Design e implementazione hardware e software di un dispositivo per l’acquisizione e l’analisi del segnale EEG in banda alfa

L’elettroencefalografia (EEG) è una delle tecniche più utilizzate e studiate in neuroscienze, poiché consente di registrare l’attività elettrica cerebrale attraverso sensori, detti elettrodi. Così come l’elettrocardiografia (ECG) permette di analizzare l’attività elettrica del cuore osservando la variazione temporale della differenza di potenziale tra due punti, l’EEG consente di analizzare l’attività cerebrale. Tuttavia, il compito dell’EEG è significativamente più complesso, in quanto i segnali registrati sono fino a mille volte più deboli (nell’ordine dei microvolt, rispetto ai millivolt dell’ECG) e sono maggiormente soggetti a interferenze. Il progetto descritto in questa tesi ha come obiettivo la realizzazione di un elettroencefalografo a basso costo, accessibile a curiosi e appassionati. Il processo progettuale ha incluso la progettazione e il test teorico del circuito, l’assemblaggio, la verifica delle sue prestazioni nella pratica e lo sviluppo di un sistema per l’acquisizione, l’elaborazione e la visualizzazione dei dati raccolti. Per ridurre la complessità del progetto, l’elettroencefalografo è stato ottimizzato per registrare un intervallo specifico di frequenze cerebrali: il ritmo alfa. Questo ritmo, associato a stati di veglia rilassata, è particolarmente rilevabile nella regione posteriore del cranio, in corrispondenza della corteccia occipitale. I segnali cerebrali derivano dall’attività dei neuroni, che comunicano attraverso potenziali d’azione di uguale ampiezza, la cui frequenza varia in funzione del messaggio trasmesso. La scelta di focalizzarsi sul ritmo alfa ha consentito di semplificare l’analisi e garantire una maggiore gestibilità del sistema, pur mantenendo l’accuratezza necessaria per il rilevamento di tale attività cerebrale.