Analisi dell`EEG mediante il metodo della cordance
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Analisi dell’EEG mediante il metodo della cordance 14 marzo 2014 Laureanda: Marzia Radivo Relatore: prof. Agostino Accardo Cos’è l’elettroencefalografia? E una procedura non invasiva per rilevare l’attività elettrica celebrale Elettrodi Filtri Amplificatore operazionale Amplificatore Convertitore analogico/digitale Display EEG Figura : Schema di base di un elettroencefalografia Elementi dell’elettroencefalografia Elettrodi che vengono posizionati sullo scalpo del paziente secondo lo standard internazionale 10 − 20 Figura : Posizionamento degli elettrodi Elementi dell’elettroencefalografia Amplificatori differenziali con i quali si possono realizzare tre diverse derivazioni: • unipolare: per ogni coppia di elettrodi, uno è posto su un’area elettricamente “attiva” ed è collegata al morsetto (−), l’altro su un’area elettricamente “inattiva” ed è collegata al morsetto (+) Figura : Schema di derivazione unipolare • bipolare: tutti e due gli elettrodi di una coppia sono posti su aree elettricamente “attive” Figura : Schema di derivazione bipolare • media: tutti gli elettrodi sono connessi a un singolo punto tramite resistori di uguale valore Figura : Schema di derivazione media Elementi dell’elettroencefalografia Convertitori analogico digitali nei quali si prendono in considerazione i seguenti fattori: • amplificazioni • filtri • campionamento • quantizzazione Genesi dei potenziali elettroencefalografici Il tessuto nervoso è costituito da: • cellule gliali: costituiscono un supporto per i neuroni, guidano la loro crescita, regolano il flusso ematico regionale, hanno funzioni immunitarie per il sistema nervoso • cellule neuronali: hanno il compito di ricevere, elaborare e trasmettere le informazioni e sono divise a loro volta in: • cellule piramidali • cellule non piramidali I potenziali captati dagli elettrodi sono dovuti principalmente ai neuroni corticali piramidali. L’ampiezza del segnale EEG dipende dal livello di sincronia con il quale i neuroni corticali interagiscono. Onde celebrali La cordance La cordance è un metodo sviluppato negli anni 90 che combina le informazioni di potenza assoluta e relativa ricavabili da un EEG. Esso consiste di tre passi successivi in ognuno dei quali si raffina la relazione tra potenza assoluta e relativa 1) • Riattribuzione dei valori di tensione tramite la trasformazione di Hjorth C3source = (C3 − Cz ) + (C3 − F3 ) + (C3 − T3 ) + (C3 − P3 ) • Calcolo della potenza assoluta tramite la trasformata di Fourier veloce • Calcolo della potenza relativa come rapporto tra la potenza assoluta e quella totale 2) si definisce Anorm(s,f ) come la deviazione standard della potenza assoluta e Rnorm(s,f ) come la deviazione standard della potenza relativa 3) si calcola la cordance z(s,f ) = Anorm(s,f ) + Rnorm(s,f ) Un elettrodo è detto in stato concorde se Anorm(s,f ) e Rnorm(s,f ) sono entrambi superiori o entrambi inferiori ai loro valori medi rispettivamente. Altrimenti l’elettrodo viene detto in stato discorde. Applicazioni : • Depressione: si cerca di usare la cordance come marcatore biologico dell’esito di una terapia farmacologica antidepressiva. Si è visto che • una diminuzione dei valori di cordance nella zona prefrontale dopo una settimana di trattamento corrisponde a una diminuzione del livello di depressione calcolato nella scala di Hamilton dopo 6 settimane di trattamento. • i soggetti con un valore di cordance concorde nella banda di frequenza theta prima di iniziare il trattamento danno una risposta migliore alle cure rispetto ai soggetti che hanno un valore di cordance discorde. Applicazioni : • Archeoacustica: disciplina che studia le sonorità e le risonanze di luoghi antichi per dimostrare che la loro frequenza di risonanza (in genere 110 Hz) provoca particolari effetti sulla mente dei presenti. Si è visto: • variazione dei valori di cordance nel lobo temporale sinistro quando si ascoltano suoni a 110 Hz Cosa abbiamo trovato noi.. 1) differenze nei valori che la cordance assume nei due emisferi Figura : Terzo soggetto, canale T 3, tutti gli eventi, 115 Hz ♦,120 Hz ,90 Hz , 110 Hz 4,105 Hz ∗, 95 Hz +,100 HzF, mantra x Figura : Terzo soggetto, canale T 4, tutti gli eventi, 115 Hz ♦,120 Hz ,90 Hz , 110 Hz 4,105 Hz ∗, 95 Hz +,100 HzF, mantra x Cosa abbiamo trovato noi... 2) differenza di valori a seconda della frequenza Figura : Secondo soggetto, frequenza 110Hz Figura : Secondo soggetto, frequenza 90Hz Figura : Secondo soggetto, frequenza 115 Hz
