El Fin del Conocimiento - Bóveda 3 - G.TEC BCI & Neurotecnología Escuela de Primavera 2024 - Día 9

graph LR classDef mindbeagle fill:#f9d4d4, font-weight:bold, font-size:14px classDef doc fill:#d4f9d4, font-weight:bold, font-size:14px classDef paradigms fill:#d4d4f9, font-weight:bold, font-size:14px classDef studies fill:#f9f9d4, font-weight:bold, font-size:14px classDef guidelines fill:#f9d4f9, font-weight:bold, font-size:14px A["Christoph Guger"] --> B["MindBeagle: evalúa DOC,
permite comunicación. 1"] A --> C["DOC: coma, UWS, MCS,
LIS, CLIS. 2"] B --> D["MindBeagle: paradigmas auditivos, vibrotáctiles,
imaginación motora. 3"] D --> E["Auditorio oddball: P300 indica
seguimiento de comandos. 4"] D --> F["Vibrotáctil: preguntas sí/no,
contando vibraciones. 5"] D --> G["Imaginación motora: movimiento de mano izquierda/derecha,
desincronización EEG. 6"] D --> H["Controles sanos: alta precisión,
grabaciones breves. 7"] B --> I["Datos grabados: UWS, MCS,
LIS, CLIS, pacientes ALS. 8"] I --> J["UWS: fluctuaciones, algunos
logran comunicación. 9"] I --> K["MCS, LIS: P300 claro,
altas precisiones. 10"] I --> L["No hay ERPs claros, pero
BCIs detectan respuestas. 11"] I --> M["Estudio LIS: alta precisión vibrotáctil,
comunicación. 12"] I --> N["Estudio UWS: fluctuaciones, precisión
predice recuperación. 13"] N --> O["Precisión vibrotáctil predice
resultado a 6 meses. 14"] I --> P["Paradigma vibrotáctil: rehabilitación,
mejora CRS-R. 15"] B --> Q["Guías: mejor momento, medicamentos,
idioma, familia, repetición. 16"] B --> R["MindBeagle: seguimiento de comandos, predicción,
rehabilitación, pruebas breves. 17"] B --> S["Biomarcadores EEG en reposo, estimulación,
FES en Recoveriix. 18"] B --> T["Significado ERP: objetivos vs
no objetivos, puntos de tiempo. 19"] I --> U["CLIS: comunicación sí/no,
pero no completa. 20"] D --> V["Vibrotáctil: pruebas cortas,
pacientes se duermen. 21"] D --> W["Imaginación motora: clasificación LDA,
topografía valida activaciones. 22"] B --> X["Pequeño mercado DOC, ético
y científicamente importante. 23"] B --> Y["Principios se extienden: ictus, Alzheimer,
Parkinson, conmoción. 24"] B --> Z["Biomarcadores: salud del córtex/cerebro
en recuperación. 25"] D --> AA["P300 auditivo: optimizar relación objetivo/no objetivo,
nombre del paciente. 26"] I --> AB["Videos: protocolo vibrotáctil, instrucciones del terapeuta,
impedimentos del paciente. 27"] I --> AC["Datos de control sano: puntos de referencia
para comparación de pacientes. 28"] I --> AD["Estudio de MindBeagle en estado bloqueado:
artículo más visto. 29"] B --> AE["MindBeagle: detección rápida y objetiva,
comunicación, predicción, rehabilitación. 30"] class A,B,Q,R,S,T,X,Y,Z,AE mindbeagle class C doc class D,E,F,G,H,V,W,AA paradigms class I,J,K,L,M,N,O,P,U,AB,AC,AD studies class Q guidelines

Resumen:

1.- El sistema MindBeagle evalúa a pacientes con trastornos de conciencia para identificar el seguimiento de comandos y permitir la comunicación sí/no utilizando interfaces cerebro-computadora.

2.- Los trastornos de conciencia incluyen coma, síndrome de vigilia sin respuesta (UWS), estado mínimamente consciente (MCS), síndrome de enclaustramiento (LIS) y estado completamente enclaustrado (CLIS).

3.- MindBeagle utiliza paradigmas auditivos, vibrotáctiles e imaginación motora con electrodos EEG activos para obtener datos limpios en tiempos de grabación breves.

4.- El paradigma auditivo oddball con tonos altos/bajos provoca una respuesta P300 si el paciente puede discriminar los tonos, indicando seguimiento de comandos.

