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EEG de alta densidad produce la imagen dinámica de la fuente de la señal del cerebro

Marcando una piedra miliaria importante en el camino a lograr los objetivos de la iniciativa del CEREBRO de NIH, investigación por la casilla biomédica de la culata de cilindro de la oficina técnica Carnegie-Mellon él avance electroencefalografía de alta densidad (EEG) como el paradigma futuro para neuroimaging funcional dinámico.

eegHaber de imagen: Gorodenkoff/Shutterstock.com

La investigación del cerebro de NIH con el avance de la iniciativa innovadora de Neurotechnologies (CEREBRO) motiva a investigadores “para producir un nuevo retrato dinámico revolucionario del cerebro que, muestra por primera vez cómo las células individuales y los circuitos de los nervios complejos obran recíprocamente en tiempo y espacio.”

Una técnica ideal para las imágenes cerebrales humanas funcionales--uno de los principales prioridad de la iniciativa--representaría actividad cerebral con la alta resolución temporal, la alta resolución espacial, y el abrigo espacial amplio.

Él Carnegie-Mellon ha hecho un salto importante delantero para el campo de neuroimaging funcional. Un estudio NIH-financiado que duraba varios años y que examinaba a docenas de pacientes con epilepsia ha producido una tecnología de la imagen nueva de la fuente que utiliza grabaciones de alta densidad de EEG para correlacionar redes subyacentes del cerebro.

Publicado en comunicaciones de la naturaleza, esta investigación es un paso grande hacia el establecimiento de la capacidad dinámicamente a la función y a la disfunción del cerebro humano de la imagen. Esto podría ofrecer discernimiento importante en donde y cómo ocurre el información-tramitación subyacente.

EEG ha sido de largo uno de los métodos funcionales más efectivos disponibles para la correspondencia del cerebro humano. Toma lecturas en una cuestión de milisegundos, no obstante la tecnología todavía lucha con la determinación del fragmento espacial de la actividad dentro del cerebro.

La aproximación propuesta cerca él y sus personas pueden estimar exacto por primera vez la talla y la extensión de áreas activas dentro del cerebro usando EEG de alta densidad, así como las acciones recíprocas entre las regiones que son funcionalmente relacionadas. Sus conclusión fueron validadas usando las grabaciones clínicas hechas en la clínica de Mayo, analizando un total de 1.027 picos de EEG y 86 capturas registrados a partir de 36 pacientes.

El método de las personas, llamado la técnica de la raleza del filo (FAST-IRES), el aprendizaje de máquina de las aplicaciones de estimar objetivo fuentes de la señal y la actividad iterativo reweighted spatio-temporales rápidos como varían en un cierto plazo. A diferencia de técnicas de proyección de imagen anteriores, no necesita ningún algoritmo ad hoc o intervención humana para determinar fragmento de la fuente y requiere la solamente entrada mínima, intuitiva de médicos.

FAST-IRES podía tener un impacto importante en la investigación y el tratamiento de diverso neurológico y trastornos mentales como Alzheimer, Parkinson, recorrido, dolor crónico, e incluso la depresión. Sin embargo, este método es únicamente y lo más inmediatamente posible impactful para ésos que sufren de epilepsia drogorresistente.

El alrededor un por ciento de la población global sufre de epilepsia, y áspero una mitad de casos es drogorresistente, requiriendo la intervención quirúrgica. Con todo hasta ahora, la modalidad no invasor no actual de la proyección de imagen tiene la especificidad espacial para determinar exacto la zona epileptogénica (EZ), que representa la cantidad mínima de tejido que se debe quitar para parar capturas.

“Analizando redes de la epilepsia con nuestro marco propuesto de FAST-IRES, hemos demostrado que el EZ se puede determinar objetivo y no invasor con la alta precisión de grabaciones de alta densidad del cuero cabelludo EEG,” escribimos lo y a sus co-autores.

Allí las conclusión fueron validadas contra lecturas de grabaciones intracraneales invasores convencionales y resultados quirúrgicos de cada paciente, probando la eficacia de FAST-IRES.

El estudio también marca una de las primera vez que EEG de alta densidad se ha utilizado para estudiar ataques epilépticos. La tecnología de la imagen más potente, cargando los electrodos más que dobles usados generalmente en una fijación clínica, está disponible ahora para los pacientes tratados en la clínica de Mayo. Él cree que en el plazo de los cinco años próximos, la metodología de FAST-IRES comenzará a afectar la manera que entendemos varios desordenes neurológicos.

Este trabajo demuestra que la proyección de imagen de la fuente de EEG puede convertirse en el paradigma alto-espacial, alto-temporal no invasor de la resolución para la tecnología de imágenes cerebrales humana, una meta importante de la iniciativa del CEREBRO.”

Casilla él, Carnegie Mellon

Él sirvió como pieza del grupo de trabajo del Multi-Consejo del CEREBRO de NIH a partir de 2015-2019.

Él es investigación puede vida-cambiar para ésos que sufren de epilepsia y podría beneficiar a investigadores y a médicos a través del campo de la neurología, de la neurocirugía, y de la neurología humana. Este trabajo trae el NIH y a la comunidad científica un paso más cercano a lograr un nuevo retrato dinámico revolucionario del cerebro.