L’elettroencefalografia (EEG) viene eseguita con l’elettroencefalografo, una tecnologia non invasiva che registra i segnali cerebrali attraverso elettrodi posizionati sul cuoio capelluto, adatta anche in condizioni diverse da quelle tipiche dei laboratori. Si tratta di un metodo di misurazione per rilevare l’attività elettrica del cervello.

Ogni funzione mentale, conscia o inconscia, è il risultato della comunicazione elettrica tra i neuroni del cervello umano. Sebbene non sia possibile registrare in modo non invasivo l’attività elettrica del singolo neurone, la tecnica EEG è in grado di misurare le fluttuazioni di potenziale elettrico sul cuoio capelluto causate dalla contemporanea attività elettrica di una popolazione di neuroni. Tali fluttuazioni di potenziale possono essere caratterizzate in termini di caratteristiche nel dominio del tempo (Potenziali Evocati e Potenziali Evento-Correlati) o di contenuto spettrale (ritmi o bande EEG).

Le principali bande EEG sono le seguenti:

• Delta (< 4 Hz): l’attività delta è caratterizzata da un’alta ampiezza e bassa frequenza. Le onde delta sono associate all’inizio delle fasi di sonno profondo negli adulti sani.
• Theta (4-7 Hz): l’attività theta è importante per le funzioni di apprendimento e memoria (Sammer et al., 2007), concentrazione (Hagemann, 2008) e controllo dell’attenzione (Kubota et al., 2001; Smith et al., 2001). È stato dimostrato che questa attività aumenta con l’aumentare della difficoltà dei compiti cognitivi (carico mentale).
• Alfa (8-12 Hz): l’attività alfa si riscontra a livello della corteccia visiva (lobo occipitale) durante periodi di rilassamento o inattività (occhi chiusi ma svegli). È caratterizzata da oscillazioni regolari ad alta ampiezza con un massimo sugli elettrodi parietali e occipitali. Viene inibita durante compiti attivi.
• Beta (13-30 Hz): l’attività beta è predominante quando si è svegli. Si trova nelle aree frontali e centrali del cervello. Questa attività è associata al comportamento motorio e viene generalmente attenuata durante il movimento attivo. Una potenza elevata nella banda beta è associata a maggiore concentrazione e stati di allerta.
• Gamma (> 30 Hz): l’attività gamma è la più veloce nell’EEG. Tallon-Baudry et al. (2005) hanno rivelato che le aree della corteccia occipitale laterale svolgono un ruolo importante nella codifica degli stimoli visivi e mostrano ampie oscillazioni gamma, influenzate dalla modulazione dell’attenzione. Studi recenti rivelano che le onde gamma sono correlate a molte altre funzioni cognitive come attenzione, apprendimento, memoria (Jensen et al., 2007) e percezione del linguaggio (Eulitz et al., 1996).

L’attività elettrica cerebrale (comunemente nota come “onde cerebrali”), registrata su specifiche aree del cuoio capelluto in condizioni sperimentali (ad es. durante un test di attenzione), mostra variazioni in termini di ampiezza delle oscillazioni nelle bande di frequenza sopra menzionate. Tali variazioni possono essere associate a specifici processi cognitivi (es. memorizzazione, decision making, …) e stati mentali (es. attenzione, carico mentale, affaticamento, sonnolenza, …), convalidati nella letteratura scientifica. Nel contesto della valutazione dell’attività cerebrale, l’EEG, rispetto alla Tomografia Computerizzata (CT), è relativamente economico e non ingombrante e, rispetto alla Risonanza Magnetica (MRI), offre una risoluzione temporale più elevata (in millisecondi) che consente di seguire i processi cerebrali in modo più dettagliato, cosa non possibile con CT o MRI.

Nel campo medico, l’EEG è spesso utilizzato per diagnosticare l’epilessia, che provoca anomalie nelle onde EEG. È anche impiegato per diagnosticare disturbi del sonno, coma, encefalopatie e morte cerebrale. In generale, la tecnologia EEG viene utilizzata come metodo di prima scelta nelle applicazioni cliniche relative al cervello umano, grazie alla sua sicurezza e non invasività per il paziente.

Negli ultimi 15 anni, i vantaggi della tecnologia EEG hanno portato a un suo utilizzo diffuso in neuroscienze, psicologia cognitiva, ricerca psicofisiologica e neuroergonomica, oltre che nelle applicazioni cliniche.

BrainSigns utilizza l’EEG per valutare diversi stati mentali legati a attenzione, memorizzazione, carico cognitivo, affaticamento mentale, stress, piacevolezza.