Histórico e Antecedentes

Os primeiros registros neurofisiológicos conhecidos de animais foram feitos por Richard Caton em 1875. O advento do registro da atividade elétrica dos seres humanos levou mais meio século para ocorrer. Hans Berger, um psiquiatra alemão, foi o pioneiro do EEG em humanos em 1924. O EEG é uma técnica eletrofisiológica para o registro da atividade elétrica decorrente do cérebro humano. Dada a sua delicada sensibilidade temporal, a principal utilidade do EEG está na avaliação do funcionamento cerebral dinâmico. O EEG é particularmente útil na avaliação de pacientes com suspeita de convulsões, epilepsia e feitiços incomuns. Com algumas exceções, praticamente todos os pacientes com epilepsia demonstrarão alterações características do EEG durante uma crise epilética (ictal, ou duramente, gravações). A maioria dos pacientes com epilepsia também apresenta descargas epilépticas (ou entre convulsões) características, denominadas descargas de pico (<70 μsec duração), pico e onda, ou descargas de onda aguda (70-200 μsec duração).

EEG também tem sido adotado para várias outras indicações clínicas. Por exemplo, o EEG pode ser usado para monitorar a profundidade da anestesia durante procedimentos cirúrgicos; dada a sua grande sensibilidade em mostrar mudanças súbitas no funcionamento neural mesmo quando elas ocorrem pela primeira vez, tem se mostrado bastante útil neste ambiente na monitorização de potenciais complicações, como isquemia ou infarto. As formas de onda do EEG também podem ser calculadas como média, dando origem a potenciais evocados (EPs) e potenciais relacionados a eventos (ERPs), potenciais que representam a atividade neural de interesse que está temporalmente relacionada a um estímulo específico. Os PEs e ERPs são usados na prática clínica e pesquisa para análise visual, auditiva, somatosensorial e funcionamento cognitivo superior.

Pensa-se que o EEG é gerado principalmente por neurônios corticais piramidais no córtex cerebral que são orientados perpendicularmente à superfície do cérebro. A atividade neural detectável pelo EEG é a soma dos potenciais excitatórios e inibitórios pós-sinápticos de grupos relativamente grandes de neurônios disparando de forma síncrona. O escalpe convencional ou EEG registrado na superfície cortical é incapaz de registrar as mudanças potenciais momentâneas de campo local decorrentes dos potenciais de ação neuronal. Veja o Apêndice 1 para mais detalhes sobre os princípios neurofisiológicos subjacentes ao EEG.

Uma realidade infeliz do EEG é que a atividade cerebral pode ser sobrecarregada por outra atividade elétrica gerada pelo corpo ou no ambiente. Para ser visto na superfície do couro cabeludo, as minúsculas tensões do EEG geradas cerebralmente devem primeiro passar por múltiplos filtros biológicos que reduzem a amplitude do sinal e espalham a atividade do EEG mais amplamente do que seu vetor fonte original. As tensões cerebrais devem atravessar o cérebro, LCR, meninges, crânio e pele antes de alcançar o local de gravação onde podem ser detectadas. Além disso, outras atividades elétricas geradas biologicamente (pelos músculos do couro cabeludo, os olhos, a língua e até mesmo o coração distante) criam enormes potenciais de voltagem que frequentemente sobrecarregam e obscurecem a atividade cerebral. Desprendimentos temporários dos eléctrodos de gravação (chamados artefactos “electrode pop”) podem corroer ainda mais o EEG, ou mesmo imitar ritmos e convulsões cerebrais. O resultado final é que os artefatos elétricos biológicos e ambientais freqüentemente interferem na capacidade do intérprete de identificar com precisão tanto os ritmos normais quanto os padrões patológicos. Felizmente, os artefatos possuem muitas características distintivas que são facilmente identificáveis por observadores bem treinados e cuidadosos. Veja o Apêndice 4 para vários exemplos de artefatos comumente encontrados durante o registro de EEG.

Um gráfico típico de EEG mostra voltagens no domínio vertical e tempo no domínio horizontal, fornecendo uma exibição quase em tempo real da atividade cerebral contínua (Figura 1). Com a gravação e revisão digital, o intérprete pode alterar vários aspectos da exibição do EEG para conveniência e inteligibilidade dos dados. O intérprete é capaz de ajustar a sensibilidade (também conhecida como “ganho”) do registro, em microvolts por milímetro, para aumentar ou reduzir a altura de exibição das formas de onda. Pode-se também alterar a quantidade de tempo exibida, que é às vezes referida como uma época e usada para ser conhecida como “velocidade do papel”. Intervalos mais curtos podem ser visualizados com alguns segundos no ecrã do computador, uma vantagem distinta para visualizar eventos EEG muito breves, tais como picos de epileptiformes. Por outro lado, a escala de tempo pode ser expandida para exibir segmentos mais longos de EEG ao longo de vários minutos para observar descargas rítmicas em lenta evolução. Filtros digitais também podem ser aplicados para reduzir artefatos em certas configurações, mas devem ser usados com muita cautela, pois eles também filtram a atividade do EEG de interesse e podem distorcer severamente as formas de onda do EEG.

EEG usa o princípio da amplificação diferencial, ou registrando diferenças de tensão entre diferentes pontos usando um par de eletrodos que compara um ativo explorando o local do eletrodo com outro eletrodo de referência vizinho ou distante. Somente através da medição de diferenças no potencial elétrico são geradas formas de onda EEG discerníveis. Por convenção, quando o eletrodo explorador ativo (denominado G1, para “Grid 1”, uma convenção histórica de amplificação analógica) é mais negativo que o eletrodo de referência (G2), o potencial de EEG é direcionado acima do meridiano horizontal (ou seja, uma onda ascendente), enquanto que se o oposto for verdadeiro, onde o eletrodo de referência é mais negativo, o potencial vetor de EEG é direcionado abaixo do meridiano horizontal (potencial descendente). Outras possibilidades de polaridade são mostradas na Figura 2.

Uma técnica relacionada ao EEG é o MEG, que não registra a atividade elétrica, mas, ao contrário, utiliza sensores para capturar campos magnéticos gerados pelo cérebro. O MEG fornece informações complementares ao EEG, demonstrando a atividade dos dipolos cerebrais magnéticos. Como os campos magnéticos são menos degradados pelos filtros biológicos da cabeça do que a atividade elétrica, os dipolos de MEG podem produzir localizações mais precisas para os geradores de epileptiformes cerebrais do que o EEG. Uma revisão detalhada do MEG está além do escopo desta revisão. O leitor interessado é referido à excelente literatura recente sobre o assunto (1-3). Veja a Figura 3 para um exemplo de MEG.