Aula Ritmos neurais versão SIGAA
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O que são os Ritmos Neurais?O que são os Ritmos Neurais?O que são os Ritmos Neurais?O que são os Ritmos Neurais?
- Flutuações Rítmicas de potenciais de campo elétricos Flutuações Rítmicas de potenciais de campo elétricos Flutuações Rítmicas de potenciais de campo elétricos Flutuações Rítmicas de potenciais de campo elétricos
entre partes do cérebro, vistos no entre partes do cérebro, vistos no entre partes do cérebro, vistos no entre partes do cérebro, vistos no eletroencefalogramaeletroencefalogramaeletroencefalogramaeletroencefalograma
(EEG(EEG(EEG(EEG).).).).(EEG(EEG(EEG(EEG).).).).
- Se eletrodos são inseridos: Se eletrodos são inseridos: Se eletrodos são inseridos: Se eletrodos são inseridos: PotPotPotPot. Campo Locais (PLC, . Campo Locais (PLC, . Campo Locais (PLC, . Campo Locais (PLC,
LFPLFPLFPLFP).).).).
• ---- Produto de disparos sincronizados de redes de Produto de disparos sincronizados de redes de Produto de disparos sincronizados de redes de Produto de disparos sincronizados de redes de
neurôniosneurôniosneurôniosneurônios....
- Redes: base de funções neurais complexas: cognição, Redes: base de funções neurais complexas: cognição, Redes: base de funções neurais complexas: cognição, Redes: base de funções neurais complexas: cognição,
linguagem, memória linguagem, memória linguagem, memória linguagem, memória processualprocessualprocessualprocessual
• DDP: diferença de potencial!; fio terra DDP: diferença de potencial!; fio terra DDP: diferença de potencial!; fio terra DDP: diferença de potencial!; fio terra
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S I N A L D E E E G – H I S T Ó R I C O
• Galvani vs Volta - bioeletricidade
• Caton - BMA para estudar eletricidade cerebral
• Fritsch e Hitzig - estimulação Cx
• Neminski - eletro cerebro grama
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S I N A L D E E E G – H I S T Ó R I C O
Neminsk (1913). Ein Versuch der Registrierung der elektrischen Gehirnerscheinungen. Zbl. Physiol., 27, 951-960.
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S I N A L D E E E G – H I S T Ó R I C O
• 1929 - Berger = humanos
• 1934 - Adrian & Mathews = clínica
• 1947 - Iº Congresso Internacional
• 1958 - Sistema 10-20 Fed. Internacional(Jasper. EEG Clin Neurophysiol, 10, 371-375)
• 1958 - Gibs & Gibs = montagens mono x bipolares
• 1980 a 90 = analógico x digital
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S I N A L D E E E G – H I S T Ó R I C O
• 1929 - Berger = humanos
• 1934 - Adrian & Mathews = clínica
• 1947 - Iº Congresso Internacional
• 1958 - Sistema 10-20 Fed. Internacional(Jasper. EEG Clin Neurophysiol, 10, 371-375)
• 1958 - Gibs & Gibs = montagens mono x bipolares
• 1980 a 90 = analógico x digital
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• Eletro encefalo grama
• É o registro da atividade elétrica cerebral, obtido através de eletrodos de
S I N A L D E E E G – C O N C E I T O
através de eletrodos desuperfície, colocados sobre o couro cabeludo
• ECoG
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• Eletro encefalo grama
• É o registro da atividade elétrica cerebral, obtido através de eletrodos de
S I N A L D E E E G – C O N C E I T O
através de eletrodos desuperfície, colocados sobre o couro cabeludo
• ECoG
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SINAL DE EEG - ASPECTOS BIOLÓGICOS
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SINAL DE EEG - ASPECTOS BIOLÓGICOS
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SINAL DE EEG - ASPECTOS BIOLÓGICOS
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SINAL DE EEG - ASPECTOS BIOLÓGICOS
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SINAL DE EEG – EQUIPAMENTO
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Conversão Analógico-Digital
• Transforma Sinal Continuo em Discreto (pontos)
• Para que estes pontos representem o sinal,´e necessaria uma frequenciaminima de amostragem
• Teorema de Nyquist- Shannon• Teorema de Nyquist- Shannon• Se a reconstrução é feita via formula
de Whittaker-Shnnon, o criterio de Nyquist é necessario para evitaraliasing: alguns sinais nao serãoreconstruidos.
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Terra, Referencia e Ruídos
• Terra: para ter DDP.Comunica-se com todos os canais
• Referencias: auriculares: “sinal zero”, apenas ruido
• Ruido: variação aleatória tanto • Ruido: variação aleatória tanto para pico quanto para vale
• retirado com controle do sujeito, aterramento bem feitos, referencia, relação de um eletrodo com outro, filtros (notch), passa alta e baixa.
