En neurociencia , el N100 o N1 es un gran potencial evocado negativo medido por electroencefalografía (su equivalente en magnetoencefalografía es el M100 ); alcanza su punto máximo en adultos entre 80 y 120 milisegundos después del inicio de un estímulo y se distribuye principalmente en la región fronto-central del cuero cabelludo. Es provocado por cualquier estímulo impredecible en ausencia de demandas de tareas. A menudo se lo denomina con el siguiente potencial evocado P200 como el complejo "N100-P200" o "N1-P2". Si bien la mayoría de las investigaciones se centran en los estímulos auditivos , el N100 también se produce paravisual (ver N1 visual , incluida una ilustración), [1] olfativo , [2] calor , [3] dolor , [3] equilibrio , [4] bloqueo de la respiración , [5] y estímulos somatosensoriales . [6]
El N100 auditivo es generado por una red de poblaciones neurales en las cortezas auditivas primarias y de asociación en la circunvolución temporal superior en la circunvolución de Heschl [7] y planum temporale . [8] También podría generarse en las áreas frontal y motora . [9] El área que lo genera es más grande en el hemisferio derecho que en el izquierdo. [7]
El N100 presta atención y está involucrado en la percepción porque su amplitud depende en gran medida de factores como el tiempo de subida del inicio de un sonido, [10] su volumen, [11] el intervalo entre estímulos con otros sonidos, [12] y la frecuencia comparativa de un sonido a medida que aumenta su amplitud en proporción a la diferencia de frecuencia entre un sonido y el anterior. [13] La investigación neuromagnética lo ha vinculado aún más a la percepción al encontrar que la corteza auditiva tiene una organización tonotópica para N100. [14] Sin embargo, también muestra un vínculo con la excitación de una persona [15] y la atención selectiva . [16] N100 disminuye cuando una persona controla la creación de estímulos auditivos, [17] como su propia voz. [18]
Tipos
Hay tres subtipos de N100 auditivo en adultos. [9]
- N100b o vértice N100, con un máximo de 100 ms.
- Complejo T N100a, mayor en electrodos temporales a 75 ms
- El complejo T N100c sigue a N100a y alcanza un pico a aproximadamente 130 ms. Los dos potenciales evocados N100 del complejo T son creados por cortezas de asociación auditiva en las circunvoluciones temporales superiores .
Sonsacamiento
El N100 se conoce a menudo como el "N100 auditivo" porque es provocado por la percepción de estímulos auditivos. Específicamente, se ha encontrado que es sensible a cosas como la previsibilidad de un estímulo auditivo y características especiales de los sonidos del habla como el tiempo de inicio de la voz .
Durante el sueño
Ocurre durante las etapas REM y NREM del sueño, aunque su tiempo se retrasa ligeramente. [19] Durante la etapa 2 NREM parece responsable de la producción de complejos K . [20] N100 se reduce después de la privación total del sueño y esto se asocia con una capacidad deficiente para consolidar los recuerdos . [21]
Repetición de estímulos
El N100 depende de la imprevisibilidad del estímulo: es más débil cuando los estímulos son repetitivos y más fuerte cuando son aleatorios. Cuando a los sujetos se les permite controlar los estímulos, usando un interruptor, el N100 puede disminuir. [17] Este efecto se ha relacionado con la inteligencia, ya que la atenuación del N100 para los estímulos autocontrolados ocurre con mayor fuerza (es decir, el N100 se contrae más) en individuos que también se evalúan como de alta inteligencia. De hecho, los investigadores han descubierto que en las personas con síndrome de Down "la amplitud de la respuesta autoevocada en realidad excedía la del potencial evocado por la máquina". [17] Ser advertido sobre un próximo estímulo también reduce su N100. [22]
La amplitud de N100 muestra refractariedad ante la repetición de un estímulo; en otras palabras, disminuye al principio con las presentaciones repetidas del estímulo, pero después de un breve período de silencio vuelve a su nivel anterior. [9] Paradójicamente, con una breve repetición, el segundo N100 se mejora tanto para el sonido [23] como para los estímulos somatosensoriales. [6]
Con clics emparejados, el segundo N100 se reduce debido a la activación sensorial . [24]
Hora de inicio de la voz
La diferencia entre muchas consonantes es el tiempo de inicio de la voz (VOT), el intervalo entre la liberación (inicio) de la consonante y el inicio de las vibraciones rítmicas de las cuerdas vocales en la vocal . Las consonantes sordas / b /, / d / y / g / tienen un VOT corto y las consonantes sordas / p /, / t / y / k / VOT largas. El N100 desempeña un papel en el reconocimiento de la diferencia y la categorización de estos sonidos: los estímulos del habla con un tiempo de inicio de voz corto de 0 a +30 ms evocan una única respuesta N100, pero aquellos con un tiempo más largo (+30 ms y más) evocan dos picos N100 y estos están vinculados a la liberación de consonantes y al inicio de la vibración de las cuerdas vocales. [25] [26]
Influencias de arriba hacia abajo
Tradicionalmente, los potenciales evocados de 50 a 150 ms se consideraban demasiado cortos para ser influenciados por influencias descendentes de la corteza prefrontal . Sin embargo, ahora se sabe que la entrada sensorial es procesada por la corteza occipital en 56 ms y esta se comunica a la corteza frontal dorsolateral donde llega en 80 ms. [27] La investigación también encuentra que los efectos de modulación sobre N100 se ven afectados por las lesiones de la corteza prefrontal. [28] Estas áreas de nivel superior crean las modulaciones de atención, repetición y excitación sobre el procesamiento del área sensorial reflejada en N100. [29]