5.- Los estimuladores vibrotáctiles en cada mano permiten preguntas sí/no: contar vibraciones en una mano para sí, en la otra para no.

6.- La imaginación motora del movimiento de la mano izquierda/derecha se evalúa mediante desincronización relacionada con eventos en el EEG, permitiendo la comunicación BCI en algunos pacientes.

7.- Los controles sanos logran casi un 100% de precisión en paradigmas vibrotáctiles y 80-90% en imaginación motora en grabaciones de 2-8 minutos.

8.- Datos grabados de colaboradores en Palermo, Lieja, Nimes, Polonia sobre pacientes UWS, MCS, LIS, CLIS y ALS.

9.- Algunos pacientes UWS exhiben fluctuaciones: sin respuesta en una sesión pero precisión significativa y comunicación sí/no en otra.

10.- Los pacientes MCS y LIS a menudo tienen respuestas P300 claras y altas precisiones como controles sanos si pueden realizar la tarea.

11.- Falta de ERPs claros en grabaciones clínicas, pero los BCIs aún pueden detectar respuestas y permitir la comunicación en muchos pacientes.

12.- Estudio con 12 pacientes LIS: la mayoría logró un 100% de precisión vibrotáctil y 8/10 respuestas correctas sí/no. MI funcionó para 3 pacientes.

13.- Estudio con 12 pacientes UWS mostró fluctuaciones a lo largo de los días, algunos lograron comunicación; la precisión predice el resultado/recuperación a 6 meses.

14.- Precisión vibrotáctil >40% predijo que los pacientes UWS mejorarían en la escala CRS-R 6 meses después; baja precisión predijo deterioro/muerte.

15.- Paradigma vibrotáctil utilizado como rehabilitación: 100 sesiones en 10 días; 10/20 pacientes UWS/MCS mejoraron en CRS-R.

16.- Guías: evaluar en el mejor momento del paciente, considerar medicamentos, usar idioma nativo, involucrar a la familia. Repetir para captar fluctuaciones.

17.- MindBeagle proporciona detección objetiva de seguimiento de comandos, predicción de resultados y rehabilitación para estos pacientes en pruebas breves.

18.- También adquiriendo EEG en estado de reposo para biomarcadores; se puede combinar con estimulación DC prefrontal y FES utilizado en Recoveriix.

19.- Significancia estadística de ERPs calculada entre objetivos y no objetivos en cada punto de tiempo. Rupert Ortner explicará en más detalle.

20.- La comunicación más allá de sí/no sigue siendo limitada para CLIS; 2/3 pacientes CLIS respondieron sí/no pero no comunicación completa.

21.- Las pruebas vibrotáctiles se mantienen cortas (2.5min) ya que los pacientes se duermen; la prueba de imaginación motora de 8min funciona peor, probablemente debido a la duración.

22.- La imaginación motora utiliza análisis discriminante lineal estándar para la clasificación; la topografía ayuda a validar activaciones esperadas pero los pacientes pueden usar otras estrategias.

23.- Pequeño mercado para DOC pero ético y científicamente importante. Los principios pueden extenderse a ictus, Alzheimer, Parkinson, conmoción.

24.- Los biomarcadores ayudan a rastrear si el córtex/cerebro se está volviendo más saludable en la recuperación. La medición rápida y objetiva de la salud cerebral tiene amplios usos.

25.- El P300 auditivo puede optimizarse ajustando la relación objetivo/no objetivo y usando el propio nombre del paciente para acelerar la grabación.

26.- Ejemplos de video mostraron el protocolo de comunicación sí/no vibrotáctil en acción con terapeutas instruyendo a los pacientes en idioma nativo.

27.- Video de intentos del paciente de levantar el brazo, mostrando las severas discapacidades motoras en esta población que requieren BCI.

28.- Ejemplos de datos de controles sanos proporcionan puntos de referencia para comparar el rendimiento del paciente y establecer expectativas para señales en pacientes no responsivos.

29.- El artículo sobre el estudio de MindBeagle en estado bloqueado fue el más visto en Frontiers, demostrando el alto interés y necesidad.

30.- MindBeagle proporciona una forma rápida y objetiva de detectar conciencia, permitir comunicación, predecir recuperación y proporcionar rehabilitación para pacientes DOC.

Bóveda de Conocimiento construida porDavid Vivancos 2024