Artigo de método

Registrando a atividade cerebral com eletroencefalografia de ouvido

DOI:

10.3791/64897

⸱

31 de março de 2023

 , 
1Neurophysiology of Everyday Life Group, Department of Psychology, University of Oldenburg, 2Research Center for Neurosensory Science, University of Oldenburg

Neste artigo

Resumo

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Apresentado aqui é o procedimento para o uso da grade c (eletroencefalografia de ouvido, vendida sob o nome de cEEGrid) para registrar a atividade cerebral dentro e fora do laboratório por longos períodos. Este protocolo descreve como configurar essas matrizes e como registrar a atividade cerebral usando-as.

Resumo

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

A grade c (eletroencefalografia da orelha, vendida sob o nome de cEEGrid) é uma matriz de eletrodos discreta e confortável que pode ser usada para investigar a atividade cerebral após a afixação ao redor da orelha. O c-grid é adequado para uso fora do laboratório por longos períodos, mesmo para o dia inteiro. Vários processos cognitivos podem ser estudados usando essas grades, como mostrado por pesquisas anteriores, incluindo pesquisas além do laboratório. Para registrar dados de EEG de ouvido de alta qualidade, é necessária uma preparação cuidadosa. Neste protocolo, explicamos as etapas necessárias para sua implementação bem-sucedida. Primeiro, como testar a funcionalidade da grade antes de uma gravação é mostrado. Em segundo lugar, é fornecida uma descrição sobre como preparar o participante e como se encaixar na grade c, que é o passo mais importante para registrar dados de alta qualidade. Em terceiro lugar, um esboço é fornecido sobre como conectar as redes a um amplificador e como verificar a qualidade do sinal. Neste protocolo, listamos recomendações de práticas recomendadas e dicas que tornam as gravações c-grid bem-sucedidas. Se os pesquisadores seguirem esse protocolo, eles estarão amplamente equipados para experimentar a grade c dentro e fora do laboratório.

Introdução

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Com a eletroencefalografia de ouvido móvel (EEG), a atividade cerebral pode ser registrada na vida cotidiana, e novos insights sobre o processamento neural além do laboratório podem ser obtidos1. Para ser adequado para a vida cotidiana, um sistema móvel de EEG de ouvido deve ser transparente, discreto, fácil de usar, tolerante ao movimento e confortável de usar, mesmo por várias horas2. O c-grid (vendido sob o nome cEEGrid), um sistema de EEG de orelha em forma de c, visa atender a esses requisitos para minimizar a interferência com o comportamento natural. A grade consiste em 10 eletrodos Ag/AgCl impressos no material Flexprint3. Combinadas com um amplificador móvel miniaturizado e um smartphone para aquisição de dados 4,5, essas grades podem ser usadas para coletar dados de EEG auricular por mais de 8 horas 1,6.

Vários estudos realizados em laboratório mostraram o potencial das grades c para o estudo de processos auditivos e outros processos cognitivos. As grades C têm sido utilizadas com sucesso para a decodificação da atenção auditiva com precisões acima do nível de chance 7,8,9,10,11. Segaert et al.12 utilizaram esses arrays para quantificar o comprometimento da linguagem em pacientes com comprometimento cognitivo leve. Garrett et al.13 mostraram que essas matrizes podem captar potenciais cerebrais auditivos originados do tronco encefálico. Além da pesquisa com foco no domínio auditivo, Knierim et al.14 utilizaram as grades para investigar as experiências de fluxo (ou seja, a sensação de envolvimento total em uma tarefa), medidas por mudanças na potência alfa. Por fim, Pacharra et al.15 utilizaram essas grades para uma tarefa visual. Todos esses estudos baseados em laboratório mostram os vários processos cognitivos que podem ser capturados com essas grades.

