Attività cognitiva e artefattuale nel Potenziale Evocato da battito cardiaco

Heartbeat Evoked Potential (HEP) is a brain response temporally related to cardiac activity. It is often used as a measure of interoception under different experimental and clinical conditions. However, the studies in the literature are very heterogeneous for what concerns data acquisition and analysis, highlighting the lack of a shared and standardized methodology. For the distinction between heart and brain activity, data acquisition and analysis techniques should take into account the characteristics of the signal of interest but also the disturbing ones, known as artifacts. The averaging method, usually suitable for eliminating activities unrelated to the stimulus, is not sufficient in the case of HEP because the stimulus-event is the heartbeat itself. Thus, the activity of the heart is both the origin of the cerebral potential and the cause of artifactual components. The aim of the present study is to broaden the knowledge on the characteristics of the HEP, testing the null hypothesis that it would measure only components of cardiac origin and not brain-processing ones, using electrophysiological recordings of brain dead subjects in which only the heart function is present. A group of healthy subjects registered in resting state and a group of brain dead subjects were compared. It was thus possible to identify and distinguish the characteristics of the HEP potential in resting condition from the cardiac artefactual activities.

Il potenziale evocato da battito cardiaco (Heartbeat Evoked Potential, o HEP) è una risposta cerebrale correlata temporalmente all’attività cardiaca. Viene spesso utilizzato come misura dell'interocezione, in una varietà di condizioni sperimentali e cliniche. Tuttavia, gli studi presenti in letteratura sono molto eterogenei per quanto riguarda l'acquisizione e l’analisi dei dati, mettendo in luce la mancanza di una metodologia condivisa e standardizzata. Per la distinzione tra attività cardiaca e cerebrale, le tecniche di acquisizione e di analisi dei dati dovrebbero tenere conto delle caratteristiche del segnale di interesse ma anche di quelli di disturbo, noti come artefatti. La metodica dell’averaging, di solito adatta ad eliminare attività non correlate allo stimolo, non è sufficiente nel caso dell'HEP perché l'evento-stimolo è il battito cardiaco stesso. L’attività del cuore, così, è al tempo stesso origine del potenziale cerebrale e causa di componenti artefattuali, che possono mascherare il potenziale stesso. Obiettivo del presente studio è ampliare le conoscenze sulle caratteristiche dell’HEP, testando l'ipotesi nulla per cui esso misurerebbe esclusivamente componenti di origine cardiaca e non l'elaborazione cerebrale correlata, in un modello in cui è presente la funzione cardiaca ma non quella cerebrale: le registrazioni elettrofisiologiche in stato di morte encefalica. Sono stati messi a confronto un gruppo di soggetti sani registrati a riposo e un gruppo di soggetti in morte cerebrale: è stato così possibile identificare e distinguere le caratteristiche del potenziale HEP in condizioni di riposo dalle attività artefattuali cardiache.