Registrando a atividade cerebral com eletroencefalografia de ouvido

Fornecido aqui é um protocolo para gravações de EEG de orelha com as grades c. Seguir os passos deste protocolo garante gravações de alta qualidade. Nos parágrafos seguintes, uma comparação é feita com o cap-EEG, as etapas mais críticas do protocolo, juntamente com algumas recomendações de melhores práticas, são discutidas e algumas modificações são discutidas.

Comparação de grades c com o EEG de tampa e EEG intra-auricular
A grade c permite o registro discreto da atividade cerebral em ambientes da vida cotidiana e é adequada para gravações mais longas. Tem várias vantagens em comparação com o cap-EEG. Em primeiro lugar, devido ao seu peso, conforto e baixa visibilidade, mal restringe os participantes em suas atividades cotidianas¹. Em segundo lugar, pode ser usado por longos períodos de tempo – mais de 11 horas em um estudo 6 – sem que os eletrodos caiam ^1,3,6, uma vez que são selados pelos adesivos adesivos. No lado negativo, a grade c cobre apenas uma fração da superfície do cap-EEG e, portanto, não pode substituir o cap-EEG para todos os fins. No entanto, nos casos em que uma solução leve, discreta, rápida de configurar e minimamente restritiva é necessária (por exemplo, no local de trabalho), as c-grids podem fornecer informações neurais relevantes.

A comparação dos resultados entre os participantes é potencialmente mais difícil para as grades c em comparação com o cap-EEG. Para o cap-EEG, muitas vezes o sistema internacional 10-20 é usado para facilitar a comparação de resultados entre estudos e entre participantes com diferentes tamanhos de cabeça. Neste sistema, os eletrodos são posicionados em relação a marcos anatômicos específicos (ou seja, o nasion e o ínion para frente para trás e as orelhas para a esquerda para a direita). Na prática, diferentes tamanhos de tampa são usados para explicar diferentes tamanhos de cabeça e, assim, aproximar-se do posicionamento ideal do eletrodo. A rede c não pode ser facilmente integrada nesse sistema por duas razões. Primeiro, estes estão atualmente disponíveis em um tamanho e, portanto, cobrem mais ou menos espaço, dependendo do tamanho da cabeça. Em segundo lugar, a forma da orelha influencia o posicionamento das grades. Em geral, os dois eletrodos mais altos estarão diretamente acima da orelha, mas, dependendo da forma da orelha, eles podem ser inclinados mais para a frente ou para trás. Não temos conhecimento de nenhum estudo que tenha investigado se essas mudanças nas posições dos eletrodos são grandes o suficiente para serem de relevância.

Outra abordagem para medir o EEG auricular é colocar os eletrodos dentro da orelha, por exemplo, no meato acústico externo ou na concha^23,24,25. Tal abordagem oferece visibilidade ainda menor do que a grade c, mas leva à gravação de sinais com amplitudes mais baixas devido às pequenas distâncias entre os eletrodos²⁶.

Etapas mais críticas
O EEG em geral, e especialmente o EEG móvel centrado no ouvido, continua sendo uma tecnologia desafiadora. Por isso, a preparação cuidadosa do participante e a colocação das grades são essenciais para garantir a boa qualidade dos dados ao longo do tempo. A preparação começa com o cabelo e a pele dos participantes. O cabelo e a pele ao redor da orelha devem ser lavados e secos. Além disso, o experimentador precisa limpar cuidadosamente a área ao redor da orelha com gel abrasivo e álcool e garantir que as grades estejam firmemente presas com os adesivos. Essas etapas são importantes e devem ser realizadas com cuidado para garantir uma boa adesão eletrodo-pele e uma baixa impedância por períodos mais longos. A limpeza da pele, especialmente, pode fazer a diferença entre uma gravação bem-sucedida e uma malsucedida.

Mesmo com os devidos cuidados, no entanto, a impedância para eletrodos individuais ainda pode ser fraca diretamente após a colocação dos eletrodos. Em geral, a interface eletrodo-pele se estabiliza ao longo do tempo, e muitas vezes observamos que a impedância diminui dentro de 5 min a 15 min. Se a qualidade do sinal permanecer ruim, recomenda-se remover completamente as grades, limpar qualquer gel residual ao redor da orelha do participante e ajustar um novo. É mais rápido encaixar um novo, em vez de limpar e preparar a grade removida anteriormente. Não é recomendado adicionar gel de eletrodo a eletrodos individuais uma vez que a grade é instalada, pois isso pode comprometer a força de adesão dos adesivos e pode até levar à ponte dos eletrodos vizinhos.

Depois que a grade foi colocada e quando a impedância dos eletrodos é baixa, a gravação de dados pode começar. Para gravações mais longas (>1 h), uma breve verificação da qualidade dos dados deve ser realizada no início. Por exemplo, uma tarefa excêntrica auditiva de 3 min é exemplificada neste estudo, que pode ser conduzida e analisada rapidamente para garantir uma boa qualidade de sinal.

Em alguns casos, a gravação com a grade c pode não ser possível, como quando a grade é muito pequena para a orelha (mesmo após o corte) ou quando a linha do cabelo está muito perto da orelha, o que significa que a grade não adere à pele. Se a grade “paira” sobre algum cabelo, os pesquisadores não podem esperar dados de alta qualidade.