Se ha sugerido que otra influencia de arriba hacia abajo sobre N100 son las copias de eferencia de los movimientos intencionados de una persona para que la estimulación que resulta de ellos no se procese. [30] La propia voz de una persona produce un N100 reducido [18] al igual que el efecto de una perturbación autoiniciada en comparación con la creada externamente sobre el equilibrio. [31]
Desarrollo en niños
El N100 es un potencial evocado de desarrollo lento. De uno a cuatro años de edad, un potencial evocado positivo, P100, es el pico predominante. [32] Los niños mayores comienzan a desarrollar un potencial evocado negativo a los 200 ms que domina los potenciales evocados hasta la adolescencia ; [33] este potencial es idéntico al N100 adulto en la topografía y elicitación del cuero cabelludo, pero con un inicio mucho más tardío. El M100 magnético (medido por MEG en lugar de EEG ) es, igualmente, menos robusto en niños que en adultos. [34] Un complejo N100-P200 similar a un adulto solo se desarrolla después de los 10 años de edad. [35]
Los diversos tipos de N100 maduran en diferentes momentos. Su maduración también varía con el lado del cerebro: N100a en el hemisferio izquierdo madura antes de los tres años de edad, pero esto no ocurre en el hemisferio derecho hasta los siete u ocho años de edad. [33]
Uso clínico
El N100 puede utilizarse para detectar anomalías en el sistema auditivo cuando no se pueden utilizar respuestas verbales o conductuales, [36] como en el caso de personas en coma ; en tales casos, puede ayudar a predecir la probabilidad de recuperación. [37] [38] Otra aplicación es la evaluación del nivel óptimo de sedación en cuidados intensivos intensivos . [39]
Se está investigando el mapeo de alta densidad de la ubicación de los generadores de M100 como un medio de neuromapeo prequirúrgico necesario para neurocirugía . [40]
Muchas deficiencias cognitivas u otras deficiencias mentales están asociadas con cambios en la respuesta de N100, que incluyen lo siguiente:
- Existe alguna evidencia de que el N100 se ve afectado en personas con dislexia y deterioro específico del lenguaje . [41]
- El efecto de activación sensorial sobre N100 con clics emparejados se reduce en aquellos con esquizofrenia . [24]
- En las personas con tinnitus , las que tienen un N100 más pequeño están menos angustiadas que las que tienen amplitudes más grandes. [42]
- La migraña se asocia con un aumento en lugar de una disminución en la amplitud de N100 con la repetición de la estimulación de alta intensidad. [43]
- Los que sufren de dolor de cabeza también tienen más N100 reactivo a la entrada somatosensorial que los que no lo padecen [44]
El N100 es de un 10 a un 20% más grande de lo normal cuando el estímulo auditivo está sincronizado con la fase diastólica del pulso de presión arterial cardíaca. [45]
Relación con la negatividad del desajuste
La negatividad de desajuste (MMN) es un potencial evocado que ocurre aproximadamente al mismo tiempo que N100 en respuesta a eventos auditivos raros. Se diferencia del N100 en que:
- Se generan en diferentes ubicaciones. [46]
- El MMN llega demasiado tarde para ser un N100. [47]
- El MMN, a diferencia del N100, puede ser provocado por omisiones de estímulos (es decir, no escuchar un estímulo cuando espera escuchar uno). [48]
Aunque esto sugiere que son procesos separados, se ha argumentado que esto no es necesariamente así y que son creados por la "activación relativa de múltiples áreas corticales que contribuyen a estos dos 'componentes'". [49]
Historia
Pauline A. Davis de la Universidad de Harvard registró por primera vez el pico de onda que ahora se identifica con N100. [50] El uso actual del N1 para describir este pico se origina en 1966 [51] y N100 más tarde a mediados de la década de 1970. [52] El origen de la onda durante mucho tiempo fue desconocido y solo se vinculó a la corteza auditiva en 1970. [9] [53]
Debido a la magnetoencefalografía , la investigación se realiza cada vez más sobre M100, la contraparte magnética del electroencefalográfico N100. A diferencia de los campos eléctricos que se enfrentan a la alta resistencia del cráneo y generan corrientes secundarias o de volumen, los campos magnéticos que les son ortogonales tienen una permeabilidad homogénea a través del cráneo. Esto permite la ubicación de fuentes que generan campos tangentes a la superficie del cabezal con una precisión de unos pocos milímetros. [54] Nuevas técnicas, como la formación de haces relacionados con eventos con magnetoencefalografía, permiten una ubicación suficientemente precisa de las fuentes de M100 para que sean clínicamente útiles para preparar la cirugía en el cerebro. [40]
Ver también
- Bereitschaftspotential
- C1 y P1
- Variación negativa contingente
- Diferencia debida a la memoria
- Negatividad anterior izquierda temprana
- Negatividad relacionada con el error
- Componente positivo tardío
- Potencial de preparación lateralizado
- Desajuste de la negatividad
- N2pc
- N170
- N200
- N400
- P3a
- P3b
- P200
- P300 (neurociencia)
- P600
- Potencial evocado somatosensorial
- Visual N1
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