Brain Decoding usando o EEG: Incremento cognitivo em indivíduos saudáveis e dinâmica espaço-temporal das oscilações corticais em indivíduos epilépticos

O presente projeto trata da aplicação do conceito de Brain Decoding, que significa decodificar o sinal neural de modo a ter inferências sobre o comportamento normal ou não. Essa tarefa de decodificação será implementada usando eletroencefalografia (EEG) em dois núcleos de abordagem distintos, chamados aqui de núcleo básico e aplicado, respectivamente. No núcleo básico, serão investigados parâmetros do EEG registrado de operadores da mineradora Vale, complexo S11D em Carajás, enquanto os mesmos realizam tarefa de simulação da operação em simuladores de realidade virtual, parte essencial do treinamento desses trabalhadores. A intenção com esse núcleo é a extração de características do EEG que indiquem a demanda em funções cognitivas como atenção e memória de trabalho. Essa extração envolverá o uso de técnicas modernas de processamento digital de sinais e algoritmos de aprendizado de máquina. Os principais parâmetros a serem usados para definir as características do registro são os valores de fase por frequência, que indicarão o comprometimento funcional de áreas corticais. Posteriormente, de posse das características do registro, um treinamento cognitivo será aplicado de modo a modular os parâmetros do EEG relacionados às características que representam a atividade de funções cognitivas relacionadas com a boa operação. A intenção com isso é a promoção de saúde desses trabalhadores, com consequente aumento de produtividade e inclusão de indivíduos com baixa produtividade por meio do treinamento cognitivo. O núcleo aplicado vai usar técnicas bastante similares para estudar o fluxo espaço-temporal de informação em pacientes que sofrem de epilepsia focal do lobo temporal. Essa abordagem usará as características do EEG, também extraídas usando algoritmos baseados em aprendizado de máquina, para localizar e estudar o fluxo da oscilação epileptogênica a partir do lobo temporal. Com isso o objetivo precípuo é o estudo da epilepsia do lobo temporal como um problema de circuito. Ou seja, uma alteração do conectoma cortical em um ponto da rede, afetando desse modo outros pontos. As duas abordagens fazem parte do cerne que agora se estabelece no Laboratório de Neurofisiologia Eduardo Oswaldo Cruz da UFPA, que é o desenvolvimento e aplicação de métodos e técnicas de ponta para estudar a cognição em indivíduos saudáveis ou que apresentem alterações passíveis de serem estudadas usando eletroencefalografia.