Essas grades também podem ser usadas para gravações de EEG além do laboratório, como ilustrado por vários estudos. Por exemplo, essas matrizes têm sido utilizadas para avaliar a carga mental em um simulador de direção 16,17 e para estudar a surdez desatencional, a não percepção de sons críticos de alarme, em um simulador de voo18. As grades são especialmente promissoras para registros de longo prazo, como o monitoramento de longo prazo de crises epilépticas2 e estadiamento do sono6. Hölle et al.1 utilizaram essas grades para medir a atenção auditiva durante um dia de expediente por 6 horas. Em suma, todos esses estudos destacam seu potencial para investigar vários processos cerebrais dentro e fora do laboratório.

Todo registro de EEG requer uma preparação cuidadosa para obter resultados válidos. Isso é especialmente importante para aplicativos móveis, onde mais artefatos podem ser esperados do que no laboratório devido ao movimento do participante. Para garantir os melhores resultados, são necessárias etapas específicas de preparação. Declaramos as etapas críticas na preparação das grades, preparando o participante para a coleta de dados e encaixando e conectando as grades para gravações de EEG. Apontamos possíveis erros e mostramos exemplos de má qualidade dos dados quando o anexo não é adequado. Finalmente, resultados representativos de uma tarefa excêntrica tocada ao piano são mostrados.

Protocolo

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

O procedimento geral utilizado neste protocolo foi aprovado pelo conselho de ética da Universidade de Oldenburg. O participante forneceu consentimento informado por escrito antes de sua participação.

NOTA: As grades c só devem ser usadas na pele não danificada e com participantes que não tenham alergia ao adesivo utilizado. Tem dois lados. Há texto preto do lado de fora. As superfícies condutoras dos eletrodos estão no interior e estão voltadas para a pele do participante durante a gravação. É importante ressaltar que manuseie essas grades com cuidado. Não toque nas superfícies condutoras, não dobre as grades, não as dobre excessivamente e evite puxá-las.

1. Testes

NOTA: Se manuseadas com cuidado, as c-grids podem ser reutilizadas várias vezes. Para garantir o funcionamento ideal, verifique se todos os eletrodos estão funcionando corretamente antes da próxima gravação. Execute o mesmo procedimento para novas grades para identificar possíveis problemas (por exemplo, devido a problemas no processo de fabricação) antes do início do registro. Existem várias opções para verificar rapidamente se há problemas (por exemplo, um eletrodo quebrado).

  1. Opção 1: Multímetro.
    1. Defina um multímetro para medir a resistência.
    2. Conecte um pino do multímetro ao eletrodo e o outro pino ao contato correspondente na extremidade do conector.
    3. Verifique se uma baixa resistência (<10 kΩ) pode ser medida para cada eletrodo.
  2. Opção 2: Gel de eletrodo
    1. Use gel de eletrodo para unir todos os eletrodos. Certifique-se de que não há lacunas entre os eletrodos.
    2. Conecte a grade ao conector de um amplificador. Para ver um sinal, conecte a grade ao lado com os eletrodos de referência e aterramento de acordo com o layout do conector usado.
    3. Use a verificação de impedância do amplificador. Verificar a impedância do eletrodo de referência e de todos os oito eletrodos de gravação (10 eletrodos no total menos o solo e os eletrodos de referência); todos eles devem ter uma baixa impedância (<10 kΩ). Depois, limpe o gel.
  3. Opção 3: Água
    NOTA: Use esta opção com cautela para não causar danos causados pela água ao equipamento.
    1. Submerja todos os eletrodos em um copo de água, mas certifique-se de manter a cauda da grade seca. Alternativamente, coloque a grade c em uma placa cheia de água (com os eletrodos voltados para a placa).
    2. Conecte a grade ao conector do amplificador.
    3. Use a verificação de impedância do amplificador. Verificar a impedância do eletrodo de referência e de todos os oito eletrodos de gravação (10 eletrodos no total menos o solo e os eletrodos de referência); todos eles devem ter uma baixa impedância (<10 kΩ). Depois, seque a grade c com um tecido.

2. Preparação do participante

NOTA: Para gravações de alta qualidade, o participante deve ter cabelos limpos e secos, não deve ter usado nenhum produto de cabelo (por exemplo, produtos de estilo) ou produtos para a pele e não deve estar usando maquiagem. Se possível, os participantes devem lavar o cabelo diretamente antes da gravação com um xampu suave e neutro e também lavar as áreas ao redor das orelhas. Peça aos participantes que indiquem se alguma das etapas preparatórias é desconfortável para eles.

