Una delle maggiori preoccupazioni degli studi recenti è la corretta discriminazione tra lo stato vegetativo e quello di minima coscienza poiché la distinzione tra queste due condizioni ha importanti implicazioni per la successiva riabilitazione del paziente. In particolare, sarebbe vantaggioso stabilire una comunicazione con questi pazienti. Questo lavoro descrive una procedura che utilizza l’EEG per rilevare le risposte del cervello all’istruzione di immagini in pazienti con disturbi della coscienza. Cinque soggetti sani e cinque pazienti con diversi disturbi della coscienza hanno preso parte allo studio. Un classificatore di macchine vettoriali di supporto applicato ai dati EEG è stato utilizzato per distinguere due compiti mentali (Prova di immaginazione) e per rilevare risposte a domande semplici si o no (prova preliminare alla comunicazione). La procedura proposta utilizza la selezione delle funzionalità basata su un algoritmo nested-leave-one-out per ridurre il numero di elettrodi richiesti. Abbiamo ottenuto un’accuratezza di classificazione media dell’82,0% (DS 5,1%) per i soggetti sani e dell’84,6% (DS 9,1%) per i pazienti nella sperimentazione di immagini e una precisione di classificazione media dell’80,7% (SD 11,5%) per soggetti sani e 91,7% % (SD 7,4%) per i pazienti nella prova pre-comunicazione. Il sottoinsieme di elettrodi selezionati era dipendente da soggetto e dalla sessione.

Questo studio ha valutato la possibilità di classificare due stati mentali corrispondenti a due compiti di immagini, utilizzando tecniche EEG non-evento-correlate e di utilizzarle a fini di comunicazione. In primo luogo, gli autori hanno delineato una procedura generale e automatizzata per identificare i siti BE (Best Electrodes) in termini di significatività statistica delle funzionalità PSD nelle due attività. Hanno prestato particolare attenzione alle questioni relative alla discriminazione e alla comunicazione con i pazienti affetti da diversi livelli di disturbi della coscienza. Questo studio preliminare riguardava solo cinque soggetti sani e cinque pazienti e quindi non mirava a definire un protocollo standard per la valutazione clinica. La procedura automatica proposta ha fornito una buona precisione di classificazione per i due compiti di immaginazione investigati, identificando al contempo siti adatti e chiaramente definiti per la classificazione dei parametri spettrali EEG. Questi risultati promettenti suggeriscono ulteriori studi e indagini, in particolare: 1) aumento del numero di pazienti che sono vegetativi o minimamente coscienti; 2) sviluppo di una procedura online per stabilire la comunicazione con i pazienti.

I dati EEG sono stati raccolti utilizzando il nostro sistema Neurowave.