1: 16-20 Hz e Beta
2: 20-30 Hz. Esta onda é predominante no EEG quando se está a fazer actividades
físicas ou mentais.
5.
Gama: Uma onda com uma frequência alta entre 36 e 44 c/s.
Esta onda pode-se encontrar no EEG quando as pessoas estão em estados de alta
concentração. No entanto é preciso cuidado com a identificação desta onda pois
pode-se confundir com actividade muscular dos músculos no crânio.
6.
Capa: É uma onda que se pode encontrar em algumas pessoas
quando estas estão a pensar. Tem uma frequência de 10 c/s.
7.
Lambda: Esta onda aparece na zona do córtex visual e parece ser
uma resposta visual a estímulos visuais e em movimento. São do tipo triangular
com uma amplitude entre 20 e 50 mV e com uma duração
entre 150 a 250 mSeg após o estímulo visual.
8.
Mi: Esta onda tem picos agudos e as partes negativas são arredondadas.
Existem em 7% da população e aparecem principalmente sobre o sulco central do
Rolando. A sua frequência é entre 9 e 11 c/s.
Durante o sono ainda se
podem encontrar mais duas outras ondas:
·
Ondas Fusiformes de Sono: Estas ondas têm uma frequência entre 12 a 14 c/s e uma
amplitude cerca de 5 a 100 mV.
·
Complexos K: São ondas no EEG com uma amplitude de 75 mV. Estas ondas, de acordo com Snyder e Scott (1972), são
o resultado de actividades cerebrais durante o sono em resposta a estímulos
fortes como ruídos ou barulhos.
Apesar de toda esta
complexidade e variação o EEG pode fornecer informação muito útil na relação
entre comportamento e actividade cerebral. É certamente uma técnica
relativamente barata e não é invasiva. Mas uma pergunta que ainda hoje se põem
e que ainda desencadeia muita investigação é o que é o EEG? Qual a sua origem?
O EEG?
Existem duas teorias que tentam explicar o que é o EEG:
uma de topo para o centro e uma outra do centro para o topo. Esta última é a
que tem merecido mais investigação e discussão não só por ser a mais antiga mas
também a mais aceite. Esta teoria, proposta durante os anos de 1930, baseia-se
na ideia que o tálamo no diencéfalo vibra continuamente e é esta vibração que
faz com que o cérebro vibre ciclicamente. Esta teoria baseia-se em toda uma
série de investigações feita por Andersen nos anos 60 (Andersen e Andersson, 1968).
Ele arrefeceu o córtex de animais e verificou que a amplitude do EEG era
reduzida, porém a frequência mantinha-se na mesma. No entanto se o tálamo era
arrefecido a frequência do EEG alterava-se enormemente. Uma investigação mais
recente feita por Steriade et al (1985) propôs que o núcleo reticulado do
tálamo é o centro da vibração cerebral pois cortes feitos nesta zona fez com
que o tálamo cessasse de vibrar. Em relação a seres humanos Larson et al (1998)
fez uma investigação na qual relacionou a média da actividade do EEG a diversos
sítios do cérebro usando a análise TEP. A conclusão que eles chegaram foi que o
tálamo era a zona cerebral que mostrava maior actividade metabólica quando as
pessoas dessincronizavam ondas Alfa. Quer dizer, a activação do tálamo implica
o desaparecimento do Domínio Alfa (Alpha Power) da zona occipital do cérebro
quando os participantes se encontravam numa situação de repouso e com os olhos
fechados. Uma investigação mais recente por Lindgren et al (1999) usando o TEP
e o TRM Estrutural (TRME) não só confirmou os resultados obtidos por Larson,
mas verificou também que as pessoas em estados depressivos o aumento metabólico
do tálamo não reduziam o seu domínio Alfa. Esta conclusão poderá indicar que a
depressão seja associada com uma anomalia do circuito talámico destes
indivíduos. Uma proposta que merece mais investigação.
