Mapeamento do sulco central usando gravações cerebrais não invasivas de ultra-alta densidade

Resumo O mapeamento cerebral é vital para entender a organização funcional do cérebro. A eletroencefalografia (EEG) é uma das abordagens de mapeamento cerebral mais amplamente utilizadas, principalmente porque é não invasiva, econômica, simples e eficaz. Aumentar a densidade de eletrodos em sistemas de EEG fornece mais informações neurais e pode, assim, possibilitar procedimentos de mapeamento mais detalhados e nuançados. Aqui, mostramos que o sulco central pode ser claramente delineado usando um novo sistema de EEG de ultra-alta densidade (uHD EEG) e potenciais evocados somatossensoriais (SSEPs). Este uHD EEG registra de 256 canais com uma distância intereletrodo de 8,6 mm e um diâmetro de eletrodo de 5,9 mm. Modelos de cabeça reconstruídos foram gerados a partir de imagens de ressonância magnética ponderadas por T1, e as posições dos eletrodos foram co-registradas a esses modelos para criar gráficos topográficos da atividade cerebral. Os dados de EEG foram primeiro analisados com métodos de detecção de pico e, em seguida, classificados usando clustering espectral não supervisionado. Nossos gráficos de topografia da distribuição espacial dos SSEPs delineiam claramente uma divisão entre os canais acima do córtex somatossensorial e motor, localizando assim o sulco central. Os canais individuais de EEG puderam ser corretamente classificados como anterior ou posterior ao sulco central com 95,2% de precisão, o que é comparável às precisões de gravações intracranianas invasivas. Nossos achados demonstram que o uHD EEG pode resolver as assinaturas eletrofisiológicas da representação funcional no cérebro em um nível anteriormente visto apenas de eletrodos implantados cirurgicamente. Esta nova abordagem pode beneficiar inúmeras aplicações, incluindo pesquisa, mapeamento neuross cirúrgico, monitoramento clínico, detecção de função consciente, interface cérebro-computador (BCI), reabilitação e saúde mental.