La conectividad EEG es una firma objetiva de la conciencia reducida y la profundidad del sueño

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Neurociencia computacional
• Ciencia del sueño

Sus antecedentes:

• Las etapas del sueño están definidas por la reducción de la conciencia.
• La electroencefalografía (EEG) identifica las etapas del sueño utilizando oscilaciones cerebrales localizadas.
• La conciencia está teóricamente vinculada al intercambio de información cerebral de largo alcance (conectividad funcional, FC).

Objetivo del estudio:

• Para probar si el EEG-FC refleja las etapas del sueño y los cambios en la conciencia.
• Investigar cómo difieren las métricas de FC en las etapas de sueño con movimientos oculares no rápidos (NREM).
• Identificar bandas de frecuencia específicas y pares de electrodos cruciales para distinguir las etapas del sueño.

Principales métodos:

• Análisis retrospectivo de las grabaciones de EEG del sueño de 14 participantes.
• Cuantificación del FC utilizando métricas de acoplamiento de seis fases.
• Entrenar un clasificador de aumento de gradiente en los coeficientes de FC para diferenciar las etapas del sueño.

Principales resultados:

• Se observaron diferencias específicas de frecuencia en las fases de sueño (excepto coherencia imaginaria).
• El acoplamiento de la banda alfa disminuyó desde la vigilia hasta el sueño N1/ N2; el acoplamiento de la banda delta aumentó en el sueño N3.
• Los clasificadores basados en FC lograron una precisión del 51-73%, siendo los patrones de banda alfa características muy importantes.

Conclusiones:

• La FC derivada del EEG cambia significativamente en todas las etapas del sueño.
• Los patrones de acoplamiento de fase, particularmente en la banda alfa, sirven como correlatos electrofisiológicos de la conciencia durante el sueño.
• El acoplamiento de fase distribuida apoya la hipótesis de que el intercambio de información de largo alcance es fundamental para la conciencia.