EEGLAB introduction part 2: The origin of the EEG signal

Summary

Arnaud Delorme, principal diseñador del software EEGLAB para el procesamiento de datos EEG, explica el origen de la señal EEG. Señala que las señales registradas en el cuero cabelludo representan la actividad combinada de diversas regiones corticales, originadas principalmente de las células piramidales. Delorme detalla cómo estas células deben activarse simultáneamente para generar potenciales eléctricos medibles. Además, menciona las diferentes capas de la corteza cerebral y cómo interactúan para generar señales EEG. Finalmente, destaca los esfuerzos por unificar los estudios de ERP y la detección de picos neuronales para avanzar en la comprensión de la neurofisiología cerebral.

Takeaways

• 🧠 El software EEGLAB se utiliza para procesar datos de EEG (electroencefalografía).
• ⚡️ Los electrodos en el cuero cabelludo registran campos eléctricos que provienen de regiones del córtex.
• 🌍 Los campos eléctricos pueden extenderse lejos de la región activa del córtex, por lo que múltiples electrodos pueden registrar una combinación de actividades.
• 🔄 Las señales registradas en el cuero cabelludo son diferentes de las señales de las fuentes en el córtex.
• 🔋 La actividad eléctrica en el cuero cabelludo proviene de dipolos que actúan como una batería, generados principalmente por las células piramidales.
• 💡 Las células piramidales generan potenciales medibles en el cuero cabelludo, mientras que las células estrelladas no lo hacen.
• ⚖️ Solo se puede registrar un potencial en el cuero cabelludo cuando las células piramidales están paralelas, activadas simultáneamente y de forma sincrónica.
• 🔬 El córtex tiene varias capas (I a VI) que contienen diferentes tipos de células neuronales.
• ⏳ La actividad de las células piramidales oscila en la banda theta, lo que se interpreta como un ciclo de adquisición y procesamiento de información.
• 🔗 Se está intentando reconciliar los estudios de ERP (potenciales evocados) con la detección de picos neuronales para comprender mejor la actividad cerebral.

Q & A

¿Qué es EEGLAB y quién es su principal diseñador?

EEGLAB es un software para procesar datos de EEG (electroencefalografía) y su principal diseñador es Arnaud Delorme.

¿Qué se registra al colocar electrodos en la superficie del cuero cabelludo?

Cuando se colocan electrodos en la superficie del cuero cabelludo, se registran campos eléctricos generados en regiones del córtex, donde varias áreas activas pueden contribuir a la señal registrada.

¿Por qué es diferente registrar señales en la superficie del córtex comparado con el cuero cabelludo?

La señal en la superficie del córtex proviene directamente de la actividad local de las neuronas, mientras que en el cuero cabelludo se registra una combinación de señales de múltiples regiones, lo que la hace más compleja.

¿De dónde provienen los potenciales eléctricos que se registran en la superficie del cuero cabelludo?

Se acepta generalmente que los potenciales eléctricos provienen de las células piramidales, que están orientadas radialmente al córtex y generan un potencial positivo en la superficie del cuero cabelludo.

¿Por qué no siempre se registran señales de células piramidales en el cuero cabelludo?

Si las células piramidales están orientadas radialmente pero activadas de manera asincrónica o aleatoriamente, no se registrará una señal clara en la superficie del cuero cabelludo.

¿Qué influencia tienen otras células sobre las células piramidales?

Las células piramidales reciben entradas excitatorias e inhibitorias de otras áreas corticales, del tálamo, y de células gliales, lo que modula su actividad y contribuye a la generación de los potenciales registrados.

¿Qué representan los patrones de actividad eléctrica en diferentes capas del córtex?

Los patrones de actividad en diferentes capas del córtex representan la activación de las células piramidales en varias frecuencias, como la banda theta, y están coordinados por células inhibitorias y otras entradas neuronales.

¿Qué significa la actividad en la banda theta de una célula piramidal?

La actividad en la banda theta de una célula piramidal se interpreta como un ciclo donde el pico de theta indica la adquisición de información, mientras que el valle corresponde a la interpretación de esa información.

¿Cómo interactúan los campos locales con los EEG de superficie?

Los potenciales de campo local (LFP) en la superficie del córtex pueden correlacionarse con los EEG registrados en el cuero cabelludo, lo que ayuda a entender cómo las señales locales se reflejan en los registros más globales.

¿Qué es lo que los investigadores están intentando reconciliar en el campo de la electrofisiología cerebral?

Los investigadores están tratando de reconciliar el análisis de los potenciales relacionados con eventos (ERP) con la detección de espigas neuronales, uniendo ambos enfoques para comprender mejor la actividad cerebral medida con EEG.