Determinación del patrón común de activación cerebral del proceso deglutorio en sujetos sanos mediante técnicas de localización fuentes de las señales electroencefalográficas

Abstract

[ES] La disfagia es una de las causas secundarias más comunes tras un accidente cerebrovascular. Es una enfermedad con alta prevalencia en grupos de la tercera edad y para la que no existe un tratamiento totalmente efectivo. Esta patología dificulta la deglución, un proceso que tiene un mecanismo neuronal complejo y que en los últimos años ha despertado cierto interés en la comunidad científica ya que la alteración de este provoca cambios en las uniones neuronales sinápticas que desembocan en severos problemas de salud. El estudio del acto deglutivo viene dado por la obtención de señales EEG. El electroencefalograma (EEG), es una técnica poco costosa y no invasiva que ha permitido el estudio de los circuitos neuronales asociados al trastorno de la disfagia, que actualmente no cuentan con una base sólida debido a la falta de estudios. Por ello este proyecto proporciona una mejor comprensión de la neurología que existe detrás del proceso deglutivo en pacientes sanos con el objetivo de identificar el patrón común de activación durante el proceso deglutivo y poder así asentar la base necesaria para una posterior valoración y seguimiento de los pacientes disfágicos. En primer lugar, se ha ampliado la base de datos del registro multimodal EEG/EMG existente en el proyecto coliderado por el Centro de Investigación e Innovación en Bioingeniería, y hospitales de la Comunidad Valenciana como La Pedrera y Pare Jofré, con el fin de impulsar la rehabilitación de disfagia, basada en la detección de movimientos imaginarios de deglución en la señal EEG. A continuación, se han procesado los sujetos sanos, y establecidos patrones sobre las activaciones cerebrales. Además, se han obtenido los potenciales evocados y el GrandAverage de las diferentes áreas de interés (occipital, frontal, premotora, motora, temporal y parietal) a través de la proyección de fuentes sobre la superficie cortical de manera que se minimice el efecto del volumen conductor y se mejore la resolución espacial. De esta forma se ha podido identificar de manera más concreta el circuito neuronal que sigue la deglución, así como las áreas cerebrales implicadas en el mismo y en los movimientos fisiológicos que lo componen. Por último, a través de la obtención de ERSs y ERDs se ha concluido que la deglución se trata de un proceso mayoritariamente de desincronizaciónes cerebrales.

[CAT] La disfagia és una de les causes secundàries més comuns després d'un accident cerebrovascular. És una malaltia amb alta prevalença en grups de la tercera edat i per a la que no hi ha un tractament totalment efectiu. Esta patologia dificulta la deglució, un procés que té un mecanisme neuronal complex i que en els últims anys ha despertat un cert interés en la comunitat científica ja que l'alteració d'este provoca canvis en les unions neuronals sinàptiques que desemboquen en severs problemes de salut. L'estudi de l'acte deglutorio ve donat per l'obtenció de senyals EEG. L'electroencefalograma (EEG) , és una tècnica poc costosa i no invasiva que ha permés l'estudi dels circuits neuronals associats al trastorn de la disfagia, que actualment no compten amb una base sòlida a causa de la falta d'estudis. Per això este projecte proporciona una millor comprensió de la neurologia que existix darrere del procés deglutorio en pacients sans En primer lloc, s'ha ampliat la base de dades del registre multimodal EEG/EMG existent en el projecte coliderado pel Centre d'Investigació i Innovació en Bioenginyeria, i diversos hospitals de la Comunitat Valenciana a fi d'impulsar la rehabilitació de disfagia, basada en la detecció de moviments imaginaris de deglució en el senyal EEG. A continuació, s'han processat els subjectes sans, i establits patrons sobre les activacions cerebrals. A més, s'han obtingut els potencials evocats i el GrandAverage de les diferents àrees d'interés (occipital, frontal, premotora, motora, temporal i parietal) a través de la projecció de fonts sobre la superfície cortical de manera que es minimitze l'efecte del volum conductor i es millore la resolució espacial. Finalment, a través de l'obtenció d'ERSs i ERDs s'ha determinat si la deglució es tracta d'un procés de sincronització o desincronización.

[EN] Dysphagia is one of the most common secondary causes of stroke. It is a disease with a high prevalence in older age groups and for which there is no fully effective treatment. This pathology makes swallowing difficult, a process that has a complex neuronal mechanism and which in recent years has awakened some interest in the scientific community, as alterations in this process cause changes in the synaptic neuronal junctions that lead to severe health problems. The study of the act of swallowing is based on EEG signals. The electroencephalogram (EEG) is an inexpensive and non-invasive technique that has allowed the study of the neural circuits associated with dysphagia disorder, which currently do not have a solid basis due to the lack of studies. This project therefore provides a better understanding of the neurology behind the swallowing process in healthy patients in order to identify the common pattern of activation during the swallowing process and thus lay the necessary foundation for subsequent assessment and follow-up of dysphagic patients. Firstly, the database of the existing multimodal EEG/EMG recording was expanded in the project co-led by the Centre for Research and Innovation in Bioengineering and several hospitals in the Valencian Community in order to promote dysphagia rehabilitation based on the detection of imaginary swallowing movements in the EEG signal. Healthy subjects were then processed, and patterns of brain activations were established. In addition, evoked potentials and GrandAverage of the different areas of interest (occipital, frontal, premotor, motor, temporal and parietal) have been obtained through the projection of sources on the cortical surface in a way that minimises the effect of the conductive volume and improves spatial resolution. Finally, by obtaining ERSs and ERDs, we have determined whether swallowing is a synchronisation or desynchronisation process.