EEG

Question 1

Come viene studiata l’attività neuronale nel cervello umano?

Answer 1

L’attività neuronale può essere studiata con tecniche non invasive come l’elettroencefalografia (EEG), che misura l’attività di milioni di neuroni post-sinaptici.

Question 2

Cosa sono i potenziali evocati?

Answer 2

I potenziali evocati sono cambiamenti nell’attività elettrica cerebrale in risposta a uno stimolo esterno, utilizzati per studiare l’elaborazione temporale dei processi cognitivi.

Question 3

Cosa sono i potenziali evocati evento-correlati (ERP)?

Answer 3

Rappresentano variazioni di segnale elettrico in risposta a uno stimolo specifico, utilizzati per studiare processi cognitivi.

Question 4

Qual è la risoluzione temporale dell’EEG e cosa permette di osservare?

Answer 4

Ha una risoluzione temporale molto alta, permettendo di registrare eventi cerebrali su scala di millisecondi.

Question 5

Qual è una limitazione dell’EEG rispetto alla fMRI?

Answer 5

Ha una bassa risoluzione spaziale e non è preciso per localizzare esattamente l’attività nel cervello.

Question 6

In che ambito sono utili gli ERP?

Answer 6

Nello studio della percezione, attenzione e memoria, misurando le risposte del cervello a stimoli specifici.

Question 7

Come si differenziano le componenti ERP, come la P300, dalla N400?

Answer 7

La P300 è legata all’attenzione e alla decisione, mentre la N400 è associata all’elaborazione semantica del linguaggio.

Question 8

Quale è un vantaggio chiave dell’EEG rispetto alla fMRI?

Answer 8

Maggiore risoluzione temporale, essenziale per studiare processi cognitivi rapidi.

Question 9

Qual è l’applicazione clinica dell’EEG?

Answer 9

Diagnosi e monitoraggio di epilessia e altre patologie neurologiche che influenzano l’attività elettrica del cervello.

Question 10

Cosa misura esattamente l’EEG e come si ottiene il segnale?

Answer 10

L’EEG misura i potenziali elettrici generati dai neuroni corticali. Il segnale EEG deriva principalmente dall’attività post-sinaptica dei neuroni piramidali, che, sincronizzati, creano flussi di corrente registrabili dagli elettrodi posti sul cuoio capelluto

Question 11

Quali sono i principali ritmi cerebrali registrati con l’EEG?

Answer 11

L’EEG può registrare vari ritmi cerebrali, come il ritmo alfa (8-12 Hz) e il ritmo beta, che forniscono informazioni sugli stati funzionali del cervello. La sincronizzazione dei neuroni produce oscillazioni più ampie, mentre la desincronizzazione porta a segnali più piccoli

Question 12

Cosa sono le Brain-Computer Interface (BCI) e come funzionano?

Answer 12

Le BCI permettono di tradurre l’attività cerebrale in comandi per dispositivi esterni, come protesi o robot. Rilevando segnali EEG legati all’immaginazione motoria, le BCI consentono di controllare un esoscheletro o dispositivi assistivi anche in persone con disabilità motorie

Question 13

In cosa consiste il neuro-bio feedback e quali sono le sue applicazioni?

Answer 13

Il neuro-bio feedback permette al soggetto di modulare i propri ritmi cerebrali attraverso feedback visivi o sonori. È usato clinicamente per ridurre l’ansia o il craving da fumo, allenando il cervello a modificare specifici pattern di attività

Question 14

Cosa sono i potenziali evento-relati (ERPs) e come vengono studiati?

Answer 14

Gli ERPs sono risposte EEG correlate temporalmente a un evento, come uno stimolo sensoriale. Ogni ERP rappresenta il processo di elaborazione dello stimolo, con componenti esogene (precoci) e endogene (tardive) che riflettono sia aspetti sensoriali che cognitivi

Question 15

Qual è la differenza tra potenziali evocati e potenziali evento-relati?

Answer 15

I potenziali evocati sono componenti precoci e dipendono dai fattori fisici dello stimolo. I potenziali evento-relati sono componenti tardive che riflettono processi cognitivi, come l’attenzione o la memoria

Question 16

Come si estrae un potenziale evento-relato (ERP) dall’EEG?

