Electroencefalograma (EEGs) y Potenciales Evocados (ERPs)

Electroencefalogramas (EEG) y Potenciales Relacionados con Eventos (ERPS): Preparativos y procedimientos

Los EEG (electroencefalogramas) son un método de medición de la actividad cerebral que utiliza electrodos (de 25 a 34, y más para profundizar en la actividad cerebral) colocados en el cuero cabelludo con un gel conductor. Estos electrodos son capaces de detectar la diminuta actividad eléctrica que se produce cuando se "disparan" potenciales de acción en una neurona, también conocidos como impulsos nerviosos. Esta actividad neuronal es detectable.

Según Nayak y Anilkumar (2020)

Las cargas eléctricas detectadas por los electrodos se grafican a lo largo del tiempo para dar una indicación del nivel de actividad que se produce en esa zona concreta del cerebro. Estas ondas indican algún tipo de actividad funcional en el cerebro y, en el caso de los ERPs (potenciales relacionados con eventos), probablemente en respuesta al estímulo, evento o prueba que está experimentando la persona.

A continuación, esta actividad se traza como resultado en un gráfico que proporciona los datos en forma de 4 tipos diferentes de ondas conocidas como:

• Alfa.

• Beta.

• Theta.

• Delta.

Estas ondas se diferencian en dos puntos: la amplitud y la frecuencia.

La frecuencia suele ser el aspecto más citado de las formas de onda, y cada forma de onda tiene un rango general (Nayak y Anilkumar, 2020):

• Delta (0,5 a 4Hz)
• Theta (4 a 7Hz)
• Alfa (8 a 12Hz)
• Sigma (12 a 16Hz)
• Beta (13 a 30Hz)

Fig. 2: Diez segundos de datos de EEG muestran cómo aparecen las ondas cerebrales¹.

Las ondas también cambian dependiendo de si la persona está dormida o despierta. El ejemplo anterior muestra algunos patrones reconocibles de ondas. Son coherentes y pueden clasificarse fácilmente. Sin embargo, las ondas pueden estar sincronizadas o desincronizadas.

1. Las formas de ondasincronizadas suelen producirse cuando la persona está dormida o concentrada en una tarea.

2. Las formas de ondadesincronizadas son más habituales cuando la persona está despierta, ya que su cerebro cambia rápidamente de atención y función.

Enfermedades diagnosticadas con un EEG

Los EEG son buenos para detectar enfermedades como la epilepsia en una persona, porque la epilepsia interrumpe las señales que normalmente se envían a través de las neuronas del cerebro. Esto provoca comportamientos o respuestas anormales, como espasmos musculares y convulsiones.La identificación de formas de onda reconocibles durante el sueño permite a los médicos determinar si la persona padece un trastorno del sueño. Los EEG también se utilizan para detectar la actividad cerebral en otras enfermedades, como la enfermedad de Alzheimer.

¿Qué puede afectar a los EEG y las ERPs?

Es importante tener en cuenta las variables de confusión al realizar una investigación, y esto sigue siendo así en el caso de los EEG y los PRE.

Entre las variables de confusión que pueden afectar a un EEG y una PRE se incluyen (Nayak y Anilkumar, 2020)

• Edad de los participantes
• Conciencia (¿los participantes están despiertos o dormidos?)
• Estímulos biológicos y ambientales
• Actividad física y mental

Potenciales relacionados con eventos (PRE) frente a EEG: ¿Qué son los PRE?

Los potenciales relacionados con eventos (PRE) son muy similares a los EEG porque utilizan electrodos colocados en el cuero cabelludo para medir la actividad eléctrica del cerebro.Sin embargo, los PRE difieren en la forma en que miden las respuestas a un estímulo, es decir, exponiendo al participante a los estímulos muchas veces.

Lalatencia es el tiempo que transcurre entre la exposición del estímulo al participante y su respuesta al mismo. Las ERPs y los EEGs suelen tener una latencia corta en los primeros 100 ms, que se denominan ERPs sensoriales porque los sentidos responden de forma refleja al estímulo.Después de 100 ms llega la respuesta real al estímulo, en la que la información se ha procesado cognitivamente.

Componentes del Potencial Relacionado con Eventos: Estafa Cerebral ERP

Los componentes de los PRE se refieren a una de las ondas de las formas de onda, identificadas por sus diferencias de polaridad, temporización, distribución en el cuero cabelludo, sensibilidad y otros factores (Woodman, 2010). Como se ve en la imagen siguiente, algunos ejemplos de componentes son P1, N1, N2 y P3.

