Análisis de la actividad sincronizada en el cerebro y estudio crítico de las limitaciones de los métodos en uso

En este trabajo se estudian diversas aplicaciones de los métodos de análisis de sincronización de la actividad cerebral. La temática ha ganado un creciente interés dentro de las neurociencias debido a las conceptualizaciones actuales de la función cerebral, en particular en lo referente a la actividad cognitiva, que subrayan el rol de la actividad coordinada y transitoria de conjuntos neuronales, ya sean localizados en una pequeña vecindad, o abarcando diferentes áreas cerebrales. Dentro de esta línea se presenta aquí un estudio de la sincronización de la actividad cerebral durante la realización de una actividad cognitiva específica, el reconocimiento de imágenes y se describen algunos correlatos fisiológicos que se corresponden con los momentos de reconocimiento subjetivo. El estudio de los patrones de la actividad coordinada no solo es relevante en la descripción del funcionamiento normal del cerebro sino que también puede ofrecer una valiosa comprensión de los procesos anómalos, como por ejemplo, la epilepsia. Tal caso ocupa la mayor parte de nuestros resultados. En la presente tesis se analizan y describen las epilepsias de tipo generalizado y en particular las crisis de ausencia. Se modela el sistema talamocortical durante la actividad paroxística, como un sistema de dos osciladores acoplados utilizando el formalismo de Kuramoto. Se estudia además la distribución de la actividad sincronizada durante diferentes estadíos de paroxismo usando,en un caso, electrodos profundos en diferentes estructuras, y en el otro, registros extracorticales de campo magnético (MEG). En estos estudios se encuentra, desde un marcado aumento en la sincronía local, entre áreas corticales vecinas en epilepsias generalizadas hasta la aparición de actividad sincronizada en estructuras más profundas aparentemente no involucradas en el paroxismo. Los dos últimos estudios que se presentan están dedicados a discutir las limitaciones de los métodos de análisis de la actividad sincronizada cuando estos se aplican a registros extracerebrales. En particular, se demuestra la distorsión que se produce sobre las medidas de sincronización como consecuencia de la presencia de montajes de referencia en el elelectroencefalograma (EEG) y de la superposición de campos en los casos del EEG y el MEG