Analisi del segnale elettroencefalografico e stima delle sorgenti corticali mediante il software Brainstorm

I metodi di localizzazione delle sorgenti corticali del segnale elettroencefalografico (EEG) sono utilizzati per discriminare i contributi ai pattern EEG di diverse aree corticali. Brainstorm è un'applicazione open-source, collaborativa, dedicata alla visualizzazione ed elaborazione di dati MEG/EEG, con una particolare enfasi sulle tecniche di stima delle sorgenti corticali. In questo elaborato di tesi, successivamente allo studio teorico relativo alla localizzazione delle sorgenti corticali, che ha incluso lo studio del problema diretto (forward problem) e dei metodi di risoluzione del problema inverso (inverse problem), sono state acquisite competenze sul software Brainstorm, con cui è stata definita una pipeline di elaborazione di segnali EEG e stima delle sorgenti. La pipeline è stata, poi, testata su segnali EEG reali, acquisiti su 10 soggetti durante un task di working memory consistente in un calcolo a mente. La prova è caratterizzata da una prima fase di rilassamento seguita da una fase di working memory (wm) svolte sia durante la presentazione di immagini (irrilevanti per il task) sia in assenza di immagini. Dopo aver stimato, a partire dai segnali EEG, l'attività in determinate regioni corticali, si è valutato se ci fossero variaizoni nei valori di potenza del ritmo alfa e del ritmo theta tra una fase e l'altra della prova e se, la presentazione di immagini durante la prova, determinasse un qualche effetto su queste variazioni. I risultati hanno mostrato, per il ritmo alfa, un aumento della potenza in fase di wm in molte aree, confermando, in alcuni casi, la funzione inibitoria di alfa su regioni task irrelevant. Anche per il ritmo theta si è riscontrato un aumento della potenza nelle fasi di wm in molte aree, indicativo (soprattutto in alcune regioni frontali) di processi di controllo esecutivo. In generale si è osservato un aumento di potenza maggiore, sia alfa che theta, nella fase di wm con immagini rispetto alla fase di wm senza immagini.