Nuevo enfoque mide simultáneamente conectomas EEG y fMRI
Sepideh Sadaghiani está interesado en estudiar la conectividad y las funciones de las redes cerebrales. Crédito: Instituto Beckman de Ciencia y Tecnología Avanzadas.
Una nueva investigación demuestra cómo dos métodos muy diferentes para medir la actividad cerebral pueden proporcionar datos significativos sobre las redes cerebrales simultáneamente.
La resonancia magnética funcional y la electroencefalografía se utilizan para proporcionar información sobre aspectos muy diferentes de la comunicación neuronal entre las áreas del cerebro. fMRI captura aspectos muy lentos de esta comunicación en función del gasto de energía de las neuronas, mientras que EEG mide directamente la comunicación rápida de las neuronas en tiempo real a partir de las señales eléctricas del cerebro. Investigadores del Instituto Beckman de Ciencia y Tecnología Avanzadas han desarrollado un nuevo enfoque para analizar ambos tipos y medir la comunicación cerebral simultáneamente.
El estudio «Los conectomas funcionales derivados de EEG y fMRI concurrentes exhiben dinámicas vinculadas» fue publicado en NeuroImage.
«Durante las últimas dos décadas, se ha vuelto más común observar cómo se comunican las diferentes regiones del cerebro en lugar de centrarse en la activación de regiones individuales. El conectoma describe la totalidad de las conexiones en todos los las regiones del cerebro», dijo Sepideh Sadaghiani, profesor asistente de psicología en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, quien dirige el Laboratorio CONNECT en el Instituto Beckman. «Desafortunadamente, ha sido difícil observar los conectomas de fMRI y EEG simultáneamente».
EEG mide las señales eléctricas que generan las neuronas en todo el cerebro. Sin embargo, los escáneres de resonancia magnética que se utilizan para las mediciones de fMRI interfieren con las señales de EEG porque los escáneres usan campos magnéticos que generan sus propias corrientes. Como resultado, se producen artefactos.
«Observamos cómo cambia el conectoma fMRI con el tiempo y si esos cambios van acompañados de cambios en los conectomas electrofisiológicos, medidos por EEG», dijo Sadaghiani.
Los investigadores observaron que, aunque los conectomas derivados de fMRI han sido criticados en el pasado por problemas de ruido, los cambios en el conectoma a lo largo del tiempo se relacionan con cambios reales en la actividad neuronal, que se midieron mediante EEG. De manera similar, los conectomas derivados de EEG, previamente criticados por mediciones espacialmente imprecisas de la comunicación cerebral, también son significativos para estudiar los conectomas de todo el cerebro porque se correlacionan con los cambios del conectoma fMRI.
«La correlación confirma que las deficiencias de ambos métodos se pueden superar y podemos obtener datos significativos», dijo Sadaghiani.
Los investigadores están interesados en mejorar aún más las limitaciones de los dos métodos. «La resonancia magnética funcional se usa para observar regiones muy específicas del cerebro que tienen un par de milímetros de dimensión. Por otro lado, las señales de EEG solo pueden observar grandes regiones del cerebro», dijo Sadaghiani. «Si necesitamos comparar los conectomas obtenidos de ambos conjuntos de datos, perdemos la precisión espacial de la IRMf. Por el contrario, el EEG mide cambios muy rápidos en los conectomas, mientras que la IRMf es intrínsecamente lenta. En consecuencia, al comparar los cambios de los conectomas en el EEG y la IRMf, podemos perder la resolución temporal del EEG».
«Este nuevo hallazgo de que ambas modalidades pueden rastrear de manera confiable los cambios de la comunicación cerebral proporciona una base sólida para futuros estudios que exploren la cognición humana y las patologías cerebrales», dijo Jonathan Wirsich, investigador postdoctoral asociado en el laboratorio CONNECT.
Los investigadores realizarán estudios futuros en el Centro de imágenes biomédicas en Beckman para obtener datos de mayor calidad. En combinación con nuevos enfoques analíticos, planean comparar los conectomas EEG y fMRI sin perder las ventajas de ninguno de los métodos.
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El grosor y la conectividad del cerebro, no solo la ubicación, se correlacionan con el comportamiento Más información: Jonathan Wirsich et al, Los conectomas funcionales derivados de EEG y fMRI concurrentes exhiben dinámicas vinculadas, NeuroImage (2020). DOI: 10.1016/j.neuroimage.2020.116998 Información de la revista: NeuroImage
Proporcionado por el Instituto Beckman de Ciencia y Tecnología Avanzadas Cita: Nuevo enfoque mide simultáneamente los conectomas EEG y fMRI (2020, 23 de julio) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-approach-simultaneously-eeg-fmri-connectomes.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.