Técnicas de neuroimagen: tiempo vs. espacio
Introducción a la neuroimagen
- La neuroimagen permite observar el cerebro en funcionamiento sin intervención directa.
- Se usa en investigación cognitiva, diagnóstico clínico y evaluación de intervenciones.
- Retos y limitaciones:
- Señales indirectas de la actividad neuronal (e.g., BOLD).
- Costes elevados y logística compleja.
- Artefactos fisiológicos y ruido ambiental.
- Compromiso entre resolución temporal y espacial.
Técnicas con alta resolución temporal
EEG
- Mide la actividad eléctrica desde el cuero cabelludo.
- Resolución temporal en milisegundos.
- Datos: series temporales por canal/electrodo.
- Ejemplo: componente N170 para el procesamiento de caras.
MEA (Microelectrode Arrays)
- Registra directamente la actividad neuronal con electrodos implantados.
- Resolución temporal muy alta y espacial limitada a la región implantada.
- Permite estudiar patrones locales de disparo neuronal.
- Limitado a modelos animales o casos clínicos específicos.
- Ejemplo: análisis de actividad en ventanas temporales específicas o por bandas de frecuencia.
Técnicas con alta resolución espacial
fMRI (BOLD)
- Mide cambios hemodinámicos asociados a la actividad cerebral.
- Resolución espacial en milímetros; resolución temporal en segundos.
- Datos: volúmenes 3D a lo largo del tiempo.
- Ejemplo: activación de áreas visuales ante estímulos faciales.
PET
- Usa trazadores radioactivos para estudiar metabolismo cerebral.
- Alta resolución espacial, muy baja resolución temporal.
- Menos usada en investigación cognitiva.
Técnicas que intentan combinar ambas resoluciones
MEG
- Registra campos magnéticos generados por la actividad neuronal.
- Alta resolución temporal y espacial moderada.
- Menor distorsión por el cráneo en comparación con EEG.
- Limitaciones: coste elevado y disponibilidad reducida.
Comparación y resumen
| Técnica | Resolución Temporal | Resolución Espacial | Invasividad | Coste | Tipo de señal |
|---|---|---|---|---|---|
| EEG | Alta (ms) | Baja | No | Bajo | Eléctrica |
| MEA | Muy alta (ms) | Local | Sí | Medio | Eléctrica directa |
| MEG | Alta (ms) | Media | No | Muy alto | Magnética |
| fMRI | Baja (~2s) | Alta | No | Alto | Hemodinámica |
| PET | Muy baja (min) | Alta | Sí (trazador) | Muy alto | Metabólica |
Preguntas de discusión
Discute en grupo qué técnica sería más adecuada en cada caso:
- Teniendo en cuenta lo que has aprendido hasta ahora en el máster, ¿cuándo usarías EEG y no fMRI? ¿Y al contrario?
- ¿Qué técnica utilizarías si quisieras registrar la actividad cerebral durante una conversación natural?
- Piensa una pregunta que se pudiera responder tanto con fMRI como con EEG.