Un enfoque simbólico-multiescala para decodificar las bandas de oscilaciones delta y de alta frecuencia como biomarcadores de descargas epileptiformes

MAURO GRANADO; NATANIEL MARTINEZ; FEDERICO MICELI; FERNANDO MONTANI

Conferencia; XXI Taller Regional de Física Estadística y Aplicaciones a la Materia Condensada; 2024

Por medio de una metodolog´ıa simb´olica-multiescala estudiamos la compleja din´amica de la epilep- sia refractaria del l´obulo temporal registrada por electroencefalograma intracraneal de alta resoluci´on (iEEG). Considerando las fases basal y preictal analizamos dicha din´amica mediante bandas de fre- cuencia, centr´andonos en oscilaciones de alta frecuencia de hasta 240 Hz. A partir del estudio de las distintas bandas correspondientes a las oscilaciones neuronales delta, theta, alfa, beta, gamma y os- cilaciones de alta frecuencia (HFO), nuestros resultados revelan periodicidades significativas y escalas de tiempo cr´ıticas dentro de la din´amica neuronal no lineal. Este m´etodo introduce un enfoque fiable para sen˜alar las escalas de desfase intr´ınseco τ dentro de dichas bandas de frecuencia para las sen˜ales basales y preictales, que son cruciales para el estudio de la epilepsia refractaria.Asimismo, utilizando m´etricas como la entrop´ıa de permutaci´on (H), la informaci´on de Fisher (F ) y la complejidad (C), exploramos patrones no lineales dentro de las sen˜ales intracerebrales de iEEG. De este modo, revelamos los τmax intrínsecos que maximizan la complejidad dentro de cada banda de frecuencia correspondientes a los patrones no lineales de las estructuras temporales dentro de la sen˜al basal y preictal. El estudio de los mapas H F y C F nos permite identificar diferencias en la banda delta y en una banda entre 200 y 220 Hz (HFO 6) al comparar sen˜ales basales y preictales. Las diferencias en la informaci´on de Fisher en las bandas delta y HFO 6 antes de los ataques destacan su papel en la captura de importantes din´amicas del sistema. Esto ofrece nuevas perspectivas sobre la intrincada relaci´on entre las oscilaciones delta y las HFO en pacientes con epilepsia focal, destacando la importancia de estos patrones y su potencial como biomarcadores.