Uma base neurofisiológica para EEG aperiódico e a tendência espectral de fundo

Resumo Eletroencefalogramas (EEGs) exibem uma mistura de flutuações rítmicas e de banda larga, sendo que estas últimas se manifestam como uma aparente tendência espectral 1/f. Embora seja conhecido que oscilações de rede geram EEGs rítmicos, a base neural do EEG de banda larga ainda não é explicada. Aqui, usamos modelagem biofísica para mostrar que a atividade neural aperiódica pode gerar potenciais detectáveis no couro cabeludo e moldar características do EEG de banda larga, mas que esses sinais aperiódicos não perturbam significativamente a quantificação dos ritmos cerebrais. Análises adicionais do modelo demonstraram que sinais EEG rítmicos são profundamente corrompidos por alterações nas propriedades das sinapses. Para examinar esse cenário, registramos EEGs de indivíduos humanos submetidos à administração de propofol, um anestésico geral e agonista do receptor GABA. A administração da droga causou alterações no EEG de banda larga que corresponderam quantitativamente aos efeitos conhecidos do propofol sobre os receptores GABA. Usamos nosso modelo para corrigir essas mudanças de banda larga que confundem, o que revelou que a potência delta aumentou exclusivamente segundos após a perda de consciência dos indivíduos. Em conjunto, este trabalho detalha como os sinais EEG são moldados por fatores neurofisiológicos além dos ritmos cerebrais e elucida como esses sinais podem comprometer a interpretação tradicional do EEG.