Potenciais Relacionados com Eventos (ERP)

Tirando partido da ´otima resolu¸c˜ao temporal do EEG, v´arios estudos aplicando sequˆencias de est´ımulos, constituindo determinados paradigmas onde ´e pedido aos indiv´ıduos para de- sempenharem diferentes tarefas, como no caso do teste de Stroop, tˆem sido feitos com o intuito de se investigarem fun¸c˜oes neurocognitivas. O objetivo ´e analisar a rela¸c˜ao entre a ativa¸c˜ao do sistema nervoso e as v´arias regi˜oes cerebrais envolvidas nestes processos ditos inteletuais, que pode ser extra´ıda do sinal EEG.

Ap´os estimula¸c˜ao sensorial, dois tipos de resposta ou altera¸c˜oes na atividade el´etrica cortical podem ocorrer: a Resposta Evocada que se caracteriza por um sincronismo no tempo e em fase (time and phase-locked ) com o est´ımulo e a Resposta Induzida, que apesar de ser sincronizada no tempo, n˜ao o ´e em fase (time-locked but not phase-locked ) com o est´ımulo.

A Resposta Evocada pode ser extra´ıda por m´etodos lineares simples como a M´edia Coerente, salientando os Potenciais Evocados (EP, do inglˆes Evoked Potentials), pois em primeira aproxima¸c˜ao corresponde ao processo de adi¸c˜ao destes potenciais `a restante atividade de fundo do EEG (i.e., a atividade n˜ao relacionada com o evento/est´ımulo). Por outro lado, a Resposta Induzida s´o pode ser evidenciada por m´etodos n˜ao lineares, como por exemplo

a Densidade Espectral de Potˆencia do EEG, visto que esta ´e explicada como uma manifesta altera¸c˜ao da atividade cont´ınua do EEG, ou melhor, uma reorganiza¸c˜ao de fases do sinal de fundo do EEG [24].

Os EP s˜ao geralmente definidos no dom´ınio do tempo como a atividade el´etrica cere- bral que ´e desencadeada pelo sistema nervoso sensorial ou motor, como resposta `a ocorrˆencia de um determinado est´ımulo ou evento. Estes s˜ao normalmente refletidos como varia¸c˜oes no sinal EEG, deflex˜oes positivas ou negativas, que podem ser evidenciados pelo m´etodo da m´edia coerente entre as realiza¸c˜oes [25]. S˜ao denotados por letra mai´uscula (”P”para deflex˜ao positiva e ”N”para deflex˜ao negativa), seguida por um n´umero que indica: a sua latˆencia m´edia (por exemplo: N100 ou P300); a ordem em que aparecem (por exemplo: P1, N1, P2, N2, etc.) ou pela latˆencia em que ocorreram numa determinada experiˆencia (por exemplo: N148, P125). ´E necess´ario ter em aten¸c˜ao que conforme o sistema que ´e estimulado (visual, audit´orio ou somatossensorial), ”P1”representa fen´omenos neurofisiol´ogicos diferentes [26].

No caso da estimula¸c˜ao ser visual, podem ser estimados os Potenciais Evocados Visuais (VEP, do inglˆes Visual Evoked Potentials), que refletem a integridade das vias de processa- mento visual. Os VEP s˜ao normalmente evocados por est´ımulos como flashes ou certos padr˜oes visuais, como por exemplo a revers˜ao das cores do padr˜ao do tabuleiro de xadrez. Um dos VEP mais importante clinicamente ´e o P100 (deflex˜ao positiva occipital encontrada no intervalo entre 90 e 110 ms p´os-est´ımulo) [27, 28].

Os EP podem ser classificados como Ex´ogenos ou End´ogenos (figura 1.5). Os po- tenciais de curta latˆencia dependem principalmente de caracter´ısticas f´ısicas do est´ımulo (intensidade, dura¸c˜ao, frequˆencia, etc.), sendo considerados Potenciais Ex´ogenos. Quando as latˆencias de aparecimento destes potenciais s˜ao longas (maiores que 100 ms), estes s˜ao deno- minados de Potenciais End´ogenos ou Potenciais Evocados Relacionados com Eventos, pois estes dependem principalmente de vari´aveis psicol´ogicas, como a importˆancia do est´ımulo. S˜ao caracterizados por amplitudes de poucos microvolts (2 a 20 µV) e s˜ao normalmente as- sociados e estudados em processos neurocognitivos [26, 28, 29].

