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EEG
Exploración neurofisiológica que se basa en el registro de la actividad bioeléctrica cerebral en condiciones basales de reposo, en vigilia o sueño, y durante diversas activaciones (habitualmente hiperventilación y fotoestimulación).
Breve Historia
Richard Caton (1842-1926), un médico de Liverpool, presentó en 1875 sus hallazgos sobre los fenómenos bioeléctricos en los hemisferios cerebrales de ratones y monos, expuestos por craniectomía.
Hans Berger (1873-1941) comenzó sus estudios sobre electroencefalografía en humanos, en 1920.
Información básica
La electroencefalografía es una técnica que permite estudiar la actividad cerebral. Por tanto, la utilizamos para conocer mejor el diagnóstico y la localización de su enfermedad, y en muchos casos la intensidad de una posible lesión. De esta forma, podemos orientar a su médico especialista sobre el diagnóstico y tratamiento a seguir.
Actividad cerebral: cerebro
Forma parte del sistema nervioso Contiene alrededor de 10-15.000 M
de neuronas, más del 90% de las neuronas del cuerpo
Pesa aprox 1,5 Kg (entre el 2% y el 3% del peso de un adulto)
Utiliza alrededor del 20% del suministro de oxígeno del cuerpo
Tiene una sup. aproximada de 2 m2, y cabe en el cráneo debido a que está doblado/plegado
Actividad cerebral: cerebro
Funciones Multitasking: controla respiración,
latidos cardíacos, temperatura. Conducimos un auto mientras conversamos, nos indica si sentimos frío o calor, hambre, o que tenemos tareas pendientes para más tarde
Para todo ello, el cerebro tiene partes especializadas, y si hay un daño cerebral, puede verse afectada una o más áreas
Neuronas Las conexiones entre ellas permiten
procesar señales y almacenar memorias
Nacemos con la mayor parte de las neuronas que tendremos en toda la vida, por lo que es difícil que el cerebro dañado se recupere, lo que no quiere decir que sea imposible, debido a la plasticidad neuronal
Un neurotransmisor es una molécula en estado de transición, con déficit o superávit de cargas. Este estado de transición le da un tiempo máximo de estabilidad de unas cuantas vibraciones moleculares. El medio por el cual se transmite es la mielina, responsable de la sinapsis neuronal, que conecta con el grupo de receptores dendítricos, descargando en la dendrita específica que admite el neurotransmisor portador de la carga.
El paso del neurotransmisor por los axones estimula la creación de mielina, por lo que a mayor cantidad de mielina, menor resistencia a la transmisión y menor uso de recursos.
Origen de la EEG
Los fenómenos que ocurren en la sinapsis son de naturaleza química, pero tienen efectos eléctricos laterales que se pueden medir.
Una sola neurona no llega a ser apreciable dentro del montón, pero si pensamos en ellas como vectores, lo que medimos es la resultante.
Origen de la EEG
Estos efectos eléctricos se pueden medir “in situ” (electrodos de aguja) o en el cuero cabelludo (electrodos superficiales). Obviamente la intensidad de la señal en el último caso es menor, pero tiene la ventaja de ser una técnica no invasiva.
Señales EEG superficiales
Magnitud: 5 a 300 μV Ancho de banda: 0,5 a 100 Hz
(normalmente se utiliza hasta 70 Hz para clínica)
Ubicación de los electrodos
La amplitud, fase y frecuencia del EEG dependen de la ubicación del electrodo.
La cabeza es mapeada por 4 puntos: Nasion, Inion, Puntos pre-auriculares derecho e izquierdo.
Forma 19 electrodos más tierra Los electrodos son puestos midiendo la
distancia Nasion-Inion y haciendo puntos en 10%, 20%, 20%, 20%, 20% y 10% a lo largo de su longitud.
El vértex, o electrodo CZ, se encuentra ubicado en el punto medio
Electroencefalógrafo
Diagrama de bloques
ElectrodosFiltro
SeñalPre (instrumentac) + Amplificación
Aislación
Electrodos superficiales
Tienen un baño de oro o de plata Necesitan un gel o pasta conductora para
mejorar la interfaz Se utilizan distintas pastas conductoras,
de acuerdo a la duración del estudio (por ejemplo, para polisomnografía, un estudio que dura toda una noche, se utiliza colodión, el cual tiene mejor funcionamiento mecánico)
Pre + Amplificación
Alta impedancia de entrada, alta relación de rechazo al modo común (RRMC) y bajo ruido
Aislación
Alfa: 8 a 13 Hz. 20-60 μV (50 μV promedio), aunque 100-200 μV todavía se considera normal.
