Eficacia del montaje 10-20 para EEG

Estoy tratando de comprender mejor la relación entre la colocación de los electrodos EEG y la calidad de las señales de "ondas cerebrales" que producen.

Existe el sistema estándar 10-20 que me hace preguntarme algunas cosas:

  • ¿Es el sistema 10-20 solo un estándar basado en la distribución uniforme de los electrodos (para maximizar la recolección de señales cerebrales)? ¿Es seguro asumir que uno podría aumentar la "densidad" de los electrodos (nuevamente, en una distribución uniforme) y recibir señales de mejor calidad? En otras palabras, ¿cómo afecta la ubicación y la cantidad de electrodos a la calidad de la información que se puede obtener a través del EEG?
  • ¿Es estrictamente necesario el gel de electrodos? ¿Se utiliza el gel para la adhesión, la conductividad o ambos? No puedo imaginar que ayude mucho con la conductividad al ver que la mayor parte del cuero cabelludo está (típicamente) cubierto de cabello.

Respuestas (1)

  • La ubicación en términos de ubicación en el cuero cabelludo determina qué región del cerebro se muestrea. La densidad del electrodo determina cuántas ubicaciones se muestrean. Se ha informado que la resolución espacial de un EEG es de 7 mm (Im et al ., 2006 ), lo que significa que la variabilidad en la fuente determinada y la fuente verificada (a través de fMRI en el estudio citado) es de aproximadamente 7 mm. Por lo tanto, aumentar la densidad por debajo de 7 mm puede no ser muy útil. El sistema 10-20 utiliza una distancia entre electrodos de 60 - 65 mm (American Clinical Neurophysiology, 2006), lo que indica que puede tener sentido usar más electrodos cuando se necesita alta resolución. Tenga en cuenta, sin embargo, que MRI y MEG tienen una mejor resolución espacial que EEG y son métodos de elección cuando desea realizar una localización precisa de la fuente. EEG tiene excelentes propiedades en el dominio temporal, y una combinación de MEG/EEG tiene excelentes características tanto en el dominio espacial como en el temporal.

    Los montajes de EEG estandarizados de hecho promueven la uniformidad para que los diferentes estudios puedan compararse de manera más eficiente.

  • La limpieza con pasta de electrodos reduce principalmente la impedancia (aumenta la conductividad). El cabello y la piel no conducen bien y al aplicar una pasta conductora las impedancias se reducen sustancialmente. En su mayoría, los técnicos también raspan un poco para garantizar una conductancia aún mejor al eliminar la capa superior de grasa de la piel. También es importante que las diferencias en las impedancias de los electrodos tengan un impacto negativo en los registros (American Clinical Neurophysiology, 2006) . Por lo tanto, la adaptación de impedancia es necesaria y el uso de pasta ayuda a este propósito. Eso sí, la pasta conductora es imprescindible .

Referencia
- Im et al., J Neurosci Methods (2007); 161 (1): 142–54

Gracias por la increíble respuesta @Christiaan (+1): la única parte de su respuesta que no estoy siguiendo es la parte que rodea la resolución espacial . (a) Cuando afirma " La resolución espacial de un EEG es bastante pobre y se ha informado que es de 7 mm... ", ¿qué quiere decir exactamente (qué es exactamente "resolución espacial" y por qué 7 mm es un valor bajo para él) )? (b) ¿Parece que aumentar la densidad (por ejemplo, un sistema 10-5) ayudaría con esta resolución espacial deficiente? ¡Gracias de nuevo!
@smeeb: adapté la respuesta.
No veo cómo se deduce de la resolución de EEG que es X que no hay beneficio para un espaciado de electrodos más estrecho que X. Por ejemplo, es posible (y probable) que el espaciado de electrodos X no sea suficiente para recuperar fuentes con precisión X. Después de todo, la resolución se refiere a las fuentes del cerebro, el espacio se refiere a la densidad del sensor.
Si el margen de error es de 7 mm reduciendo la densidad por debajo, eso no tiene mucho sentido.