EEG se ha utilizado desde 1924, es relativamente simple y económico, y proporciona una medición espacial imprecisa de la electricidad generada por trozos de corteza (células piramidales) que se encuentran en ángulos rectos con respecto al cráneo. Muchos de esos generadores de electricidad no se desarrollan en ángulo recto con el cráneo y se echan de menos, pero eso en realidad no importa. Todavía se muestra una gran cantidad de datos, y con los años la clasificación de la “phenemona” del EEG ha sido cómo se desarrolló su uso.
EEG solo requiere (bastante baja tecnología) medición de electricidad generada naturalmente, que ocurre en microvoltios en el cuero cabelludo, mientras que MRI requiere más herramientas de alta tecnología y más grandes para controlar fuerzas poderosas (miles de veces más poderosas que el campo magnético de la Tierra) combine partes mucho más complicadas para sacar “información”.
La resonancia magnética requiere imanes de sobreenfriamiento masivos llenos de helio líquido, con un enorme suministro de energía que se genera artificialmente. Luego, el proceso de escaneo envía ondas de radio que rebotan a través de ese campo, ensamblando los patrones de dispersión causados por partes de su cuerpo con un conjunto de programas informáticos muy complicado y una gran cantidad de física muy avanzada (incluso hoy en día, puede encontrar 1 médico, 1 neurocientífico y 5 físicos de un equipo haciendo algo nuevo en MRI).
También es muy costoso hacerse una resonancia magnética, incluso si no la está usando.
En términos de lo que muestran, la tecnología base (electricidad versus magnetismo) se puede usar de diferentes maneras en cada caso …
EEG
¿Cuánto cuesta un escáner cerebral por resonancia magnética?
- Estudios del sueño De una a cuatro noches durmiendo con electrodos en su cabeza, cara, etc. para medir las etapas del sueño que realiza (progresión, salud, etc.). 19 electrodos de cuero cabelludo en una cuadrícula de cobertura completa, más orejas, más pares de parpadeo, más pares de ECG, más sensores de respiración, más pares de referencia y de tierra, etc.
- QEEG o EEG cuantitativo. Líneas de base en reposo o (menos a menudo) EEG de cabeza completa en la tarea. La grabación de un sujeto se compara con una base de datos “normativa”. Esto puede proporcionar discriminantes (ver el trabajo de Monastra sobre la relación Theta / Beta como discriminante en TDAH) o mostrar marcadores amplios que tienen utilidad informativa, si no diagnóstica. Usualmente 19 electrodos de cuero cabelludo más orejas más referencia y terreno.
- ERP. Potenciales relacionados con evocados / eventos. En cuanto a los estímulos o eventos cerebrales basados en la respuesta, a menudo durante un curso de tiempo de cientos de milisegundos, y usar eso para estudiar cómo funciona el cerebro, y cómo funciona la persona que hizo un ERP. Vea el libro de Suerte sobre el ERP. Desde tres electrodos (un “canal” de cuero cabelludo, referencia, suelo) hasta 512 electrodos.
- El uso clínico de EEEG (en QEEG, ERP y estudios del sueño) es a menudo 19 electrodos, mientras que el uso de investigación / académico es de al menos 32, generalmente 64, y a veces 128. Incluso de vez en cuando 256. La precisión temporal puede ser inferior a milisegundos. La precisión espacial es pobre. Sin usar algo como LORETA o ICA, entonces el esquema de referencia (que los electrodos se usan para comparar a los demás) debe considerarse cuidadosamente para tener una idea de “de dónde” provienen los patrones que usted ve.
- EEG Neurofeedback es el condicionamiento operante / instrumental del EEG, y relacionado con QEEG de alguna manera (a menudo depende de ello como una herramienta de evaluación). El NFB funciona bien para estabilizar los cerebros y cuenta con un apoyo decente en investigación para reducir el TDAH, las convulsiones, el alcoholismo … y mejorar la creatividad. Es principalmente una herramienta clínica, y se usa ampliamente en muchas cosas cerebrales o mentales que también tienen un componente regulador (sueño, TEA, TOC, depresión, etc.), con éxito variable. Vea el libro de Soutar sobre Doing Neurofeedback. Se puede realizar con 1 canal de EEG (3 electrodos), 2 canales (dos pares de referencia activa que comparten un piso) o 19 canales / cabeza completa. El neurofeedback de cabeza completa es generalmente un proceso de capacitación basado en la base de datos QEEG (puntaje Z), y difiere del entrenamiento de canal 1-n, que se basa en el más específico e inmediato. encuadre por sujeto versus por encuadre de la población del EEG.
- ECoG. No estrictamente EEG, pero Electrocorticogram está poniendo una malla de electrodos EEG en la corteza del cerebro (frente al cuero cabelludo). Eludir el cráneo y captar señales directamente de la superficie del cerebro cambia la pendiente 1 / f del EEG. Esto permite que se recojan las frecuencias más rápidas (> 40 hz) sin la atenuación (pérdida) habitual causada al atravesar capas de meninges, huesos y piel. La ECoG es útil para controlar una región del cerebro cuando se trata de encontrar una convulsión. Por lo general, se realiza antes de la cirugía y no para patadas.