Solucionando problemas
Má impedância e/ou sinal
Para evitar esses problemas, é imperativo que a pele seja cuidadosamente limpa antes da adaptação. Além disso, deve-se certificar-se de testar a funcionalidade de cada eletrodo antes do encaixe. Por exemplo, deve-se verificar se a grade está conectada corretamente ao conector e se cada eletrodo tem contato firme com a pele e, em seguida, esperar por alguns minutos até que a impedância e o sinal melhorem. Para verificar ainda mais a funcionalidade após o encaixe, os eletrodos individuais devem ser pressionados e o sinal resultante deve ser verificado. Se o sinal correspondente de cada eletrodo mostra uma resposta, o eletrodo é funcional em princípio. Se todas as etapas acima não ajudarem, deve-se remover a grade, limpar o gel residual ao redor da orelha do participante e ajustar um novo.

Situações sem sinal
Em primeiro lugar, deve-se certificar-se de que a rede está conectada corretamente ao amplificador, bem como garantir que o conector da rede não esteja de cabeça para baixo. Só haverá um sinal se o aterramento e os eletrodos de referência estiverem conectados; se o solo e a referência estarão à esquerda, à direita ou em ambos os lados depende do conector.

Sinal piorando durante a gravação
Pode haver várias razões para esse problema que precisam ser abordadas. Primeiro, alguns dos eletrodos podem ter se desprendido da pele. Isso pode acontecer quando o adesivo é comprometido pelos restos do gel do eletrodo, pelo cabelo sob os eletrodos ou devido à interferência do participante (por exemplo, arranhões ao redor da orelha ou ajuste de óculos). Em segundo lugar, pode haver problemas com a conexão entre a grade e o amplificador (ou seja, a grade pode ter sido puxada para fora do amplificador ou sua posição pode ter mudado). Finalmente, a rede pode ter sofrido danos durante o uso. Isso pode acontecer se a cauda da grade c estiver dobrada com muita força.

Canais que mostram sinais idênticos
Neste caso, os eletrodos são ponteados. Deve-se remover a grade, limpar o gel residual ao redor da orelha do participante e encaixar um novo. Deve-se também certificar-se de usar apenas gotas de gel de eletrodo do tamanho de lentilhas em cada eletrodo para evitar a ponte.

Participantes relatando que a colocação é desconfortável
A razão mais comum para a diminuição do conforto é que a grade é colocada muito perto da parte de trás da orelha. Deve-se certificar-se de deixar 1 mm a 2 mm entre a grade c e o lado de trás da orelha. Um pequeno pedaço de fita adesiva preso atrás da orelha ajuda a aumentar o conforto.

Modificações do método
A grade c vem em um tamanho. No entanto, permite alguma flexibilidade em relação ao seu tamanho. Ao cortar o plástico do lado interno, o tamanho pode ser reduzido para caber em orelhas maiores. Deve-se prestar atenção especial para não cortar os eletrodos ou os caminhos condutores.

Dependendo do amplificador usado e do cenário de gravação, existem diferentes maneiras de colocar o amplificador no corpo. O comprimento fixo da cauda da grade e o fato de que ela aponta horizontalmente para longe da orelha limita os possíveis locais para colocar o conector do amplificador. Diferentes fabricantes fornecem cabos adaptadores que conectam a rede a um amplificador específico (móvel ou baseado em laboratório). Diferentes soluções foram propostas para a colocação do amplificador; alguns pesquisadores usam uma faixa de cabeça³, enquanto outros a integram em uma tampa de base²⁷. Para experimentos mais curtos, uma faixa de cabeça é adequada. Para experimentos mais longos, o amplificador pode ser colado nas roupas⁶ ou no corpo², armazenado em alças personalizadas, colado em fones de ouvido usados ao redor do pescoço¹ ou colado em um protetor de pescoço comumente usado para mountain bike. Desenvolvemos um protótipo que combina um alto-falante de pescoço (para apresentar estímulos auditivos) com um amplificador de EEG móvel e conectores à grade c (instruções de construção podem ser encontradas aqui: https://github.com/mgbleichner/nEEGlace). Usamos essa abordagem com sucesso em um estudo recente (em preparação) no qual registramos o EEG de orelha por 4 h enquanto os participantes trabalhavam em um escritório.

Aplicações futuras
O c-grid é uma ferramenta promissora para gravações de longo prazo na vida cotidiana. Por exemplo, pode-se usá-lo para investigar o processamento de som na vida cotidiana¹. Com registros de longo prazo, variações circadianas na cognição e na função auditiva também podem ser investigadas^28,29. Para fins diagnósticos, a grade pode ser utilizada para o monitoramento a longo prazo de crises epilépticas², estadiamento do sono⁶, ou para medir a atenção de aparelhos auditivos ^7,11.

Conclusão
Este protocolo prepara de forma abrangente os pesquisadores para experimentar essas grades c dentro e fora do laboratório. Se os pesquisadores seguirem esse protocolo e executarem cuidadosamente as etapas, incluindo as mais importantes, como a limpeza da pele e a adaptação da grade c, eles podem esperar dados de alta qualidade para seus experimentos de EEG de ouvido.