  1. Para preparar o participante, o experimentador precisa de acesso à área atrás e ao redor da orelha. Para os participantes com cabelos mais longos, use grampos de cabelo para facilitar o acesso.
  2. Coloque uma grade c ao redor da orelha do participante para ver como ela se encaixa. Além disso, verifique se ele pode ser posicionado ao redor da orelha sem tocar na orelha. Certifique-se de que não toque na parte de trás da orelha ou no lóbulo da orelha, pois isso pode ser desconfortável depois de algum tempo. Este pré-encaixe também dá uma indicação da área que será coberta e, portanto, precisa ser limpa.
    NOTA: Essas grades vêm em um tamanho e não se encaixam em todos os tamanhos de orelha. Para orelhas maiores, corte um pouco do plástico ao redor dos eletrodos no interior do C com uma pequena tesoura. Preste atenção especial para não cortar os eletrodos ou o caminho condutor.
  3. Aplique uma pequena gota de gel de eletrodo abrasivo em um tecido. Use o gel para limpar a pele ao redor da orelha do participante com alguma pressão, mas certifique-se de que permaneça confortável para o participante. Certifique-se de limpar generosamente toda a área que será coberta.
  4. Mergulhe um tecido em um pouco de álcool e limpe a área atrás da orelha com esse tecido.
  5. Seque a área limpa com uma toalha limpa.
  6. Para níveis mais altos de conforto, opcionalmente, coloque um pequeno pedaço de fita adesiva na parte de trás da orelha.
  7. Repita todas as etapas acima (etapas 2.1-2.5) para a outra orelha.

3. Preparação e montagem das grelhas

Observação : há diferentes maneiras de anexar a grade c usando fita de dupla face. Aqui são apresentadas duas opções: adesivos em forma de C (fornecidos pelo fabricante) que cobrem toda a superfície e pequenos adesivos circulares que são colocados individualmente ao redor dos eletrodos (por exemplo, ao reutilizar).

  1. Anexe adesivos de dupla face (em forma de C ou adesivos individuais) em torno de cada eletrodo. Certifique-se de que os adesivos não cubram a superfície condutora dos eletrodos.
  2. Coloque pequenas gotas (do tamanho de lentilhas) de gel de eletrodo em cada eletrodo. Evite usar muito gel, pois isso pode derramar sobre o material adesivo e reduzir a adesão à pele. Muito gel também pode criar pontes entre os eletrodos.
  3. Remova a tampa do(s) autocolante(s) adesivo(s). Reaplique o gel caso tenha sido removido durante esta etapa. Alternativamente, remova a primeira tampa e aplique o gel em seguida; no entanto, isso requer uma mão muito firme para que o gel não se derrame acidentalmente no adesivo.
  4. Peça ao participante que mantenha o cabelo longe da orelha para que ele não obstrua o encaixe. Mova qualquer cabelo para fora do caminho, tanto quanto possível, para que os adesivos toquem a pele diretamente. Dependendo da linha do cabelo, isso nem sempre é possível (por exemplo, quando há cabelo diretamente acima da orelha).
  5. Posicione a grade ao redor da orelha e, quando estiver no lugar, pressione-a na pele. Certifique-se de não colocá-lo muito perto da orelha, pois isso pode se tornar desconfortável para o participante. Deixe algum espaço (1 mm a 2 mm) entre a grade e a parte de trás da orelha. Além disso, peça ao participante para pressionar os eletrodos.
  6. Repita todas as etapas acima (etapas 3.1-3.5) para a outra orelha.
  7. Remova todos os grampos de cabelo. Coloque cuidadosamente os óculos ou as tiras de máscaras faciais nas orelhas, se necessário.

