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

graph LR classDef cruse fill:#f9d4d4, font-weight:bold, font-size:14px classDef brain fill:#d4f9d4, font-weight:bold, font-size:14px classDef patients fill:#d4d4f9, font-weight:bold, font-size:14px classDef eeg fill:#f9f9d4, font-weight:bold, font-size:14px classDef speech fill:#f9d4f9, font-weight:bold, font-size:14px A["Damian Cruse"] --> B["Experimentos de fMRI, EEG, BCI. 1"] A --> C["Video del cerebro de pez cebra
muestra complejidad cerebral. 2"] C --> D["Imposible leer mentes
desde fuera. 3"] A --> E["Lesión cerebral puede causar
estado vegetativo. 4"] E --> F["Determinar conciencia tiene
implicaciones profundas. 5"] A --> G["EEG puede detectar conciencia
en pacientes no responsivos. 6"] G --> H["Ritmo Mu suprimido durante
movimiento, imaginación. 7"] H --> I["Imaginación motora proxy para
conciencia, conciencia. 8"] I --> J["Pacientes vegetativos con
EEG normal de imaginación mal diagnosticados. 9"] I --> K["Imaginación motora desafiante,
baja sensibilidad. 10"] G --> L["EEG en reposo refleja salud
cerebral, no conciencia. 11"] A --> M["El habla provoca procesos perceptuales, cognitivos
experiencias conscientes. 12"] M --> N["ERP N400 indexa procesamiento
semántico, incluso inconscientemente. 13"] M --> O["Enfoque jerárquico: sonido, habla,
respuestas semánticas. 14"] O --> P["Procesamiento de alto nivel ocurre en
sueño, N400 solo insuficiente. 15"] M --> Q["Cerebro sigue estructuras lingüísticas,
refleja comprensión. 16"] Q --> R["Seguimiento se rompe cuando
inconsciente, idioma desconocido. 17"] Q --> S["Clasificadores diferencian consciente vs
inconsciente por encima del azar. 18"] Q --> T["Respuesta aguda a la oración predice
recuperación a 6 meses. 19"] Q --> U["Seguimiento de oraciones en no responsivos
sugiere conciencia. 20"] A --> V["Comunicación BCI desafiante, pero
mejora diagnóstico EEG. 21"] M --> W["N400 menos confiable con
detección pasiva de un solo sujeto. 22"] M --> X["Afasia podría causar falsos
negativos en pruebas. 23"] Q --> Y["Coherencia de fase entre ensayos más fuerte
que potencia para seguimiento. 24"] M --> Z["Estímulos significativos pueden provocar
marcadores EEG más fuertes. 25"] I --> AA["Ritmo Mu detecta seguimiento
encubierto de comandos en mal diagnosticados. 26"] AA --> AB["Pacientes que siguen comandos tienen
mejores resultados a largo plazo. 27"] G --> AC["Pedir demasiado a pacientes
DOC problemático. 28"] M --> AD["Medir respuestas naturales al habla
puede inferir conciencia. 29"] G --> AE["Marcadores de lenguaje EEG podrían
ayudar en diagnóstico y pronóstico DOC. 30"] class A,B cruse class C,D brain class E,F,AA,AB,AC,AE patients class G,H,I,J,K,L,S,T,U,V,Y eeg class M,N,O,P,Q,R,W,X,Z,AD speech

Resumen:

1.- Damian Cruse regresó a Birmingham hace 9 años y está realizando experimentos con tecnología fMRI, EEG y BCI.

2.- Un video del cerebro de un pez cebra larval muestra la complejidad del cerebro, con los humanos teniendo 800,000 veces más neuronas.

3.- Es intratable leer verdaderamente la mente de alguien desde el exterior debido a la enorme complejidad del cerebro.

4.- Los pacientes con lesiones cerebrales severas pueden terminar en un estado vegetativo, apareciendo despiertos pero sin mostrar signos de conciencia.

