Page 42 - Stefano Rastelli (a cura di), La ricerca sperimentale sul linguaggio: acquisizione, uso, perdita, Pavia, Pavia University Press, 2013

24 F. Vespignani

Gli strumenti di registrazione sono amplificatori differenziali che antica-
mente venivano direttamente connessi a poligrafi che disegnavano su carta il
segnale. La possibilità di estrarre dal segnale EEG i potenziali evocati è legata
all’avvento dei computer e della possibilità di digitalizzare (trasformare un
segnale analogico in numeri) i segnali. Le caratteristiche principali dei sistemi
di registrazione EEG sono:

a. avere un alto guadagno che permette di portare l’ampiezza del
segnale dal microvolt a qualche frazione di volt (ampiezza neces-
saria per poter essere utilizzato da schede di conversione analo-
gico-digitali);
b. una elevata impedenza di ingresso (resistenza al passaggio di una
corrente alternata) che impedisce alla misura di perturbare il si-
stema generando correnti che modificano la distribuzione di po-
tenziale;
c. una sufficiente risoluzione di voltaggio (numero di bit della scheda
di conversione analogico-digitale) che combinata all’amplificazione
discrimini la frazione di microvolt.
La digitalizzazione viene ripetuta nel tempo a intervalli costanti e la frequenza
dell’operazione di misura è tipicamente di qualche centinaia di ripetizioni al se-
condo (Hz); questa frequenza permette un’ottima ricostruzione di variazioni che si
sviluppano in qualche decina di ms, tipiche dei potenziali evocati cognitivi.
Il segnale deve essere filtrato prima dell’amplificazione in quanto segnali
con frequenze comparabili con quella di campionamento possono dare luogo a
falsi segnali (tipicamente la frequenza più alta acquisita è al massimo un quar-
to di quella di campionamento); spesso si filtrano anche i segnali lenti con un
filtro basso-alto che rimuove lenti cambiamenti che non sono di interesse per
lo specifico esperimento; tali sono ad esempio le differenze di potenziale dovu-
te a variazioni delle caratteristiche fisiche del contatto cute-gel-elettrodo che
possono portare, nel tempo, a una saturazione dell’amplificatore (che è carat-
terizzato da un range massimo di differenze di potenziale misurabili).
L’alta amplificazione necessaria a misurare adeguatamente i segnali di o-
rigine cerebrale fa sì che il sistema amplifichi anche altri segnali elettrici, sia
generati dal corpo umano (artefatti fisiologici), che dell’ambiente. In particola-
re i cavi fra l’amplificatore e gli elettrodi catturano i campi elettromagnetici
ambientali prodotti dall’impianto elettrico dell’edificio ed eventuali strumenti
elettronici utilizzati per la stimolazione.