Answer 16

L’ERP si estrae facendo la media di numerose risposte EEG sincronizzate all’evento. Questa tecnica statistica elimina il rumore generato dai ritmi cerebrali, lasciando emergere solo il segnale legato all’evento

Question 17

Perché è necessario fare la media di più risposte EEG per ottenere un ERP?

Answer 17

I segnali EEG grezzi includono rumori e oscillazioni casuali. Facendo la media di più risposte, si sopprime il rumore casuale mentre il segnale correlato all’evento si rafforza, migliorando la chiarezza dell’ERP

Question 18

Cosa indicano polarità e latenza negli ERP?

Answer 18

La polarità (positiva o negativa) indica la direzione del segnale, mentre la latenza si riferisce al tempo trascorso tra l’evento e la comparsa dell’ERP. ERP come P100 o N200 riflettono i processi sensoriali e cognitivi con tempistiche specifiche

Question 19

Qual è l’importanza della latenza degli ERP per lo studio dei processi cognitivi?

Answer 19

La latenza degli ERP permette di identificare quando i processi cognitivi vengono attivati. Ad esempio, un’attenzione focalizzata può modulare componenti come la N1 intorno ai 100 ms, fornendo indizi temporali sui meccanismi cognitivi

Question 20

Cos’è la Mismatch Negativity (MMN) e quando viene generata?

Answer 20

La Mismatch Negativity (MMN) è una componente ERP negativa che appare circa 200 ms dopo uno stimolo deviante (oddball) in una sequenza di stimoli ripetitivi. Rappresenta un marker dell’errore di predizione, indipendente dall’attenzione del soggetto, ed è cruciale per i processi di anticipazione e adattamento

Question 21

Qual è il significato cognitivo della mismatch negativity nell’EEG?

Answer 21

La MMN segnala una violazione delle aspettative, attivandosi quando uno stimolo differisce da un modello di ripetizione. È associata alla capacità del cervello di prevedere eventi futuri e di adattarsi a cambiamenti improvvisi nel contesto sensoriale

Question 22

Cos’è il Bereitschaftspotential (BP) e quando compare?

Answer 22

Il Bereitschaftspotential è un potenziale di preparazione motoria che si sviluppa circa 1-1.5 secondi prima di un movimento volontario. Questo potenziale è correlato alla consapevolezza dell’intenzione di agire, indicando l’inizio della preparazione corticale per il movimento

Question 23

Qual è il ruolo del BP nel dibattito sul libero arbitrio?

Answer 23

Il BP emerge fino a 800 ms prima che un soggetto sia consapevole dell’intenzione di agire. Questo ha implicazioni per il libero arbitrio, poiché suggerisce che il cervello avvia il movimento prima che la persona ne diventi cosciente

Question 24

Cosa sono i TMS-evoked potentials (TEPs) e come si registrano?

Answer 24

I TMS-evoked potentials (TEPs) sono risposte EEG registrate dopo una stimolazione magnetica transcranica. La stimolazione TMS funge da evento, attivando i neuroni in un’area e permettendo di tracciare la propagazione dell’attivazione nelle aree connesse, monitorando le risposte sia spaziali che temporali

Question 25

Quali informazioni si possono ottenere dai TEPs?

Answer 25

I TEPs forniscono una misura diretta dell’eccitabilità corticale e della connettività effettiva tra aree cerebrali. Sono utili per studiare le interazioni causali tra regioni e monitorare come la stimolazione in una regione influenzi aree cerebrali distanti

Question 26

Cos’è il problema diretto nell’EEG?

Answer 26

Il problema diretto consiste nel prevedere il pattern di distribuzione del segnale EEG partendo da una sorgente nota di attività neuronale. È relativamente semplice e consente di capire come l’attività interna si manifesti sulla superficie del cuoio capelluto

Question 27

In cosa consiste il problema inverso nell’EEG?

Answer 27

Il problema inverso riguarda la deduzione della sorgente dell’attività EEG osservando solo i segnali superficiali. Questo problema è complesso e non ha una soluzione univoca, richiedendo algoritmi per stimare la posizione delle sorgenti cerebrali