Evaluación de la conectividad cerebral bajo fármacos mediante análisis no lineal del EEG

Màster Oficial en Enginyeria Biomèdica

El análisis del EEG se ha convertido en una técnica de gran utilidad para la detección de interacciones funcionales entre diversas áreas corticales durante la terapia con fármacos. Se conoce el efecto de algunos fármacos sobre parámetros espectrales calculados en señales EEG univariable, pero su efecto en las interacciones entre las áreas cerebrales no es del todo conocido. Tradicionalmente, tanto la coherencia como la correlación han sido los métodos principales para el estudio del grado de conectividad funcional entre las áreas cerebrales y los cambios asociados a los efectos psicofisiológicos de fármacos, pero únicamente tienen en cuenta dependencias lineales entre señales EEG. En el presente proyecto se ha diseñado y aplicado algoritmos para el cálculo de la Entropía Condicional Cruzada Corregida en señales electroencefalográficas, con el objetivo principal de evaluar la idoneidad y el rendimiento de esta técnica para el análisis de la conectividad funcional en el cerebro en sujetos sometidos en terapia farmacológica. El principal objetivo del proyecto consiste en definir y obtener nuevos índices capaces de facilitar información relacionada con los cambios en el acoplamiento entre las regiones cerebrales durante la vigilia tras la administración de fármacos. El análisis de la conectividad mediante técnicas no lineales puede proporcionar información valiosa sobre sus efectos psicofarmacológicos sobre las áreas cerebrales. Esta memoria describe brevemente la fisiología básica necesaria para comprender el origen de la señal EEG, así como las raíces históricas y las características básicas de esta señal electrofisiológica, para a continuación revisar brevemente los antecedentes y el estado actual del análisis sobre conectividad cerebral, y presentar las hipótesis que sustentan su aplicación en el campo de los estudios farmacológicos. En el apartado de metodología se describe con detalle la base de datos utilizada y el cálculo y aplicación de la técnica no lineal seleccionada: la entropía condicional. A partir de las funciones obtenidas se extraen variables que caracterizan la conectividad o acoplamiento entre señales, y que finalmente, como se describe en el capítulo de resultados, han permitido diferenciar la actividad cerebral tras la administración de una única dosis de alprazolam, abriendo el camino para futuros estudios basados en esta metodología en el terreno de la conectividad cerebral.

Universitat de Barcelona. Universitat Politècnica de Catalunya Joan Francesc Alonso López