A
segunda teoria (à qual chamo do topo para o centro) é proposta por um físico
Paul Nunez (1995) e é baseada na ideia que o neocórtex, a parte mais nova do córtex
situada no topo dos hemisférios cerebrais, é que afina as oscilações do córtex
que por sua vez faz com que o tálamo simplesmente ajuste a sua própria
oscilação à oscilação do neocortéx. Nunez baseia esta ideia em investigações
feitas por Steriade et al (1976) que descobriram que quando o córtex motor,
localizado na parte da frente do sulco central, era estimulado electricamente
com períodos pequenos de 10 c/s em cada 2 seg., ao fim de 28 períodos de
estimulação o tálamo começou a oscilar espontaneamente com a mesma frequência
(10c/s). Portanto, Nunez conclui que a associação da actividade neocortical e a
maleabilidade do tálamo em mudar a sua frequência faz com que o tálamo e o
cérebro igualizem as suas oscilações que depois são apanhadas pelo EEG.
Presentemente
assiste-se ao desenvolvimento de uma terceira ideia proposta por László Détári
(2000) que sugere que o sistema colinérgico do cérebro como o ante-cérebro
basal (basal forebrain), é que controla a activação do neocórtex, pois o
bloqueio do ante-cérebro basal com atropina induz o aparecimento de ondas
largas e lentas no EEG.
Portanto,
como se pode ver, a origem do EEG ainda é um daqueles segredos que o cérebro
ainda não quer revelar. No entanto o que já se sabe dá a possibilidade de se
identificar toda uma série de problemáticas e controle de comportamentos. A sua
medição é feita de uma maneira relativamente simples e sem ser necessário
penetrar no crânio.
Medição
do EEG
Para
se poder medir a actividade cerebral é necessário que uma série de eléctrodos
sejam colocados em certos sítios na cabeça do organismo, obedecendo a um
esquema sugerido por Herbert Jasper em 1958 e aceite no mundo inteiro que é o
Sistema Internacional 10-20. Os valores 10 e 20 referem-se a percentagens de
separação entre cada sítio em relação a pontos de referência básicos. Estes são
a raiz do nariz (nasion), a protuberância occipital na base de trás do crânio
(inion) e os pontos pre-auriculares localizados na raiz da hélix externa da
orelha. Os sítios são referenciados por letras O, P, T, C e F, que correspondem
a pontos localizados no O = Occipital, P = Parietal, T = Temporal, C = Central
e F = Frontal do crânio. Para se poder identificar o lado direito do lado
esquerdo da cabeça, usam-se números impar no lado esquerdo do crânio, e pares
no lado direito. O z refere-se a pontos ao longo do crânio e na zona central (z
= zero). Por exemplo, para se poder encontrar o ponto O1, primeiro mede-se a
distância total entre a raiz do nariz e a protuberância occipital. O ponto O1 é
depois identificado quando se mede 10% desta distância total partindo da
direcção da protuberância para a raiz do nariz no lado esquerdo do crânio. Para
se obter o P3 mede-se mais 20% da distância a partir do O1. No entanto, já se
pode obter toucas de diversos tamanhos com eléctrodos posicionados nos pontos
certos. A colocação de uma destas toucas na cabeça do participante/cliente faz
com que os eléctrodos sejam imediatamente posicionados nos sítios certos.
Depois de colocar os eléctrodos na cabeça da pessoa, é necessário que a actividade cerebral seja gravada ou em papel ou em fita magnética. Isto é feito amplificando o sinal obtido dos eléctrodos usando dois tipos de montagem: unipolar/referencial ou bipolar. O sistema unipolar consiste na colocação de eléctrodo/s no ponto/s que se está interessado em investigar tendo como referência um outro ponto que não tenha EEG, que por norma é o lóbulo da orelha. Porém, é preciso ter cuidado com este tipo de montagem pois o ponto de referência pode apanhar EEG derivado do lobo temporal do cérebro. A grande vantagem deste tipo de montagem é que é possível fazer comparações do EEG entre diversos pontos, e assim poder reconhecer actividade cerebral relacionada com estímulos específicos, ou durante a gravação de PERs. A montagem bipolar compara a actividade cerebral entre dois pontos, como por exemplo P4 e O2. Por norma, a actividade comum entre estes dois pontos é subtraída e o que se grava é a diferença, o que implica que alguma informação é perdida. No entanto a grande vantagem deste tipo de montagem é que é mais fácil identificar ocorrências especializadas tais como picos de actividade entre cada lado do cérebro, tais como na detecção de anomalias. Nestas situações, é aconselhável fazer montagens bipolares pois assim se pode comparar áreas cerebrais, que faz com que a presença ou não de assimetria no EEG entre os dois lados do cérebro poder indicar aspectos de interesse clínico.