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SINAL DE EEG – EQUIPAMENTO
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-Delta(δ) :Sono ; Do Tálamo
-Teta (θ): Corpos mamilares; septo ; 4-8 Hz.
Mnemotécnica: Tipos de RitmoMnemotécnica: Tipos de RitmoMnemotécnica: Tipos de RitmoMnemotécnica: Tipos de Ritmo
-Alfa(α) δ: “entrar em alfa” (olhos fechados) lobo. 9-13 Hz.
-Beta (β): Vigília; vista aberta. 13-20 Hz.
-Gama (γ). Oscilações rápidas. 20 Hz.
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Decomposição de Decomposição de Decomposição de Decomposição de Ondas Ondas Ondas Ondas Encefálicas Encefálicas Encefálicas Encefálicas
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SINAL DE EEG - TIPOS - SISTEMA 10/20
T1
C3T3 T4
T2
C4Cz
Fpz Fp2Fp1
A2A1
F3 Fz F4
Nasion
10 %
20 %
C3
T5
T3
T6
T4
P3
C4Cz
Pz P4
O2OzO1
Protuberância Occipital Externa
10 %
20 %
10 %
20 %
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S I N A L D E E E G – R I T M O S
• delta 0-4 Hz• teta 4-8 Hz• alfa 8-12 Hz• beta 12-30 Hz• gama 30-70 Hz• omega 60-120 Hz• ro 250 Hz • lambda 600 Hz
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Sincronização e AmplitudeSincronização e AmplitudeSincronização e AmplitudeSincronização e Amplitude
Se há maior
sincronização,
Há uma maior Há uma maior
amplitude do sinal.
Isso pode ocorrer
nos diferentes
ritmos.
“Ressonância
neural”
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Hipóteses:Hipóteses:Hipóteses:Hipóteses:
1)1)1)1) Células “Células “Células “Células “marcapassomarcapassomarcapassomarcapasso”;”;”;”;
Maestro e orquestra.Maestro e orquestra.Maestro e orquestra.Maestro e orquestra.
Células que disparam “espontaneamente”.
Geração dos RitmosGeração dos RitmosGeração dos RitmosGeração dos Ritmos
Células que disparam “espontaneamente”.
2) Geração de ritmo por auto2) Geração de ritmo por auto2) Geração de ritmo por auto2) Geração de ritmo por auto----
organização.organização.organização.organização.
Ih– corrente marcapasso: excitatória; canais
catiônicos estimulados por voltagem
– Neurotransmissão inibitória: mais que bloqueio de
PA!.
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Padrões de Disparo: alta ∆
Freqüência de disparos:
Influência de íons Ca++ e K+
extracelulares
Padrões de Disparo X OndasPadrões de Disparo X OndasPadrões de Disparo X OndasPadrões de Disparo X Ondas
extracelulares
Canais de Ca++ e K+: ativados por
voltagem, de maneira diferente.
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Atuação coordenada de
Neurônios excitatórios e
Inibitórios.
- Modelo mais simples
gerador de ritmos
Geração de Ritmos: Unidade BásicaGeração de Ritmos: Unidade BásicaGeração de Ritmos: Unidade BásicaGeração de Ritmos: Unidade Básica
gerador de ritmos
- Pressupões uma corrente
constante de entrada.
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Doenças Associadas a Ritmos Neurais.Doenças Associadas a Ritmos Neurais.Doenças Associadas a Ritmos Neurais.Doenças Associadas a Ritmos Neurais.
-Quadros de esquizofrenia grave;
-Epilepsias
-Transtornos de Sono
-Estudos da Cognição
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S I N A L D E E E G – R I T M O SParasagital
Fp1-F3
F3-C3
C3-P3
P3-O1
Fp2-F4
F4-C4
C4-P4
P4-O2
1 seg.50 uV
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Registro de Ritmos Neurais em AnimaisRegistro de Ritmos Neurais em AnimaisRegistro de Ritmos Neurais em AnimaisRegistro de Ritmos Neurais em Animais
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Sistema Sistema Sistema Sistema PlexonPlexonPlexonPlexon: Mapas de Estado, PLC, Acelerômetro: Mapas de Estado, PLC, Acelerômetro: Mapas de Estado, PLC, Acelerômetro: Mapas de Estado, PLC, Acelerômetro
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S I N A L D E E E G – R I T M O S
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![Page 32: Aula Ritmos neurais versão SIGAA](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061614/55cf9c4a550346d033a951af/html5/thumbnails/32.jpg)
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![Page 34: Aula Ritmos neurais versão SIGAA](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061614/55cf9c4a550346d033a951af/html5/thumbnails/34.jpg)
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![Page 35: Aula Ritmos neurais versão SIGAA](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061614/55cf9c4a550346d033a951af/html5/thumbnails/35.jpg)
S I N A L D E E E G – R I T M O S
Lopes da Silva (1991). Neural mechanisms underlying brain waves: fromneural membranes to networks. Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol.
79, 81-93.
