Gráfico de Conceptos & Resumen usando Claude 3 Opus | Chat GPT4 | Llama 3:

Resumen:

1.- Peter Brunner discute la caracterización y modificación de procesos corticales para mapear la función cerebral, principalmente para guiar resecciones quirúrgicas en pacientes con epilepsia.

2.- Dos enfoques fundamentales son la electrocorticografía (ECoG) con hojas de electrodos en la superficie cerebral y el EEG estereotáctico con electrodos de profundidad, que está ganando popularidad.

3.- La investigación es altamente interdisciplinaria, involucrando neurocirugía, neuroimagen, diseño experimental, procesamiento de señales, neurociencia computacional y perspectivas más amplias de la neurociencia.

4.- Proporciona una oportunidad única para trabajar con pacientes y ver inmediatamente los resultados, tanto en el quirófano como al lado de la cama.

5.- La estimulación eléctrica cerebral se utiliza clínicamente para mapear funciones críticas como áreas motoras, del habla y visuales antes de las cirugías de epilepsia.

6.- Sin embargo, el mapeo por estimulación eléctrica tiene limitaciones: requiere pruebas extensas, puede ser inespecífico y corre el riesgo de desencadenar descargas posteriores y convulsiones.

7.- Como alternativa, el mapeo pasivo de ECoG utiliza oscilaciones de baja y alta frecuencia, especialmente la actividad de alta gamma, como indicadores de activación cortical.

8.- La visión clínica era un sistema de mapeo ECoG en tiempo real que indicara a los sujetos realizar acciones, registrara y analizara señales, y guiara a los cirujanos.

9.- Desarrollar el sistema requirió localización de electrodos, software para experimentos y análisis en tiempo real, y visualización fusionando función con la anatomía cerebral subyacente.

10.- Los ejemplos demuestran un mapeo rápido de la activación de la corteza de la mano, lengua, labios y auditiva en solo 1-2 minutos de grabación ECoG.

11.- Se necesitó una ingeniería extensa para descomponer señales en componentes de frecuencia, extraer actividad de alta gamma y detectar el inicio de la activación cortical.

12.- Los resultados de adultos y niños muestran una fuerte concordancia entre el mapeo de alta gamma de ECoG y la estimulación eléctrica, con alguna mayor sensibilidad.

13.- El área del habla expresiva de Broca podría mapearse con ECoG bajo anestesia analizando las respuestas corticales iniciales a estímulos de lenguaje receptivo.

14.- El mapeo ECoG ha sido validado a través de escalas desde macro a micro cuadrículas y muestra consistencia con el mapeo de lenguaje por fMRI.

15.- La transición del mapeo ECoG al uso clínico requirió asegurar la propiedad intelectual, diseñar ensayos clínicos, diseñar un dispositivo y navegar la aprobación de la FDA.

16.- Los artefactos de estimulación durante las grabaciones plantean desafíos y requieren un procesamiento especial para eliminarlos sin filtrar las señales neuronales relevantes.

17.- Enfoques novedosos rastrean los inicios de la activación gamma a través de ensayos a pesar de la variabilidad temporal para revelar el acoplamiento oscilatorio subyacente y el flujo de información.

18.- Al titular estímulos acústicos a umbrales perceptuales, ECoG puede revelar la actividad neuronal que gobierna decisiones perceptuales variables.

19.- Las respuestas ECoG temporalmente precisas a diferentes categorías de estímulos acústicos (habla, música, sonidos ambientales) revelan patrones de activación espaciotemporales distintos.

20.- ECoG también captura respuestas predictivas a estímulos esperados pero omitidos en una secuencia regular, activando regiones corticales específicas.

21.- La estimulación eléctrica en sí misma puede usarse para sondear la conectividad funcional induciendo actividad gamma y observando su propagación.

22.- Aplicar filtrado espacial y temporal para eliminar artefactos de estimulación permite rastrear la propagación de oscilaciones gamma inducidas.

23.- Los componentes tempranos y tardíos de la respuesta a la estimulación cortical, el CCEP y el eco gamma, revelan diferentes perfiles de conectividad.

24.- La convergencia entre las respuestas ECoG a estímulos acústicos y la estimulación cortical apoya aún más el mapeo de redes funcionales del lenguaje.

25.- La estimulación eléctrica de un solo pulso entregada a través de electrodos de profundidad y registrada con EEG de cuero cabelludo ayuda a localizar objetivos de DBS subcorticales.

26.- Los potenciales evocados por estimulación también guían la posición dentro de pequeños núcleos subcorticales como el GPi para trastornos del movimiento.

27.- SEEG con electrodos de profundidad se utiliza cada vez más sobre las cuadrículas ECoG ya que causa menos morbilidad mientras mapea redes cerebrales más amplias.

28.- Sin embargo, ECoG tiene limitaciones en resolución espacial, cobertura de surcos y capas más profundas en comparación con la organización columnar y laminar de la corteza.

29.- Las direcciones futuras incluyen más estudios intraoperatorios y crónicos basados en resultados y una mayor integración de la estimulación con el mapeo pasivo de ECoG.

30.- En conclusión, el mapeo ECoG proporciona resultados concordantes con la estimulación eléctrica y puede usarse intraoperatoriamente con y sin la participación del paciente.

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