Detección de un estímulo somatosensorial débil: papel del ritmo mu prestímulo y su modulación de arriba hacia abajo

La actividad neural continua en la corteza somatosensoria primaria humana (SI) se caracteriza por oscilaciones del potencial de campo en el rango de 7-13 Hz conocidas como ritmo mu. Trabajos recientes han demostrado que la magnitud de la oscilación mu inmediatamente antes del inicio de un estímulo débil tiene un impacto significativo en su detección. Los mecanismos neurales que median este impacto aún no se comprenden bien. En particular, no se ha investigado si y cómo el ritmo mu somatosensorial es modulado por áreas ejecutivas antes del inicio del estímulo para mejorar el rendimiento conductual. Abordamos estas cuestiones mediante el registro de un electroencefalograma escalpiano de 128 canales de voluntarios normales que realizaban un experimento de percepción somatosensorial en el que informaban sobre la detección de un estímulo eléctrico casi en umbral (aproximadamente 50% de tasa de detección) entregado al dedo índice derecho. Se encontraron tres resultados. Primero, en consonancia con numerosos informes anteriores, el componente N1 (aproximadamente 140 mseg) del potencial evocado somatosensorial fue significativamente mayor para el estímulo percibido en comparación con el estímulo no percibido. En segundo lugar, el poder mu prestímulo y la amplitud N1 evocado mostraron una relación en forma de U invertida, lo que sugiere que un nivel intermedio de actividad oscilatoria mu prestímulo es propicio para el procesamiento y la percepción del estímulo. Tercero, un análisis de causalidad de Granger reveló que la influencia causal prestímulo en la banda mu desde la corteza prefrontal hacia la SI fue significativamente mayor para el estímulo percibido que para el estímulo no percibido, indicando que las estructuras ejecutivas frontales, a través de oscilaciones mu continuas, ejercen control cognitivo sobre las cortezas sensoriales posteriores para facilitar el procesamiento somatosensorial.