Clase 3: Electroencefalografía

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Breve historia

El impulso nervioso es de naturaleza eléctrica.

Luigi Galvani (1737-1798) descubrió accidentalmente que el sistema nervioso tiene una naturaleza eléctrica (impulso nervioso). Disecaba una pata de rana, su bisturí tocó un gancho de bronce del que colgaba la pata y se produjo una descarga eléctrica, la pata se contrajo y a esto Galvani llamó "electricidad animal".

Alessandro Volta (1745-1927) es el creador de la primera pila eléctrica. El voltio (V) es la unidad utilizada para describir el potencial eléctrico, la fuerza electromotriz y la tensión eléctrica.

El Galvanómetro (1820-1836) es un instrumento que se usa para detectar y medir la corriente eléctrica.

Emil Du Bois-Reymond (1818-1896) descubrió el potencial de acción nervioso y desarrolló la electrofisiología experimental.

Richard Caton (1842-1926) contribuyó al entendimiento de la naturaleza eléctrica y la actividad cerebral y dio las bases el descubrimiento de la banda Alfa por Hans Berger. Describe de qué manera corre el impulso nervioso en la neurona -> Comienza en una sinapsis, viaja por el axón hasta las terminales de ésta.

Resolución espacial: Saber la parte exacta del cerebro que se activa ante cierto estímulo.

Resolución temporal: Cuanto tiempo se demora en registrar la respuesta o actividad eléctrica.

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EEG: Electroencefalograma

En electroencefalografía no se mide el potencial de acción sino el potencial postsináptico y la sumatoria de varios: excitatorio e inhibitorio

Tienen baja resolución espacial, alta resolución temporal (precisión de milisegundos) y es directo (mide directamente la electricidad generada por el cerebro).

En estado de reposo las neuronas tienen carga negativa intra celular y positiva extracelular. Sin embargo, cuando hay un estímulo que pasa al umbral o reciben una cantidad de iones suficiente que cruzan la membrana a través de canales, y así cambian la polaridad. Lo de negativo pasa a positivo y viceversa, esto va a ocurrir hasta que haya un potencial de acción y luego se repolariza la neurona para llegar al estado basal.

Entonces solo se puede desplazarse desde el núcleo hasta el terminal axonal y es unidireccional es un mecanismo tipo "todo o nada" muy binario, se activa o no se activa la neurona.

Potencial de acción siempre positivo, el inhibitorio es una hiper-despolarizado.

Tipos de EEG

-Biosemi-> Gorrito con electrodos con gel de electrolitos para la conducción

-Geodescis-> Maya con electrodos (distintos), con agua con sal para mejorar la conducción

-EEGs moviles-> Permite realizar investigaciones más ecológicas en situaciones en las que el individuo puede desenvolverse de forma natural en su ambiente y fuera de un laboratorio.

Existe dos tipos de electrodos:

Electrodos que requieren una solución salina o un gel de electrolitos para mejorar la conductancia de la señal.

Electrodos llamados "secos" que no requieren sustancias conductoras.

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¿Cómo funciona el electroencefalograma (EEG)?

Se mide la cabeza para elegir las gorras correctas y se pueda leer bn

referencia-> ponen un lugar en un electrodo donde no hay señal cerebral (mastoide: lugar atras de la oreja donde no hya musculo, solo hueso. este lugar esta libre de señal) y asi s puede iltrar linfo que llegue a esos dos electrodos se sutraen pueden ser como señales X 5galiens radio microondas etc idk

se limpia la piel con alcohol para que no haya grassas ni cremas ni nada para dejar libre de interferencias vrias

poner gel dn elctrodo y se pega (con una pegatina) a la persona

se pone un electrodo cerca de los ojos xq la señal electromigrafica de parpadeo de las personas afecta la lectura

se mide desde el nacion al inion (huesos) xq hay una forma estandar internacionalmente de poner las gorras para poder comparar estudios con los electrodos en el lugar correcto (entre primer electrodo y el nacion hay 3.3 cm)

luego se empieza a rellenar con gel los hoyitos della gotta y se conectan los electrodos

cada hoyito distinto tiene un nombre distinto en funcion de la linea que esta

hay gorras de 32 electrodos a aprox 300

conector analogo digital se conectan lso electrodos (ccables) a esto

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¿Qué información nos entrega el EEG?

Hans Berger (1873-1941) es el primero en describir las ondas de frecuencias del cerebro. Estas corrientes electromagnéticas nos pueden dar información del cerebro.

En 1902, Berger se interesa en el estudio de la actividad eléctrica del cerebro, y el 1929 publica el primer artículo en EEG humano donde se describen ondas Alpha (-8 a -14 Hz).

Pero, ¿De dónde proviene esta señal?

El EEG detecta corrientes iónicas (potenciales postsinápticos, EPSP/IPSP) de miles y millones de neuronas piramidales en la corteza cerebral y se reportan como diferencias de voltaje.

Es una técnica en tiempo real que permite el registro directo de la actividad eléctrica de varias células nerviosas en la capa externa del cerebro con una precisión de milisegundo. Directo porque mide directamente la actividad eléctrica del cerebro.

Dipolos

Separación de carga en distancia, fundamental para medir y juntar información usando EEG.

Potenciales postsinápticos generan dipolos

sinapsis conexion de dos neuronas

exitatorio depolariza-> el interior postivio y afuera negativo (en el axon es local, entonces a la cola puede estar al reves, sigue en el estado basal) y así se crea dipolo

dif de concentracion al principio de axon y al final de axon

el inhibitorio hace una polaridad inberha xq en vez de despolarizacion se hace una hiperpolarizacion (lo negativo del interior se vuelve más negativo)

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Análisis de la señal

¿Qué contiene la señal EEG?

Luego de conseguir los datos, se ve que existen artefactos que "ensucian" la señal. Por ello, se debe realizar un pre-procesamiento de los datos rechazando los artefactos.