Method Article

Uso de un sistema de navegación TMS para la digitalización de alta precisión de la ubicación de los sensores y así mejorar la localización de fuentes

DOI:

10.3791/69508

January 23rd, 2026

In This Article

Summary

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Presentamos un método reproducible para digitalizar la localización de sensores de electroencefalografía de alta densidad (EEG) utilizando instrumentos de un sistema de Estimulación Cerebral Navegada (NBS). Este enfoque no requiere extensiones de software adicionales, solo herramientas estándar de NBS. Integrado con las tuberías MNE-Python, este enfoque mejora la precisión de la localización de código fuente sin hardware adicional.

Abstract

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La localización de fuentes es una técnica utilizada para estimar las fuentes de actividad cerebral basándose en señales registradas desde el cuero cabelludo. La localización precisa de la fuente depende críticamente de la digitalización espacial precisa de las ubicaciones de los sensores. En este protocolo, presentamos un método práctico y fiable para digitalizar la ubicación de sensores utilizando el sistema de Estimulación Cerebral Navegada (NBS). El NBS es un componente del equipo de Estimulación Magnética Transcraneal (TMS) comúnmente disponible en los laboratorios de TMS, pero rara vez utilizado para la digitalización de sensores de electroencefalografía (EEG) o de espectroscopía funcional en infrarrojo cercano (fNIRS). Este enfoque permite a los investigadores aprovechar la infraestructura existente para mejorar significativamente la precisión espacial del modelado de fuentes, sin invertir en equipos dedicados a la digitalización.

Guiamos a los espectadores a través de todo el flujo de trabajo: (1) digitalización de la ubicación de los electrodos EEG utilizando las herramientas predeterminadas del sistema Nexstim NBS; (2) exportar datos de coordenadas en formatos compatibles; (3) integrar estos datos en las canalizaciones de preprocesamiento EEG y localización de fuentes utilizando el paquete MNE-Python. El protocolo también incluye consejos para alinear datos digitalizados con imágenes de resonancia magnética y optimizar la precisión de la coregistro. Para ilustrar la utilidad práctica del método, lo aplicamos para analizar datos de un experimento de estimulación táctil.

Se proporcionan scripts Python personalizados para el procesamiento de coordenadas y la co-registro para garantizar la reproducibilidad y la facilidad de adopción. Los resultados muestran que incorporar posiciones digitalizadas de electrodos mejora notablemente la precisión anatómica y la interpretabilidad de las estimaciones de fuentes corticales en comparación con los montajes de electrodos por defecto.

Introduction

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La electroencefalografía (EEG) mide la actividad eléctrica cerebral en el cuero cabelludo, pero las grabaciones en bruto mezclan señales de muchas fuentes cerebrales y no cerebrales. La localización de la fuente se refiere a estimar computacionalmente dónde en el cerebro se originan las señales EEG medidas, "mapeando" efectivamente los voltajes del cuero cabelludo hacia las regionescorticales 1. Estos métodos permiten a los investigadores vincular la actividad oscilatoria del EEG o respuestas relacionadas con eventos con áreas cerebrales específicas, mejorando enormemente la interpretabilidad del EEG. Lograr un....

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Protocol

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Todos los procedimientos que involucraron a participantes humanos se llevaron a cabo de acuerdo con las directrices institucionales y fueron aprobados por el comité de ética correspondiente. Los participantes proporcionaron su consentimiento informado antes del inicio del experimento.

1. Preparar al participante y el equipo

NOTA: Este protocolo utilizaba el sistema NBS Nexstim.

  1. Encender y calibrar el sistema NBS
    1. Enciende la unidad principal NBS y la cámara de seguimiento óptico. Verifica que el sistema complete correctamente la autocalibración y repite la ca....

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Results

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La localización precisa de la fuente depende críticamente de la correcta colocación de electrodos y de la co-registro fiable con modelos anatómicos de cabeza. Sin embargo, en la práctica, las cápsulas EEG suelen colocarse de forma imprecisa debido a variaciones individuales en la forma de la cabeza o errores manuales en la colocación. Para ilustrar cómo estos factores afectan a los resultados del análisis, comparamos los resultados de posiciones digitalizadas de electrodos utilizando el .......

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Discussion

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La localización precisa de la fuente requiere tanto una digitalización precisa de electrodos como una co-registro fiable con modelos anatómicos de cabeza. Nuestros resultados (Figura 1, Figura 2 y Figura 3) demuestran cómo las desviaciones en la posición de los electrodos o la dependencia de montajes basados en plantillas pueden derivar en errores sustanciales en la alineación espacial y la reconstr.......

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Disclosures

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Los autores no tienen intereses financieros en competencia ni otros conflictos de interés en virtud de este trabajo.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Estimulación Cerebral Navegada (NBS)  SistemaNexstim https://www.nexstim.com/healthcare-professionals/nbs-systemNBS es   estimulación magnética transcraneal combinada con un sistema de neuronavegación

References

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  1. Michel, C. M., He, B. EEG source localization. Handb Clin Neurol. 160, 85-101 (2019).
  2. Holmes, C. J., Hoge, R., Collins, L., Woods, R., Toga, A. W., Evans, A. C. Enhancement of MR images using registration for signal averaging. J Comput Assist Tomogr. 22 (2), 324-333 (1998).
  3. F....

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Source LocalizationSensor DigitizationTMS NavigationEEG Electrode LocationsNavigated Brain StimulationSpatial AccuracyCoregistration AccuracyMNE PythonMRI AlignmentCortical Source Estimates

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