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Los ingenieros crean el nuevo sistema para la proyección de imagen de alta densidad de EEG de las redes evasivas del cerebro

La comprensión de la fuente y de la red de señales como las funciones del cerebro es una meta central de la investigación del cerebro. Ahora, los ingenieros del Carnegie Mellon han creado un sistema para la proyección de imagen de alta densidad de EEG del origen y del camino de las señales normales y anormales del cerebro.

Casilla él, el jefe del departamento de universidad del Carnegie Mellon de la ingeniería biomédica, y los colegas están trabajando en una iniciativa de la base de los institutos de la salud nacionales, llamados Brain Research con el avance de Neurotechnologies innovador (CEREBRO).

El trabajo de grupo con EEG de alta densidad, denunciado en las comunicaciones de la naturaleza del gorrón, 1 toma una medida importante hacia realizar una de las metas centrales de la iniciativa del CEREBRO: “produzca 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.”

Es decir desarrolle una manera de mirar cómo el cerebro hace lo que lo hace.

La electroencefalografía (EEG), se ha utilizado por décadas para rastrear señales del cerebro. El Dr. Él y sus personas desarrollaron una versión más potente, más de alta densidad de EEG que puede rastrear señales del cerebro a través de áreas mucho más grandes del cerebro que previamente posibles.”

Shumin Wang, doctorado, director, programa de NIBIB, tecnologías Bio-Electromágneticas

La “inteligencia artificial entonces se utiliza de determinar donde estas señales más fuertes originan y viajan a través del cerebro, con gran exactitud.”

El equipo de investigación probó el sistema de alta densidad de EEG en pacientes con epilepsia. Capturas de la experiencia de los individuos causadas por los pulsos errantes de la actividad cerebral, conocidos como la zona epileptogénica. Las capturas de muchos pacientes se pueden controlar con las medicaciones.

Para los que sean medicación-resistentes, quirúrgico la eliminación de la zona epileptogénica es una opción clínica. La capacidad de EEG de alta densidad de determinar exacto la fuente epiléptica permitiría para que las neurocirugías mucho-perfeccionadas quiten eficientemente solamente las áreas problemáticas y pasen sin el tejido cerebral circundante.

Las personas probaron su método, llamado FAST-IRES para la raleza iterativo reweighted spatio-temporal del filo, en 36 pacientes de la epilepsia que experimentaban la prueba preoperativa. Las grabaciones no invasores del cerebro de FAST-IRES fueron obtenidas durante varios días usando un arsenal especial de la alta densidad EEG.

El hecho de que FAST-IRES sea no invasor sea extremadamente importante, dado que la prueba preoperativa estándar requiere EEG invasor, que es necesario establecer claramente la región epileptogénica pero viene con los riesgos crecientes de infección, complicaciones, y los costos.

A través de los 36 pacientes, el método de FAST-IRES analizaba más ocurrieron de 1000 picos de EEG y 86 capturas. Las grabaciones de alta densidad después eran analizadas usando el pedazo de la inteligencia artificial del método de FAST-IRES y comparadas con la prueba preoperativa invasor estándar de EEG y las conclusión quirúrgicas.

El método de FAST-IRES era extremadamente exacto en determinar la posición y el fragmento de la zona epileptogénica en los pacientes, que fue confirmada con los datos quirúrgicos.

“Nuestros resultados demostraron sin obstrucción que FAST-IRES podría determinar la zona epileptogénica con la alta precisión, usando grabaciones no invasores del cuero cabelludo de la alta densidad EEG,” lo dijo. Los colaboradores en el estudio en la clínica de Mayo están considerando ejecutar el sistema en el futuro.

Las personas creen que la técnica de FAST-IRES se podría utilizar para la diagnosis y el tratamiento de Alzheimer, de Parkinson, del recorrido e incluso de la depresión.

“Es extremadamente satisfactoria ver nuestro trabajo hacer un impacto importante en satisfacer una de las metas centrales de la iniciativa del CEREBRO,” lo dijo.

“Además de tratar a pacientes, observamos adelante a nuestros investigadores de ayuda del trabajo hacemos avances importantes en nuestra comprensión de la neurología humana.”

Source:
Journal reference:

Sohrabpour, A., et al. (2020) Noninvasive electromagnetic source imaging of spatiotemporally distributed epileptogenic brain sources. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-020-15781-0.