4. Conexão

  1. Conecte o conector ao amplificador. Durante esta etapa, evite dobrar ou puxar excessivamente a grade c.
  2. Conecte os contatos ao conector. Certifique-se de que os contatos estão conectados no lado correto. Certifique-se de que os contatos expostos no interior da grade c estejam voltados para os contatos no conector.
    NOTA: É importante conhecer o layout do conector que está sendo usado (incluindo a posição do aterramento e os eletrodos de referência). Dependendo do sistema que está sendo usado, o layout pode diferir. Para criar um conector, visite https://uol.de/psychologie/abteilungen/ceegrid. Com o conector certo, as grades c podem ser conectadas a qualquer amplificador.
  3. Para manter o amplificador no lugar, use uma faixa de cabeça, por exemplo, para fixá-lo na cabeça.
    NOTA: O laboratório de Oldenburg usa um amplificador que é construído em um alto-falante de pescoço chamado nEEGlace. O nEEGlace torna a configuração mais confortável e rápida.

5. Verifique a impedância e os dados

  1. Conecte o amplificador a um smartphone (opcionalmente: um laptop) via Bluetooth.
  2. Verifique a impedância dos eletrodos com a verificação de impedância do amplificador. A impedância geralmente melhora com o tempo (5 min a 10 min) e não precisa estar abaixo de 10 kΩ para cada eletrodo no início. Não tente colocar mais gel sob eletrodos com alta impedância.
  3. Verifique o sinal de EEG. Peça ao participante para apertar as mandíbulas, piscar e fechar os olhos (atividade alfa). Observe os artefatos correspondentes e a atividade alfa no sinal. Certifique-se de que cada eletrodo forneça um bom sinal. Se o sinal de EEG resultante for ruim, remova a grade, limpe qualquer gel residual ao redor da orelha do participante e ajuste um novo.
  4. Comece a gravar.

6. Remoção e limpeza

  1. Depois de terminar a gravação de dados, desconecte o telefone (ou laptop) do amplificador. Desprenda as grades do amplificador e remova o amplificador do participante. Remova suavemente as grades c do participante. Certifique-se de não dobrar demais a grade C nem de arrancar o cabelo do participante. Permita que os participantes se limpem com lenços de papel ou uma toalha.
  2. Mergulhe as grades em água por alguns minutos. Eles podem ser submersos completamente.
  3. Retire cuidadosamente os adesivos para evitar danos. Enxaguar qualquer gel restante. Seque as grades ao ar. Não esfregue sobre a superfície condutora dos eléctrodos.
  4. Armazene as grades c com segurança em um local escuro e seco.

Resultados

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Ao seguir esse protocolo, a impedância de cada eletrodo geralmente fica abaixo de 10 kΩ ou se aproxima desse valor poucos minutos após a colocação da grade (Figura 1), indicando um bom contato eletrodo-pele. De notar, a impedância ainda pode melhorar dentro de 2 h após a montagem.

A Figura 2 ilustra diferentes sinais de EEG não processados. A Figura 2A ilustra a aparência dos dados quando nenhum gel é usado. Um gel condutor é necessário, e a grade não funciona corretamente sem o uso de gel. Se muito gel for usado, os eletrodos podem ser ponteados. Os dados para esse cenário são mostrados na Figura 2B. Os eletrodos em ponte mostram exatamente o mesmo sinal. Quando a preparação e o encaixe são realizados com cuidado, pode-se esperar dados de alta qualidade, conforme exibido na Figura 2C.

A Figura 3 ilustra o procedimento e os dados de um paradigma de potencial relacionado a eventos exemplares (ERP) (tarefa excêntrica) com um participante. A Figura 3A ilustra o paradigma. Especificamente, o experimentador tocou uma sequência predefinida de duas notas diferentes no piano (C médio e G médio). O C médio foi jogado com frequência (328 vezes) e o G médio foi jogado com pouca frequência (78 vezes); o participante teve que contar as notas pouco frequentes. O aplicativo AFEx de código aberto registrou os inícios de tom, volume (RMS) e conteúdo espectral (PSD) para todos os tons. O aplicativo Record-A gravou simultaneamente as características acústicas e o EEG4. Nas análises, tons pouco frequentes e frequentes foram diferenciados com base na densidade espectral de potência (PSD; ver Hölle et al.19 para detalhes). Os dados do EEG foram filtrados passa-altas a 0,1 Hz e filtrados passa-baixas a 25 Hz. Um filtro espacial foi calculado utilizando-se a decomposição generalizada de autovetores, o que maximiza o sinal de interesse20. Na Figura 3B,C, observa-se o ERP resultante com componentes típicos do processamento auditivo, como o N1 para ambos os tons e o P3 para o tom pouco frequente que teve que ser contado. Esses resultados são consistentes com estudos excêntricos anteriores, tanto com grades c 1,3 quanto com cap-EEG21,22.

