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El laboratorio QUEST utiliza neurociencia cuantitativa y herramientas avanzadas de neuroingenier铆a para estudiar el riesgo de convulsiones como un estado cerebral cambiante. Entre los aspectos destacados, se incluyen los siguientes:

Riesgo de convulsiones y pron贸stico en escalas de tiempo

Nuestro laboratorio est谩 desarrollando m茅todos para medir y hacer un seguimiento del riesgo de convulsiones en escalas de tiempo que van desde milisegundos hasta meses. Esto incluye estudiar las oscilaciones del sue帽o r谩pido, que son patrones r谩pidos de actividad cerebral durante el sue帽o; los ritmos circadianos, que siguen un ciclo diario; y las oscilaciones multidiarias, que son ritmos biol贸gicos m谩s largos que se despliegan durante varios d铆as o semanas.

Estudiar el riesgo de convulsiones en estas escalas de tiempo ayuda a los investigadores a comprender por qu茅 las convulsiones pueden agruparse durante determinados per铆odos. Este trabajo respalda el objetivo a largo plazo del pron贸stico de convulsiones, lo que significa estimar cu谩ndo es m谩s o menos probable que ocurran las convulsiones.

Estado cerebralcon  grabaci贸n en toda la red

Mediante el uso de nuevas matrices de grabaci贸n en toda la red, nuestro equipo tiene como objetivo identificar y catalogar estados cerebrales 煤nicos. Una matriz de grabaci贸n es un conjunto de peque帽os sensores que se usan para medir la actividad cerebral en m煤ltiples regiones. La grabaci贸n en toda la red permite a los investigadores estudiar c贸mo funcionan juntas diferentes partes del cerebro a lo largo del tiempo.

Este enfoque nos ayuda a estudiar la organizaci贸n funcional del cerebro o c贸mo las regiones cerebrales coordinan la actividad durante los per铆odos de sue帽o, vigilia, memoria y propensa a las convulsiones. Al mapear estos estados, podemos comprender mejor qu茅 patrones pueden indicar un riesgo de convulsiones m谩s alto o m谩s bajo.

Microcirug铆a automatizada para el registro cerebral cr贸nico

El laboratorio est谩 desarrollando t茅cnicas avanzadas para el registro cr贸nico en toda la red utilizando microcables colocados individualmente. Los microcables son cables de registro peque帽os y flexibles que pueden medir la actividad de las regiones cerebrales objetivo mientras reducen la alteraci贸n de los tejidos en comparaci贸n con los dispositivos m谩s grandes.

Para mejorar la cobertura, la precisi贸n y la facilidad de uso, nuestro equipo est谩 desarrollando sistemas rob贸ticos para la colocaci贸n automatizada de constelaciones de microelectrodos dispersos. Las constelaciones de microelectrodos son grupos de puntos de registro diminutos ubicados en las regiones cerebrales para capturar la actividad de redes m谩s amplias. Este trabajo respalda el registro cerebral completo en modelos de investigaci贸n y puede informar enfoques futuros para estudiar las redes de convulsiones en las personas.

Procesamiento de la memoria dependiente del sue帽o

Durante el sue帽o, el cerebro sigue una secuencia de actividad cuidadosamente organizada que ayuda a extraer informaci贸n 煤til de experiencias recientes. Nuestro equipo estudia los fundamentos mecanicistas de este proceso, o los mecanismos biol贸gicos y neurales que explican c贸mo funciona.

Esta investigaci贸n puede ayudar a explicar c贸mo el cerebro aprende de ejemplos limitados y c贸mo la alteraci贸n de la actividad cerebral relacionada con el sue帽o afecta la memoria. Para los ni帽os con epilepsia, esta l铆nea de estudio puede aclarar c贸mo interact煤an las convulsiones, el sue帽o y el aprendizaje con el tiempo.