Um ERP de grande importˆancia ´e o P300, visto que ´e evocado em quase todas as modalidades sensoriais. ´E tamb´em denominado por P3 pois ´e a 3a _{deflex˜ao positiva, apresen-}

tando latˆencias entre os 250 aos 500 ms, sendo observado em regi˜oes mais centrais e parietais do escalpe. Este ´e comummente observado aquando da aplica¸c˜ao do ”Paradigma Oddball ”, que consiste numa sequˆencia aleat´oria de 2 tipos de est´ımulos: um frequente e irrelevante (est´ımulo padr˜ao) e outro aparecendo rara e inesperadamente (est´ımulo alvo). O P300 ocorre quando ´e pedido aos indiv´ıduos que se foquem no est´ımulo alvo e que primam um bot˜ao em resposta ao seu aparecimento [26, 28]. Visto que o P300 apresenta uma latˆencia muito longa e ´e dependente da tarefa a desempenhar pelo indiv´ıduo, este ´e tradicionalmente relacionado com processos cognitivos tais como reconhecimento, tomada de decis˜ao, aten¸c˜ao e atualiza¸c˜ao de mem´oria [28].

Figura 1.5: Esquema representativo dos EPs, em resposta a um est´ımulo visual (re- presentado por ”s”). Escala temporal logar´ıtmica. Os potenciais ex´ogenos P65 e N75 podem ser extra´ıdos do Eletrorretinograma (ERG). Os potenciais com latˆencias su- periores a 100 ms s˜ao denominados de potenciais end´ogenos. As linhas a tracejado indicam altera¸c˜oes nos ERPs conforme a tarefa: orienta¸c˜ao e aten¸c˜ao seletiva (P100 e N100); avalia¸c˜ao do est´ımulo (N200) e atualiza¸c˜ao do contexto (P300). O N400 est´a relacionado com a expetativa semˆantica (Adaptado de [26]).

Atrav´es da aplica¸c˜ao de um ”Paradigma Oddball Passivo”, isto ´e, uma sequˆencia de est´ımulos onde os indiv´ıduos n˜ao tˆem que desempenhar qualquer tarefa, ´e poss´ıvel discriminar 2 componentes do P300. Um dos componentes que aparece temporalmente primeiro e em ´

areas mais frontais ´e o P3a. Este reflete a novidade do est´ımulo, ao inv´es da execu¸c˜ao de determinada tarefa. O outro componente, o P3b, ´e associado `a importˆancia do est´ımulo, apresentando distribui¸c˜ao parietal e ocorrendo temporalmente mais tarde [28]. Desta forma, o P300 comummente identificado em v´arios estudos ser´a a jun¸c˜ao dos seus dois componentes, sendo que cada componente pode ser afetado de maneira diferente por v´arias substˆancias como etanol ou nicotina [30]. Por esta raz˜ao, no vigente estudo ´e importante que os volunt´arios n˜ao tenham ingerido ´alcool antes do teste.

A linguagem ´e um processo cognitivo ´unico dos seres humanos. Esta capacidade pode ser analisada atrav´es de estudos eletroencefalogr´aficos. O N400, que ´e evocado nestes estudos foi descoberto por Kutas e Hillyard, em 1980. Este potencial negativo apresenta distribui¸c˜ao espacial centro-parietal, normalmente com latˆencias entre os 300 e os 500 ms p´os-est´ımulo. E associado ao processamento da linguagem, pois est´´ a relacionado com a dete¸c˜ao de incongruˆencias semˆanticas [26, 28].

1.3.1.4 Processamento de sinais no dom´ınio do tempo - M´etodo da m´edia coe-