El sistema EEG 10-5

¿Qué es el sistema 10-5?

El sistema 10-5 es la tercera y más refinada etapa en un linaje de estándares de colocación de electrodos. Comenzó con el sistema 10-20, un esquema diseñado para dividir la cabeza en intervalos medidos basados en porcentajes, de modo que las posiciones de los electrodos se mantuvieran consistentes en diferentes tamaños de cabeza y en distintos laboratorios.

A medida que la investigación de EEG exigía un detalle más preciso, particularmente para tareas como distinguir entre regiones cerebrales contiguas, surgió el sistema 10-10. Este duplicó el número de electrodos al añadir puntos a mitad de camino entre las ubicaciones originales del 10-20, lo que dio como resultado unas 74 posiciones.

El sistema 10-5 lleva esa misma lógica de reducción a la mitad un paso más allá. Subdivide los intervalos del 10-10 una vez más, produciendo más de 300 posiciones con nombre a lo largo del cuero cabelludo.

La idea central es que en lugar de registrar la electricidad cerebral en puntos dispersos y muy separados, se construye una cuadrícula densa y distribuida uniformemente por toda la superficie de la cabeza. Esto no reemplaza a los sistemas 10-20 o 10-10, sino que los amplía.

Puntos de referencia anatómicos y matemática de coordenadas del sistema EEG 10-5

Cuatro puntos de referencia fijan todo el sistema:

• El nasion se sitúa en el puente de la nariz, donde la frente se encuentra con el hueso nasal.

• El inion es la pequeña protuberancia ósea que se siente en la base del cráneo, en la parte posterior de la cabeza.

• Los puntos preauriculares izquierdo y derecho se sitúan justo delante de cada oreja, en la pequeña depresión sobre el pómulo.

Estos cuatro puntos son palpables en prácticamente todos los cráneos humanos, razón por la cual se eligieron como base geométrica para todo el sistema de medición.

A partir de estos puntos de referencia, los técnicos realizan un conjunto de mediciones estándar:

• Arco sagital: mide desde el nasion hasta el inion sobre la parte superior de la cabeza

• Arco coronal: pasa entre los puntos preauriculares izquierdo y derecho a través de la coronilla

• Circunferencia de la cabeza: envuelve horizontalmente los cuatro puntos de referencia primarios

• Cada arco se divide en segmentos basados en porcentajes para colocar los electrodos

• Estas mediciones fijas garantizan que la cuadrícula se adapte a cualquier tamaño de cabeza

Una vez medidos estos arcos, la lógica de la nomenclatura se revela mediante una simple división. El sistema 10-20 divide cada arco en segmentos medidos en porcentajes de la longitud total del arco, generalmente en pasos del 10% y el 20%, que es de donde el sistema toma su nombre. Esto produce la clásica disposición de 21 electrodos que todavía se utiliza en muchos registros clínicos estándar. El sistema 10-10 toma cada uno de esos intervalos porcentuales y los reduce a la mitad, duplicando aproximadamente la resolución y llevando el conteo total de electrodos a aproximadamente 74.

El sistema 10-5 repite el proceso de reducción a la mitad una vez más, dividiendo nuevamente los intervalos del 10-10. El resultado es una cuadrícula con más de 300 posiciones, espaciadas aproximadamente entre 2 y 3 centímetros en una cabeza adulta promedio.

La convención de nomenclatura codifica directamente la información de la ubicación en la etiqueta de cada electrodo. Las letras corresponden al lóbulo subyacente del cerebro: Fp para frontopolar, F para frontal, C para central, T para temporal, P para parietal y O para occipital. Los números, junto con subíndices adicionales o comillas en el esquema de nomenclatura más denso del 10-5, indican qué tan lejos se encuentra esa posición de la línea media como una fracción de la distancia del arco.

Un electrodo etiquetado con un número bajo se sitúa más cerca del centro de la cabeza, mientras que los números más altos se desplazan hacia las sienes y las orejas. Esto significa que una vez que se comprende la lógica de codificación, el nombre de un electrodo por sí solo indica casi con total precisión dónde se coloca en el cuero cabelludo, sin necesidad de un diagrama.

Muestreo espacial mejorado: por qué una mayor densidad es mejor

Al llegar al cuero cabelludo, la electricidad cerebral se comporta de manera similar a una señal compuesta por muchos patrones espaciales superpuestos de escala variable.

Algunos patrones son amplios y suaves, extendiéndose suavemente por grandes regiones de la cabeza. Otros son mucho más estrechos y cambian bruscamente de una pequeña zona del cuero cabelludo a la siguiente.

Para capturar la imagen completa sin perder nada, los sensores deben colocarse lo suficientemente cerca unos de otros para detectar el más pequeño de estos patrones espaciales. Si los sensores están demasiado separados, los detalles finos se pierden por completo o, lo que es peor, se interpretan erróneamente como algo que no son. Este problema general de muestreo se conoce en el procesamiento de señales como el criterio de Nyquist, y es la razón subyacente por la que la densidad de los electrodos resulta tan importante.

El espaciado estándar del sistema 10-20 coloca los electrodos a una distancia aproximada de 6 a 7 centímetros en una cabeza adulta promedio. Ese espacio es lo suficientemente amplio como para desdibujar o perder por completo patrones espaciales más finos en el campo eléctrico subyacente. El espaciado de 2 a 3 centímetros del sistema 10-5 se acerca mucho más a la tasa de muestreo espacial necesaria para resolver esos patrones más finos, aproximándose a lo que a menudo se denomina el límite espacial de Nyquist para el EEG registrado en el cuero cabelludo.

Se puede observar una evidencia directa de los beneficios de un espaciado más estrecho en el estudio de Robinson et al., que comparó matrices de lo que los investigadores denominaron