A
interpretação do EEG é feita tendo por base a frequência, amplitude e
morfologia da onda gravada. Esta última é baseada na amplitude e frequência de
cada onda no EEG. Se a onda tem uma morfologia com uma frequência inferior a 70
mseg chama-se um espigão (spike), mas se esta for entre 70 e 200 mseg já se
chama onda pontiaguda (sharp wave). Quando uma onda sobressai ou é bastante
diferente das ondas obtidas num período de tempo no EEG chama-se transitória
(transient). Quando duas ou mais
ondas aparecem no EEG por certos períodos de tempo e com certos intervalos e
durações chama-se um complexo (complex). Este pode ser monomórfico (monomorphic
complex) quando o período do EEG tem ondas com a mesma frequência e amplitude,
ou polimórfica (polymorphic complex) quando as ondas são diferentes. Cada onda
pode ser também analisada em relação à sua oscilação (positiva quando a
oscilação vai para baixo ou negativa quando esta vai para cima). Se o EEG não
tem oscilação a onda chama-se não-fásica (nonphasic), mas se esta tiver duas oscilações
já se chama difásica (diphasic). As oscilações podem ser também
trifásicas (triphasic) e polifásicas (polyphasic). No entanto, hoje, e na maioria dos casos, esta análise do EEG é feita
por sistemas informáticos o que por um lado facilita a identificação de
ocorrências de ondas ou picos que podem apontar actividades cerebrais com
interesse tanto no campo clínico como na investigação, e por outro lado deu
origem a uma nova área de EEG que se chama EEG Quantitativo (EEGQ). [Vá a estes
portais para mais informação: “QEEG and EEG Biofeedback”
, “Introduction
to EEG and QEEG”.] Este tipo de análise começou a ser desenvolvido nos anos
1970’s e F. Lopes da Silva (Lopes da Silva et al 1972) foi um dos primeiros a
usar o EEGQ na Europa assim como T. Mulholland (Mulholland & Gascon, 1972)
nos EUA. As áreas nas quais o EEGQ está a ser usado é variado e aumenta
continuamente mas já começa a ser uma técnica de rotina no estudo de anomalias
de afeição, pensamentos, aprendizagem, e atenção; em desordens psicológicas
como esquizofrenia ou demência, e em ofensas cranianas ou neurológicas.
Ultimamente o EEGQ tem sido uma técnica aplicada na identificação de diferenças
neurobiológicas em pessoas com Disfunções de Stress Pós-Trauma (DSPT). Um
estudo recente por Begic et al (2001) em 18
veteranos de guerra verificou que estes, em relação a um grupo de 20 veteranos
sem este problema, tinham Beta 1 (13,5 e 18 Hz) mais predominante na zona
central, frontal e no occipital esquerdo, e que Beta 2 (18,5 e 30 Hz) era
predominante na zona frontal da cabeça. Eles sugeriram que este aumento de Beta
1 e 2 nos veteranos com DSPT talvez fosse devido a um aumento do nível de
excitação, de um estado contínuo de alerta e de deficiências de atenção destes,
como já tinha sido apontado por Casada et al em 1998.
Conclusão
Portanto,
como se pode ver o EEG é uma das técnicas da Psicofisiologia que tem uma enorme
relevância na identificação das mais variadas anomalias ou comportamentos humanos.
A sua evolução em termos de qualidade de análise e gravação faz com que seja
considerado como sendo uma ‘janela’ ao cérebro. É uma técnica que não requer
muita tecnologia e pode-se treinar uma pessoa a usá-la num espaço de tempo
pequeno. Tem ainda a grande vantagem de não ser invasiva e é económica. A sua
resolução rápida e a consistência dos seus resultados são de enorme ajuda na
identificação de eventos cerebrais rápidos e complexos como os processos
cognitivos. Contudo a sua maior deficiência é ainda na sua incapacidade de
apontar a fonte da actividade cerebral no cérebro e da sua resolução espacial
do cérebro ser muito inferior a outras técnicas mais recentes como o TEP.
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