Fig. 3: Los componentes de los PRE².

Se pueden ver ejemplos de potenciales relacionados con eventos (PRE) en investigaciones sobre distintas áreas de la psicología, como la memoria.

Los ERPs también pueden utilizarse en otras áreas de investigación, más allá de la memoria.

• Miltner et al. (2005) investigaron las fobias mediante ERPs. Las fobias incluían el miedo a las serpientes y a las arañas, e investigaron específicamente las respuestas corticales y las valoraciones de valencia/excitación en respuesta a estas fobias, comparando a los fóbicos con los controles sanos.
  • Encontraron mayores amplitudes de los componentes tardíos de la ERP, incluido el P3 que comentamos antes, pero no de los componentes más tempranos de la ERP, como el N2, cuando los fóbicos miraban estímulos inductores de miedo.

Puntos fuertes y débiles del electroencefalograma (EEG) frente a los potenciales relacionados con eventos (PRE)

Aquí tratamos los puntos fuertes y débiles de los potenciales relacionados con eventos y los electroencefalogramas, ya que ambas son técnicas similares con ventajas e inconvenientes parecidos.Sin embargo, una de las principales cosas que podemos sugerir al utilizar los EEG y los ERPs es que estas áreas pueden asociarse a respuestas y comportamientos específicos cuando se miden.

Puntos fuertes

En primer lugar, exploremos los puntos fuertes del uso de EEG y ERP.

• Bajo coste: En comparación con otras técnicas de exploración cerebral, los EEG y los ERPs son alternativas de bajo coste. No requieren un gran equipamiento y son más accesibles que máquinas como las fMRI (imágenes por resonancia magnética funcional).
• Sonútiles para el diagnóstico clínico: Son útiles para diagnosticar enfermedades como la epilepsia, una afección que se produce como consecuencia de una actividad eléctrica alterada en el cerebro.
• Alta resolución temporal: ambas técnicas tienen una alta resolución temporal porque registran la actividad a los milisegundos de producirse, a diferencia de la RMf, que tiene un retardo. Es muy precisa a la hora de cronometrar la actividad eléctrica del cerebro.
• LasERPs son robustas: como las ERPs utilizan un método de promediación, sus resultados son más fiables y pueden atribuirse a la actividad porque se filtran las activaciones aleatorias que no tienen nada que ver con la actividad cerebral que se produce como consecuencia del estímulo.
• No invasiva: Se colocan electrodos en el cuero cabelludo para detectar la actividad. Es un método no invasivo de detección de la actividad cerebral.
• Movilidad: El sujeto puede moverse durante el examen EEG o ERP, a diferencia de la RMf, que requiere que el sujeto permanezca inmóvil. Este procedimiento permite realizar una gama más amplia de pruebas a los participantes que en el caso de otras formas de exploración cerebral.
• Seguimiento del desarrollo cognitivo: Los dos estudios de Bells muestran la utilidad de los EEG para evaluar a los niños en distintas situaciones; en tareas de memoria a los 8 meses de edad, y la solidez de estas pruebas.¹

Puntos débiles

Ahora exploremos los puntos débiles.

• Baja resolución espacial: Como los electrodos están en el cuero cabelludo, sólo pueden detectar la actividad eléctrica profunda del cerebro. Por ejemplo, no puede saber qué hace la amígdala, sino sólo la actividad superficial. La resolución espacial es menor en comparación con otras técnicas, como la RMf.
• No es precisa: Los electrodos de EEG pueden proporcionar una buena estimación de dónde se produce la actividad eléctrica, pero no es exacta. Te dice dónde es más fuerte la actividad eléctrica, pero no de dónde procede exactamente. Los electroencefalogramas suelen representar la actividad de todo el cerebro, y no de neuronas concretas.
• Incómodo: Los numerosos electrodos combinados con el gel hacen que el aparato resulte incómodo para los participantes. Además, el gel permanece en el pelo hasta que se lava, por lo que puede resultar muy incómodo para los participantes.
• Los EEG carecen de la solidez de los ERP: Los EEG captan la actividad que se produce en todo el cerebro, y no utilizan la técnica de promediación, lo que hace que los PRE sean robustos en comparación.
  • En consecuencia, se necesitan más muestras de EEG para obtener resultados precisos, lo que lleva mucho tiempo y es incómodo, y a veces aumenta los costes.
• Variables de confusión: Es necesario tener en cuenta factores como la edad, la consciencia y los estímulos ambientales. Cuando no se tienen en cuenta, las variables de confusión afectan a los resultados.