![Page 36: Aula Ritmos neurais versão SIGAA](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061614/55cf9c4a550346d033a951af/html5/thumbnails/36.jpg)
S I N A L D E E E G – R I T M O S
Contreras et al. (1996). Control of spatiotemporalcoherence of a thalamic oscillation by corticothalamicfeedback. Science, 274, 771-774.
Lopes da Silva (1991). Neural mechanisms underlying brain waves: fromneural membranes to networks. Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol.
79, 81-93.
![Page 37: Aula Ritmos neurais versão SIGAA](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061614/55cf9c4a550346d033a951af/html5/thumbnails/37.jpg)
S I N A L D E E E G – R I T M O S
Amzica & Steriade (1997). The K-complex. Neurology, 49, 952-959.
![Page 38: Aula Ritmos neurais versão SIGAA](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061614/55cf9c4a550346d033a951af/html5/thumbnails/38.jpg)
S I N A L D E E E G – R I T M O S
![Page 39: Aula Ritmos neurais versão SIGAA](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061614/55cf9c4a550346d033a951af/html5/thumbnails/39.jpg)
S I N A L D E E E G – R I T M O S
![Page 40: Aula Ritmos neurais versão SIGAA](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061614/55cf9c4a550346d033a951af/html5/thumbnails/40.jpg)
S I N A L D E E E G – M A P A S
![Page 41: Aula Ritmos neurais versão SIGAA](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061614/55cf9c4a550346d033a951af/html5/thumbnails/41.jpg)
S I N A L D E E E G – R I T M O S
![Page 42: Aula Ritmos neurais versão SIGAA](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061614/55cf9c4a550346d033a951af/html5/thumbnails/42.jpg)
S I N A L D E E E G – R I T M O S
Llinas & Ribary (1993). Rostrocaudal scan in human brain: a global characteristicof the 40Hz response during sensory input. In Induced Rhythms in the Brain, EdsE. Basar and T. Bullock, pp. 147-154. Boston : Birkhauser.
![Page 43: Aula Ritmos neurais versão SIGAA](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061614/55cf9c4a550346d033a951af/html5/thumbnails/43.jpg)
S I N A L D E E E G – R I T M O S
![Page 44: Aula Ritmos neurais versão SIGAA](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061614/55cf9c4a550346d033a951af/html5/thumbnails/44.jpg)
S I N A L D E E E G – R I T M O S
![Page 45: Aula Ritmos neurais versão SIGAA](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061614/55cf9c4a550346d033a951af/html5/thumbnails/45.jpg)
S I N A L E E G - C O N S C I Ê N C I A
Estados
• Fisiológicos- Vigília- SOL
1
23
- REM- SL (?)
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S I N A L E E G - C O N S C I Ê N C I A
Estados
• Fisiológicos- Vigília- SOL
11
23
- REM
![Page 47: Aula Ritmos neurais versão SIGAA](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061614/55cf9c4a550346d033a951af/html5/thumbnails/47.jpg)
S I N A L E E G - C O N S C I Ê N C I A
Estados
• Fisiológicos • Patológicos- Vigília - Coma- SOL Superficial
1 Profundo1 Profundo2
3 - Confusão- REM - Alucinação- SL (?) - Delírio
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S I N A L E E G - C O N S C I Ê N C I A
Estados
• Fisiológicos • Alterados • Patológicos- Vigília - Química - Coma- SOL LSD Superficial
1 - Comport. Profundo1 - Comport. Profundo2 yoga
3 hipnose - Confusão- REM incorporação - Alucinação- SL (?) - Mista - Delírio
xamanismodaime
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COERÊNCIA E SINCRONIZAÇÃO DO EEG
![Page 50: Aula Ritmos neurais versão SIGAA](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061614/55cf9c4a550346d033a951af/html5/thumbnails/50.jpg)
• Uma correlação expressa em função da freq. :
• Mede a consistência entre dois sinais U(t) e V(t)
20 ( ) 1
UVfγ≤ ≤
COERÊNCIA E SINCRONIZAÇÃO DO EEG
• Mede a consistência entre dois sinais U(t) e V(t)
• Independente da amplitude
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COERÊNCIA E SINCRONIZAÇÃO DO EEG
8 Hz
Aumento do número de pares de eletrodos com coerência de 100% quando os sujeitos são submetidos a atividade mental envolvendo cálculo.
PL Nunez, BM Wingeier & RB Silberstein. Human Brain Mapping, 2001.
![Page 52: Aula Ritmos neurais versão SIGAA](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061614/55cf9c4a550346d033a951af/html5/thumbnails/52.jpg)
COERÊNCIA E SINCRONIZAÇÃO DO EEG
5 Hz
Diminuição do número de pares de eletrodos com coerência de 100% quando os sujeitos são submetidos a atividade mental envolvendo cálculo.
PL Nunez, BM Wingeier & RB Silberstein. Human Brain Mapping, 2001.