5.- Determinar si un paciente no responsivo está consciente tiene implicaciones profundas, ya que afecta el diagnóstico, pronóstico y decisiones sobre terapia de soporte vital.

6.- El EEG puede potencialmente ayudar a determinar si un paciente no responsivo está consciente al detectar patrones específicos de actividad cerebral.

7.- El ritmo mu, una oscilación EEG sobre regiones sensorimotoras, se suprime tanto al moverse como al imaginar movimiento.

8.- La imaginación mental del movimiento puede usarse como un proxy para saber si un paciente no responsivo está siguiendo instrucciones y consciente.

9.- Algunos pacientes aparentemente vegetativos producen respuestas EEG normales a la imaginación motora, sugiriendo que están encubiertamente conscientes y mal diagnosticados.

10.- Los paradigmas de imaginación motora son cognitivamente exigentes para muchos pacientes y tienen baja sensibilidad para detectar la conciencia.

11.- Las medidas de EEG en estado de reposo como la potencia alfa correlacionan con el pronóstico pero pueden reflejar más la salud cerebral que la conciencia per se.

12.- El habla es un estímulo poderoso, provocando una cascada de procesos perceptuales y cognitivos que pueden inducir experiencias conscientes subjetivas.

13.- El ERP N400 indexa el procesamiento semántico del habla, pero puede ocurrir en algunos estados inconscientes como el sueño.

14.- Un enfoque jerárquico observa las respuestas corticales al sonido, las respuestas específicas del habla y los efectos del contexto semántico en los pacientes.

15.- El procesamiento semántico de alto nivel como la categorización de palabras puede ocurrir durante el sueño, por lo que los efectos N400 por sí solos no prueban la conciencia.

16.- El cerebro sigue la tasa de frases y oraciones en estímulos de habla que carecen de pistas acústicas, reflejando la comprensión consciente.

17.- Este seguimiento de estructuras lingüísticas se descompone en el sueño y cuando el idioma no se entiende, vinculándolo a la conciencia.

18.- Los clasificadores que usan el seguimiento de la tasa de oraciones pueden diferenciar pacientes conscientes de inconscientes por encima del azar, pero las categorías están confusas por el comportamiento.

19.- La magnitud de la respuesta a nivel de oración de un paciente en la fase aguda predice su grado de recuperación funcional 6 meses después.

20.- Si un paciente no responsivo muestra la respuesta de seguimiento de oraciones que solo ocurre en personas conscientes que entienden, es probable que esté consciente.

21.- La comunicación BCI probablemente seguirá siendo muy desafiante para los pacientes DOC, pero los avances en BCI pueden mejorar las medidas de diagnóstico/pronóstico EEG.

22.- El ERP N400 es menos confiable para la detección de un solo sujeto con escucha pasiva en comparación con tareas activas y atractivas.

23.- Las deficiencias en la comprensión del lenguaje en la afasia podrían causar falsos negativos en las pruebas de conciencia basadas en el comportamiento y el EEG.

24.- La coherencia de fase entre ensayos del EEG a la tasa de oraciones es una medida más fuerte que la potencia para detectar el seguimiento del lenguaje.

25.- Usar estímulos personalmente significativos y atractivos como una historia contada por la madre del paciente puede ayudar a provocar marcadores EEG más fuertes.

26.- La respuesta del ritmo mu permite detectar el seguimiento encubierto de comandos en pacientes no responsivos que probablemente están conscientes pero mal diagnosticados.

27.- Los pacientes con disociación cognitivo-motora que muestran seguimiento de comandos en EEG tienden a tener mejores resultados a largo plazo que aquellos que no lo hacen.

28.- Pedir directamente demasiado a los pacientes DOC con BCI es problemático debido a la discapacidad cognitiva y la falta de entrenamiento.

29.- Medir las respuestas naturales del cerebro al habla puede ser una forma más factible de inferir la presencia de conciencia.

30.- Con una mayor validación, los marcadores de procesamiento del lenguaje en EEG podrían convertirse en herramientas clínicas valiosas para el diagnóstico y pronóstico en DOC.

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