Medición del potencial evocado cognitivo, P300, en un grupo de individuos colombianos sanos / Cognitive Evoked Potential Measurement, P300, in a group of healthy Colombian individuals / Medição do potencial evocado cognitivo P300 em um grupo de indivíduos colombianos sadios

Los potenciales evocados cognitivos son mediciones electrofisiológicas relacionadas con procesos que tienen que ver con ciertas funciones cognitivas. El potencial cognitivo P300 está específicamente relacionado con procesos de atención. Objetivo: identificar valores para la latencia y amplitud de onda P300 en una muestra de individuos colombianos y describir su comportamiento con respecto a edad, género y escolaridad de los sujetos. Método: se estudiaron 122 sujetos sanos entre los 6 y 80 años, se practicó medición del potencial según la metodología odd-ball, en las derivaciones Cz y Pz. Resultados: se identificaron valores medianos, mínimos y máximos para diferentes grupos etarios y se estableció que la latencia de la onda P300 aumenta con la edad de los individuos y que, por el contrario, la amplitud de la misma tiende a disminuir. De igual forma, al correlacionar latencia y amplitud, se evidenció una relación inversa. Conclusiones: no se encontraron diferencias para latencia y amplitud de onda relacionadas con el género ni la escolaridad de los sujetos, así como tampoco se halló diferencia al realizar la medición en la derivación Pz comparada con la onda obtenida en la derivación Cz.

Cognitive evoked potentials are electrophysiological measurements of cognitive functions. Cognitive potential P300 is specifically related to attention processes. Objetive: the aim of this study was to establish reference values for latency and amplitude of P300 wave in the Colombian population and determine their variability with age, gender and education of the subjects. Methods: we studied 122 healthy subjects between 6 and 80 years, are practical potential measurement methodology as odd-ball, in leads Cz and Pz. Results: we were able to establish reference values for different age groups, and statistical significance was found with which the latency of P300 wave increases with the age of individuals, and instead thereof the amplitude tends to decrease. Similarly to correlate latency and amplitude was shown an inverse relationship between them. Conclusions: no differences were found for latency and wave amplitude, gender-related or school subjects as well as no difference was found when measuring the Pz derivation obtained compared with the wave in lead Cz.

Os potenciais evocados cognitivos são medições eletrofisiológicas das funções cognitivas. O Potencial Cognitivo P300 está relacionado com processos de atenção. Objetivo: estabelecer valores de referência para a latência e a amplitude de onda P300 na população colombiana e determinar sua variabilidade na presença de variáveis como a idade, o gênero e a escolaridade dos indivíduos. Método: em uma amostra de 122 indivíduos sãos, com idades entre os 6 e os 80 anos, mensurou-se o potencial segundo a metodologia odd-ball nas derivações Cz e Pz. Resultados: estabeleceram-se valores de referência para diferentes grupos de idade e verificou-se que a latência da onda P300 aumenta com a idade dos indivíduos, enquanto que a amplitude da onda tende a diminuir. Conclusões: um estudo de correlação entre a latência e a amplitude permitiu evidenciar que existe uma relação inversa entre as duas características. Quanto ao gênero e a escolaridade, não foram observadas diferenças para a latência e a amplitude da onda, tanto na derivação Pz quanto na derivação Cz.

Evaluación experimental y estadística de un prototipo de interfaz cerebro-computador (ICC) / Experimental and statistical evaluation of a brain-computer interface (BCI) prototype

En la actualidad, las Interfaces Cerebro-Computador (ICC) se diseñan con el fin de usarlas tanto en estudios experimentales como clínicos, y cuyos resultados permiten la creación de nuevas tecnologías asistidas para personas que se encuentran en situación de discapacidad motora. En el año 2008 se desarrolló un prototipo de una ICC en la Escuela de Ingeniería de Antioquia y la Universidad CES, la cual hace uso de los potenciales evocados cognitivos P300 mediante electroencefalografía (EEG). En este trabajo se propone un estudio experimental y estadístico para comparar un prototipo de ICC con un sistema comercial (USBamp), estudiando si existen diferencias significativas entre los dos sistemas. El estudio se concentra en pruebas destinadas a la caracterización de sistemas empleando como entrada, inicialmente, señales determinísticas con diferentes valores de frecuencia y amplitud, y cuya evaluación se hace a través del valor cuadrático medio, la densidad espectral de las señales, el tiempo de respuesta y el máximo pico ante un estímulo. En segunda instancia, se realizan pruebas análogas en señales de P300 evaluando la energía de la señal y el tiempo de latencia por canal. Se hace uso de elementos de inferencia estadística como la evaluación de hipótesis para dos medias suponiendo varianzas desconocidas iguales y prueba de medias para dos muestras pareadas. De las pruebas evaluadas se concluye que la ICC es apta en cuanto la adquisición de EEG y su procesamiento, pero se establecen planes de mejoramiento para algunos tratamientos que incluyen el diseño de nuevos circuitos para mejorar el ancho de banda.

Nowadays, brain-computer interfaces (BCI) are designed to use them in experimental and clinical studies, which results allow the creation of new assistive technologies for people with motor disabilities. In 2008, a prototype of a BCI was developed in the School of Engineering of Antioquia and University CES, which uses the cognitive P300 evoked potential recorded by electroencephalography (EEG). In this paper we propose an experimental and statistical design to compare our BCI prototype with a commercial device (USBamp), studying if they show significant differences or not. At first instance, this study is focused in some tests that characterize the systems using as input, deterministic signals with different values of frequency and amplitude, and which evaluation is made through mean square value, signals spectral density, response time and maximum peak during a stimulus. Secondly, we performed some analog tests in P300 signals evaluating signal energy and latency per channel. We use elements of statistical inference such as: the evaluation of a hypothesis for two means assuming unknown equal variances and equal means tests for two paired samples. According to the evidence, we concluded that our BCI is suitable to measure and process EEG signals but is necessary to establish some improvement for certain treatments such as: the design of new circuits to optimize band width.