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

Resumen:

1.- Bettina Sorger de la Universidad de Maastricht presentó trabajo sobre interfaces cerebro-computadora hemodinámicas, enfocándose en la evaluación funcional del cerebro, terapia de neurofeedback y BCI.

2.- Las señales cerebrales pueden ser utilizadas para el control de dispositivos externos, neurofeedback, e inferir funciones cerebrales y comunicar respuestas en trastornos de conciencia.

3.- El neurofeedback permite monitorear y modular la activación cerebral para influir en el funcionamiento humano, ya que la activación cerebral alterada acompaña a la enfermedad.

4.- La mayoría de los BCIs utilizan señales neuroeléctricas, pero las señales hemodinámicas proporcionan una alternativa con pros y contras en comparación con otros métodos de imagen funcional del cerebro.

5.- Las señales hemodinámicas tienen un retraso pero alta fiabilidad en pruebas individuales. La fMRI muestra patrones de activación espacialmente distintos para diferentes tareas mentales.

6.- La codificación indirecta de información se utiliza en BCIs hemodinámicos. Las características de señal espacial y temporal de fNIRS pueden codificar respuestas de opción múltiple.

7.- Los pioneros de fNIRS demostraron que es posible la evaluación básica de la conciencia y la respuesta a preguntas de sí/no en pacientes con trastornos de conciencia incapaces de comunicarse conductualmente.

8.- Un BCI de fMRI de opción múltiple combinó características espaciales (asignando letras a tareas) y temporales (tiempo de tarea) para aumentar la separación de respuestas.

9.- Un BCI de fMRI deletreador de letras codificó 27 letras usando tareas mentales (imaginación vs cálculo), duración de la tarea y retraso de inicio para cada letra.

10.- Un BCI de fMRI permitió a un paciente encerrado comunicar respuestas de opción múltiple con un 100% de precisión utilizando codificación de tareas visuales o auditivas.

11.- La fMRI no es ideal para BCIs de la vida diaria. fNIRS proporciona un enfoque hemodinámico alternativo que es más adecuado para el uso en el mundo real.

12.- Los BCIs clínicos ideales deben ser funcionales, seguros, duraderos, individualizados, cómodos, fáciles de usar, asequibles, estéticamente atractivos y utilizables en la vida diaria.

13.- fNIRS explota las propiedades de absorción óptica de la oxi/desoxihemoglobina. La luz infrarroja cercana penetra el tejido y sondea respuestas hemodinámicas corticales entre pares de fuente-detector.

14.- fNIRS tiene dos variables dependientes (oxi/desoxi-Hb), es no invasivo, seguro, compacto, usable en cualquier posición, relativamente asequible y robusto al movimiento.

15.- Los desafíos de fNIRS incluyen variabilidad espacial en anatomía/función, falta de datos anatómicos individuales, calidad de señal variable y ruido fisiológico no neural.

16.- Los canales de fNIRS de corta distancia miden ruido extracerebral para ser eliminado, mejorando la calidad de la señal para aislar mejor la verdadera activación cerebral.

17.- fNIRS tiene penetración de profundidad limitada, cobertura espacial y resolución, especialmente en áreas sulcales, presentando desafíos a abordar.

18.- Un estudio examinó la capacidad de diferenciar espacialmente tareas mentales con fNIRS y encontró alta precisión pero variabilidad entre sujetos.

19.- Otro estudio exploró tiempos de codificación más cortos y tareas más intuitivas (por ejemplo, imaginar dibujar marcas de verificación para sí) y encontró un 68% de precisión en pruebas individuales.

20.- La codificación multisensorial de respuestas de opción múltiple utilizando imaginación motora sincronizada con señales visuales, auditivas o táctiles permitió un 85% de precisión.

21.- Las señales de fNIRS oxigenadas y desoxigenadas muestran alta fiabilidad en pruebas individuales y corresponden espacialmente a fMRI en datos de imaginación motora de un usuario experimentado.

22.- La configuración de BCI de fNIRS en tiempo real implica colocación de gorra, calibración y verificación de calidad de señal antes de una ejecución de localizador para seleccionar canales óptimos.

23.- La desoxihemoglobina de un canal seleccionado sobre la corteza motora muestra claramente la respuesta esperada durante períodos señalados de imaginación motora de la mano.

24.- En una demostración en línea, el dibujo imaginado fue detectado en pruebas individuales y utilizado para decodificar sin ambigüedades la letra "B" en una pregunta de opción múltiple.

25.- Cambiar las posiciones de fuente/detector de fNIRS podría mejorar la resolución espacial. Los umbrales de calidad de señal dependen de las necesidades de velocidad frente a promediado de la aplicación.

26.- La claridad de las señales de fNIRS en trastornos motores es desconocida pero plausible. El modelado individualizado de la respuesta hemodinámica esperada puede ayudar.

27.- Los artefactos de luz externa afectan a fNIRS, requiriendo protección. La interferencia electromagnética no es un problema a diferencia de las señales cerebrales eléctricas.

28.- En resumen, los BCIs hemodinámicos, especialmente fNIRS, muestran promesa para la evaluación funcional del cerebro en el mundo real, terapia de neurofeedback y aplicaciones de comunicación/control.

29.- Se necesita más investigación sobre la calidad de señal de fNIRS, resolución espacial, eliminación de artefactos y poblaciones clínicas para realizar todo el potencial.

30.- La atractiva demostración en vivo mostró el BCI de fNIRS en línea en funcionamiento, ilustrando la practicidad de la tecnología mientras deja espacio para un mayor desarrollo.

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