EEG-fMRI (abreviatura de fMRI correlacionada con EEG o electroencefalografía -imagen de resonancia magnética funcional correlacionada) es una técnica de neuroimagen multimodal mediante la cual los datos de EEG y fMRI se registran sincrónicamente para el estudio de la actividad eléctrica cerebral en correlación con los cambios hemodinámicos en el cerebro durante la actividad eléctrica , ya sea de funcionamiento normal o asociado a trastornos.
El EEG del cuero cabelludo refleja la actividad eléctrica del cerebro, y en particular los potenciales postsinápticos (ver Corriente postsináptica inhibitoria y Potencial postsináptico excitador ) en la corteza cerebral , mientras que la fMRI es capaz de detectar cambios hemodinámicos en todo el cerebro a través del efecto BOLD . Por tanto, la EEG-fMRI permite medir tanto la actividad neuronal como la hemodinámica, que comprenden dos componentes importantes del mecanismo de acoplamiento neurovascular .
La adquisición simultánea de datos de EEG y fMRI de calidad suficiente requiere soluciones a problemas relacionados con posibles riesgos para la salud (debido a las corrientes inducidas por la RMproceso de formación de imágenes en los circuitos creados por el sujeto y el sistema de registro de EEG) y la calidad de los datos de EEG y fMRI. Hay dos grados de integración de la adquisición de datos, lo que refleja las limitaciones técnicas asociadas con la interferencia entre los instrumentos EEG y MR. Estos son: adquisiciones intercaladas, en las que cada modalidad de adquisición se interrumpe a su vez (periódicamente) para permitir que la otra modalidad registre datos de calidad adecuada; adquisiciones continuas, en las que ambas modalidades son capaces de registrar datos de calidad adecuada de forma continua. Esto último se puede lograr utilizando software de reducción de artefactos EEG en tiempo real o de posprocesamiento. El EEG se registró por primera vez en un entorno de RM alrededor de 1993. Varios grupos han encontrado medios independientes para resolver los problemas de contaminación mutua de las señales de EEG y fMRI.El primer experimento continuo de EEG-fMRI se realizó en 1999[1] utilizando un método de filtrado numérico. Poco después se implementó un método predominantemente basado en software. [2] Una adición a la configuración de EEG-fMRI es la grabación de video simultánea y sincronizada sin afectar la calidad de los datos de EEG y fMRI. [3]
En su mayor parte, la adquisición de datos simultáneos de EEG-fMRI ahora se trata como un problema resuelto, y los principales fabricantes ofrecen dispositivos comerciales (p. Ej., Electrical Geodesics, Inc .; NeuroScan / Compumedics, Inc .; Brain Products; Advanced Neuro Tecnología), pero los problemas persisten. Por ejemplo, existen importantes artefactos residuales en el EEG que ocurren con cada latido del corazón . Los trazos en el EEG que registran esto a menudo se denominan " balistocardiograma (BCG)", debido a su presunto origen en el movimiento de las derivaciones del EEG en el campo magnético que se produce con cada latido del corazón.
Se han desarrollado varios métodos para eliminar el artefacto BCG de las señales simultáneas de EEG-fMRI. La mayoría de los primeros métodos se basaban en la identificación manual de componentes de ruido mediante análisis de componentes independientes . Sin embargo, los métodos más recientes utilizan la descomposición dispersa de bajo rango (LRSD) que identifica automáticamente los componentes del ruido y da como resultado una "depuración" más completa del ruido BCG [4].
En principio, la técnica combina la capacidad bien documentada del EEG para caracterizar ciertos estados cerebrales con alta resolución temporal y para revelar patrones patológicos, con la capacidad de fMRI (descubierta más recientemente y menos entendida) para obtener imágenes de la dinámica de la sangre a través de todo el cerebro. con alta resolución espacial. Hasta ahora, EEG-fMRI se ha visto principalmente como una técnica de fMRI en la que el EEG adquirido sincrónicamente se utiliza para caracterizar la actividad cerebral ('estado cerebral') a lo largo del tiempo, lo que permite mapear (a través de mapeo paramétrico estadístico , por ejemplo) la hemodinámica asociada cambios.