Biomarcadores en oscilaciones de alta frecuencia dados por la información de máxima entropía en registros preictales de epilepsia

MAURO GRANADO; FEDERICO MICELI; NATANIEL MARTINEZ; FERNANDO MONTANI

Congreso; RAFA: 108° REUNIÓN ANUAL DE FÍSICA; 2023

La electroencefalografía intracraneal puede registrar directamente los potenciales de campo locales de un gran conjunto de neuronas en las proximidades del electrodo. Para buscar posibles biomarcadores epilépticos y determinar la zona epileptógena que da lugar a los ataques, investigamos la dinámica de las señales basales y preictales. Para ello, exploramos la dinámica de las series temporales registradas para diferentes bandas de frecuencia considerando las oscilaciones de alta frecuencia hasta 240 Hz. Aplicamos una transformada de Hilbert para estudiar la amplitud y la fase de las señales, y se caracterizó la dinámica de las diferentes bandas de frecuencia en el plano de entropía-complejidad temporal, H \times C, comparando la evolución dinámica de las series temporales basales y preictales. Nuestros resultados muestran que a medida que el sistema evoluciona temporalmente en el estado preictal, las amplitudes de la señal de las bandas HFO entre 220-230 y 230-240 Hz se acercan cada vez más al máximo de entropía y a un mínimo de complejidad. Podemos interpretar esto como que la naturaleza del sistema evoluciona temporalmente en el estado preictal de tal manera que el consumo de recursos por parte del sistema es mínimo para la amplitud en las frecuencias entre 220- 230 y 230-240 Hz. En este caso la máxima entropía equivale al principio de mínimo consumo de recursos del sistema. Esto corresponde a la minimización de la energía libre de Gibbs ya que la aleatoriedad y la baja complejidad parecen ser una restricción para la dinámica de la señal en el estado preictal para las bandas de frecuencia entre 220-230 y 230-240 Hz