- Acoplamiento espectral. Parece que los pares de frecuencias hacen cosas funky en tiempo real que te hablan del cerebro. Estos se están incorporando cada vez más en herramientas avanzadas de EEG que son simples pero potentes. Un ejemplo es el “Índice Bispectral” de Aspect Medical o dispositivo BIS. Está en hospitales de todo el mundo ahora. Esencialmente usa un electrodo de frente y calcula algún cambio relativo en dos frecuencias (probablemente Theta y Gamma) para determinar si un paciente sobre la mesa está anestesiado o no. Esto puede no parecer mucho, pero considere. Esta es una profundidad de la medida de conciencia. Está midiendo si alguien está consciente. Antes de esta característica EEG, la anestesia era mucho más probelmática. No es raro que los anestesiólogos permitan que las personas perciban sus cirugías, al no mantenerlas apropiadamente “debajo”. Esto también debería ayudar a saber cuándo están “debajo”, por lo que puede reducir la incidencia de sedación excesiva y agregar menos riesgo.
- LORETA EEG. Esta es una tecnología utilizada para desmezclar el EEG en el cuero cabelludo en los generadores en o debajo de la corteza. No es una forma de neuroimagen, pero puede proporcionar información que concuerde con fMRI muy de cerca en experimentos similares. LORETA es una solución inversa, y hace algunas suposiciones que rompen la capacidad de llamarlo “imagen”, pero una parte útil de su matemática es que a medida que agrega más electrodos EEG a su medida, la resolución espacial de su solución de EEG se aproxima a la de fMRI. En alrededor de 70 electrodos, la precisión espacial sobre asíntotas con la de fMRI.
- ICA. Análisis de componentes independientes. (Ver EEGLAB). Esta es otra forma de desmezcla del EEG. Mientras que LORETA resuelve para “fuentes”, ICA en cambio busca componentes estadísticamente ortogonales en los datos, tratando de detectar patrones funcionales que pueden superponerse en la misma frecuencia o ubicación. ICA también se puede usar en MRI.
- BCI. Interfaz de computadora cerebro. Esto es usando electrodos de cuero cabelludo o ECoG para permitir señales cerebrales (generalmente ERP específicos) para controlar el ambiente a través de programas de computadora (mueva el cursor por una pantalla, o seleccione palabras de una lista reconociendo las que desea, etc.)
- Hay muchas más formas en que se usa EEG, pero esas son algunas.
MRI
- Las imágenes de MRI estructurales pueden “crear imágenes” o mostrar imágenes en 2-D como fragmentos de objetos vivos o no vivos. Simplemente no los de metal. Por lo general, se puede escanear un ser humano … y el escaneo (la configuración de los cambios del campo magnético y los bombardeos de ondas de radio) se configurará para mostrar la materia blanca y la materia gris. O tal vez simplemente muestre CSF, en rodajas de unos milímetros de grosor. Este proceso (a menudo llamado algo así como T2 MPRAGE) se puede configurar para ser selectivo / sensible a diferentes densidades de tejidos, más o menos. Esto se usa con mayor frecuencia clínicamente inmóvil, buscando daño o mirando el cerebro antes de realizar una investigación más invasiva.
- fMRI o MRI funcional. Esta es una imagen de los cambios en la sangre y el oxígeno en una parte del cerebro. fMRI observa la señal BOLD (dependiente del nivel de oxígeno en la sangre). Esto es algo que sucede cuando una parte del cerebro usa más recursos. Por lo tanto, es un escaneo funcional. La fMRI está estudiando el cambio a lo largo del tiempo, a diferencia del escaneo estructural de la RM. Al observar el cambio a lo largo del tiempo, la fMRI está infiriendo la función metabólica. A menudo, esto se hace durante un experimento de neurociencia cognitiva, para hacer inferencias sobre cómo funciona el cerebro.
Sin embargo, debido a que demora segundos en reaccionar, la precisión temporal de la fMRI es bastante pobre en cada prueba. Para ayudar a aliviar esto, los investigadores de fMRI bloquean muchas de las mismas pruebas juntas para obtener la misma respuesta BOLD consistente y, al menos, descubrir lo que sucede a lo largo de un retraso constante.
Ha habido algunos problemas en la historia del diseño de la investigación con resonancia magnética funcional, con neurocientíficos cognitivos que confunden las condiciones basales / de reposo del cerebro con los inactivos, y los utilizan como líneas de base defectuosas, hallazgos que distorsionan. Ver el artículo de Poldrack (y NYT op ed) sobre esto. - Algún tiempo MRI o fMRI o también usará trazadores; Estas son inyecciones de químicos que aparecen en los datos de imágenes, para ayudar a definir áreas o recursos funcionales que les interesan. A menudo se los llama “contraste”. Más a menudo utilizado en investigación, algunos trazadores pueden ser radioactivos: glucosa u oxígeno. Con este tipo de trazadores, el proceso está buscando dónde se enciende el cerebro cuando se hace para hacer algo específico
- La resonancia magnética se usa en algunas otras formas, pero esas son las dos grandes.
TLDR; diferentes herramientas. EEG tiene una mejor resolución temporal mientras que MRI tiene una mejor resolución espacial. EEG es funcional / actividad por defecto, mientras que MRI puede ser estructural (MPRAGE) o funcional (fMRI). Ambos pueden ser herramientas de investigación o clínicas. EEG es mucho más barato (miles frente a millones de dólares) para ser propietario y operar.