Analisi dei ritmi cerebrali alpha e theta in condizioni di attenzione interna ed esterna

Questo lavoro di tesi ha riguardato l’acquisizione ed elaborazione dei segnali EEG di 28 soggetti volontari allo scopo di indagare l’attività dei ritmi cerebrali alpha e theta, durante condizioni di attenzione interna ed esterna. A tale fine ogni soggetto ha svolto due prove sperimentali ciascuna composta di due fasi: una fase (5 minuti) di rilassamento (rest), seguita da una fase (5 minuti) di compito matematico eseguito mentalmente (math task). In una prova, le due fasi si sono svolte di fronte a uno schermo grigio (prova senza immagini), nell’altra prova le due fasi si sono svolte mentre immagini (emotivamente neutre) scorrevano sullo schermo (prova con immagini). Il math task sollecita meccanismi di attenzione interna, mentre la presentazione di immagini stimola l’attenzione verso l’esterno. L’elaborazione dei segnali EEG ha riguardato la rimozione di artefatti mediante l’analisi alle componenti indipendenti (toolbox EEGLAB di Matlab), la stima delle sorgenti corticali (software Brainstorm), l’analisi spettrale sia a livello di scalpo che di corteccia, e l’analisi statistica basata sul permutation test. Il coinvolgimento di meccanismi di attenzione interna (confronto tra rest e math task) è associato ad un incremento di potenza theta frontale in entrambe le prove, e ad un incremento di potenza alpha posteriore solo nella prova con immagini. Il coinvolgimento di meccanismi di attenzione esterna (confronto tra una fase svolta senza immagini e l’analoga fase svolta con immagini) è associato ad un incremento di potenza theta posteriore e ad una diminuzione di potenza alpha posteriore, quest’ultima però è attenuata quando l’attenzione esterna entra in competizione con attenzione interna (fase math task). I risultati sono commentati in relazione alle teorie esistenti che imputano al ritmo theta un ruolo generale di controllo e al ritmo alpha un ruolo di inibizione di processi cerebrali che interferiscono con il task corrente.