figure-results-1
Figura 1: Exemplo de boa impedância. Todos os valores estão em quiloohms (kΩ). Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

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Figura 2: Ilustração de sinais não processados com diferentes qualidades . (A) Exemplo de 10 s de dados quando nenhum gel de eletrodo é usado. (B) Exemplo de 10 s de dados quando os eletrodos são ponteados. (C) Exemplo de 10 s de bons dados adquiridos no laboratório. Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

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Figura 3: Resultados de um paradigma de potencial relacionado a eventos (ERP) (tarefa excêntrica) com um participante. (A) Visão geral do paradigma. O participante ouviu uma sequência de tons tocados em um piano e teve que contar o pouco frequente. O smartphone gravou simultaneamente os ERPs de EEG e recursos acústicos (B) de todos os canais c-grid. Abreviaturas: REF = eletrodo de referência; DRL = eletrodo de terra. (C) ERP baseado no filtro espacial exibido no canto superior esquerdo. Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Discussão

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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 concha23,24,25. 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 investigadas28,29. 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.

Divulgações

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Os autores não relatam conflitos de interesse.

Agradecimentos

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Este trabalho foi financiado pela Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, Fundação Alemã de Pesquisa) no âmbito do programa Emmy-Noether, BL 1591/1-1 - Project ID 411333557. Agradecemos a Suong Nguyen, Manuela Jäger e Maria Stollmann por sua assistência na filmagem do vídeo. Agradecemos a Joanna Scanlon pela narração do vídeo.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Gel abrasivo: Abralyt HiCleasycap GmbH, Alemanha
AFEx appUniversity of Oldenburg, Alemanhapor nosso registro de dados exemplar, código aberto: https://zenodo.org/record/5814670#.Y0AavXZByUk
AlcoholCarl Roth GmbH + Co. KG, Alemanha70% de isopropanol, 30% de água destilada
c-grid: cEEGridTSMI, Oldenzaal, Holanda
cEEGrid connectorUniversity of Oldenburg, Alemanhacostum build
Aplicativo de aquisição de EEG: SmartingmBrainTrain, Sérvia
MatlabThe MathWorks, Inc., EUAusado para análise de dados e criação de figuras
Fita médica: LeukosilkBSN medical GmbH, Alemanha
amplificador de EEG móvel: Smarting MOBImBrainTrain, Multímetro Sérvia
PeakTech Prü f- und Messtechnik GmbH, Alemanhadispositivo opcional para verificar a funcionalidade dos eletrodos
nEEGlaceUniversity of Oldenburg, Alemanhaalto-falante de pescoço personalizado com amplificador de EEG integrado (Smarting, mBrainTrain, Sérvia) e conectores cEEGrid
Toalhetes de papel -
Record-a appUniversidade de Oldenburg, Alemanhapara o nosso registo de dados exemplar, open-source: https://github.com/NeuropsyOL/Pocketable-Labs
Smartphone: Google Pixel 3a Google LLC, EUA
Yahama Digital Piano P-35Hamamatsu, Japãopor nossa gravação de dados exemplar

Referências

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  1. Hölle, D., Meekes, J., Bleichner, M. G. Mobile ear-EEG to study auditory attention in everyday life. Behavior Research Methods. 53 (5), 2025-2036 (2021).
  2. Bleichner, M. G., Debener, S. Concealed, unobtrusive ear-centered EEG acquisition: cEEGrids for transparent EEG. Frontiers in Human Neuroscience. 11, 163(2017).
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