Un marco optimizado para EEG–fMRI simultáneo a 7T que permite una adquisición segura y de alta calidad del cerebro humano con resolución temporal en milisegundos y resolución espacial submilimétrica
Un marco optimizado para EEG–fMRI simultáneo a 7T que permite una adquisición segura y de alta calidad del cerebro humano con resolución temporal en milisegundos y resolución espacial submilimétrica
Sainz Martínez et al., Imaging Neuroscience, 2025
Pregunta científica central
Este estudio aborda una pregunta clave para la neurociencia contemporánea: ¿es posible realizar EEG–fMRI simultáneo a 7 teslas con seguridad, calidad de señal y sensibilidad funcional suficientes para aplicaciones humanas reales, tanto básicas como clínicas?
En otras palabras, ¿pueden coexistir las ganancias espaciales extremas del fMRI a 7T con la precisión temporal del EEG sin que una modalidad degrade a la otra?
Un marco optimizado para EEG–fMRI simultáneo a 7T que permite una adquisición segura y de alta calidad del cerebro humano con resolución temporal en milisegundos y resolución espacial submilimétrica
El experimento
Los autores desarrollan y validan un marco tecnológico completo para EEG–fMRI a 7T, integrando tres avances principales:
Configuraciones compactas de EEG, con cableado acortado para reducir artefactos inducidos.
Sensores de referencia, que permiten la corrección activa de artefactos de gradiente, pulso y movimiento.
Una cadena de transmisión adaptada, compatible con bobinas de recepción RF de alta densidad necesarias para fMRI submilimétrico.
Se comparan dos sistemas de EEG —un prototipo adaptado de laboratorio y una solución industrial (BrainCap MR7Flex)— evaluados en participantes sanos en términos de seguridad térmica, calidad del EEG, calidad del MRI y sensibilidad funcional (reposo y paradigmas ojos abiertos/ojos cerrados).
Por qué este experimento responde a la pregunta
El diseño es especialmente sólido porque:
compara adquisiciones con EEG vs. sin EEG en los mismos sujetos, aislando el impacto real del hardware EEG sobre el fMRI;
pone a prueba protocolos exigentes (fMRI submilimétrico, SMS, análisis funcionales reales);
evalúa no solo SNR, sino métricas funcionales relevantes (redes en reposo, fALFF, conectividad, ICA, modulación alfa–BOLD).
Esto permite concluir no solo que “funciona”, sino en qué condiciones y con qué límites funciona.
Resultados principales (síntesis objetiva)
Seguridad: no se observaron signos de calentamiento excesivo ni violaciones de SAR en protocolos GE-EPI, incluso a alta resolución espacial.
MRI: reducciones moderadas de SNR (~15–25%), principalmente asociadas a perturbaciones de B1, pero sin pérdida detectable de sensibilidad funcional en análisis de reposo.
EEG: aunque los artefactos brutos son severos, tras la corrección se preservan firmas EEG canónicas, incluyendo ritmos alfa en reposo, microestados y modulación ojos abiertos/ojos cerrados.
Integración EEG–fMRI: correlaciones robustas entre potencia alfa y BOLD occipital confirman un acoplamiento neurovascular funcionalmente significativo, incluso a 7T.
El sistema MR7Flex supera de forma consistente al prototipo de laboratorio, indicando un nivel de madurez tecnológica adecuado para una adopción más amplia.
Lectura BrainLatam — Cuerpo, APUS y temporalidad
Desde la perspectiva BrainLatam, este trabajo es crucial porque reconecta el tiempo y el espacio en el cerebro humano vivo. El EEG preserva las dinámicas corporales-temporales (ritmos, transiciones, estados), mientras que el fMRI a 7T revela la arquitectura espacial fina donde estas dinámicas se despliegan.
Esto abre la posibilidad de estudiar APUS (propiocepción extendida) y dinámicas encarnadas de redes neuronales a escalas antes inaccesibles, como capas corticales, trayectorias de propagación y regímenes de estabilidad e inestabilidad neural.
Límites y próximos pasos
Los autores señalan con precisión que:
secuencias con mayor carga RF (SE-EPI, MP2RAGE, ASL, VASO) requieren precaución adicional;
los paradigmas de tarea y los análisis laminares aún demandan validaciones específicas;
se esperan mejoras adicionales mediante transmisión paralela (pTx) y nuevos materiales de electrodos.
Estas limitaciones no debilitan el estudio; por el contrario, delimitan claramente los próximos experimentos necesarios.
Síntesis final
Este trabajo establece un hito metodológico: el EEG–fMRI a 7T deja de ser una demostración de nicho y pasa a ser una plataforma viable para la neurociencia humana avanzada.
No se trata solo de mejorar imágenes, sino de habilitar nuevas preguntas científicas, donde milisegundos y submilímetros coexisten para investigar conciencia, epilepsia, redes en reposo, interocepción y dinámicas corticales de alta precisión.
En términos BrainLatam:
cuando el método respeta al cuerpo, el cuerpo vuelve a hablar — en el tiempo correcto y en su territorio.
Ref.:
Martinez, C. S., Wirsich, J., Jäger, C., Warbrick, T., Vulliémoz, S., Lemay, M., Bastiaansen, J., Wiest, R., & Jorge, J. (2025). An optimized framework for simultaneous EEG-fMRI at 7T enabling safe, high-quality human brain imaging with millisecond temporal resolution and sub-millimeter spatial resolution. Imaging Neuroscience. https://doi.org/10.1162/imag.a.983
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