Beta: >13 Hz (gralmente 18-25 Hz). 5-10 μV, excepcionalmente supera los 30 μV
Theta (o Tita, para los moralistas): 4 a 7,5 Hz. Baja amplitud
Delta: < 3,5 Hz Mu: 7 a 12 Hz, usualmente 8-10 Hz
(también se le llama “alfoide”). 20-60 μV. Trenes de pocos segundos de duración
Lambda: Región occipital, relacionadas con actividad visual. Potenciales evocados visuales
Ondas y ritmos EEG - vigilia
Ondas y ritmos EEG - vigilia
Ritmo Alfa : Es el ritmo dominante en un electroencefalograma (EEG) normal. Se localiza sobre todo en estructuras occipitales y parietales, siendo más evidentes en condiciones de relax y al cerrar los ojos. Distribución: regiones posteriores
(occipitales) de ambos hemisferios, en forma simétrica. Reflexión en regiones parietales y posterior de lóbulos temporales.
Ondas y ritmos EEG - vigilia
Ritmo alfa en regiones posteriores del cerebro
Ojos abiertos
Ojos cerrados
Ondas y ritmos EEG - vigilia
Ritmo Beta: Aparece en aproximadamente el 20 % de las personas normales, siendo más evidente si el paciente está sometido a tratamientos con fármacos sedantes. Significado fisiológico: no está
claro, pero se supone que tiene relación con la función senso-motora
Presente en personas con función cerebral normal: en pacientes en coma es un signo de buen pronóstico
Ondas y ritmos EEG - vigilia
Ritmo Mu: Es el menos frecuente de los ritmos de un registro normal, estando en tan sólo un 10 % de los individuos normales. Localizado en regiones centrales. Se identifica por su morfología típica en “arcos” y por ser suprimido si se mueve la extremidad superior contralateral. Vinculado a los sistemas sensorial
y motor, de forma contralateral. Sin relación con lo visual ni con la actividad mental.
Ondas y ritmos EEG - vigilia Ondas lambda: al realizar movimientos de
búsqueda con los ojos (fijarse en los detalles de una habitación, observar diversos elementos de un dibujo, etc.) aparecen deflexiones en regiones occipitales que se denominan ondas lambda. Morfología: son ondas agudas, usualmente
bifásicas y de forma triangular. Son similares a los elementos agudos transitorios positivos occipitales que aparecen durante el sueño.
Duración: 100-250 ms. Amplitud: en general, baja-mediana amplitud (< 50
μV), pero pueden alcanzar un gran voltaje, pudiendo ser confundidas con ondas patológicas.
Distribución: aparecen en regiones occipitales. Siempre van precedidas de un potencial generado por el movimiento ocular, que aparece en regiones anteriores, y que indica la relación entre los movimientos discriminadores de los ojos (o de búsqueda) y las ondas lambda.
Relación de fase: aunque en ocasiones estas ondas pueden ser asimétricas, siempre aparecen de un modo sincrónico en los dos hemisferios.
Ondas y ritmos EEG - vigilia
Ondas lambda en regiones posteriores (ojos abiertos, efecto de parpadeo)
Arquitectura del sueño
2 fases definidas: REM (Rapid Eyes Movement) o MOR
(Movimiento Ocular Rápido) no-REM
Ciclo de sueño: se repite un número variable de veces, entre 3 y 7, y la duración de cada ciclo es variable, pero en conjunto dura 70-120’ (60-90’ de sueño no-REM y 15-30’ de sueño REM)
Estadios del sueño
Sueño no-REM Fase sin movim oculares rápidos (75-
80%) Estadio 1: somnoliencia Estadio 2: sueño superficial Estadio 3: sueño mediano Estadio 4: sueño profundo
Sueño REM Fase de movimientos oculares
rápidos (20-25%) Sueño paradójico
Estadio 1 no-REM. Ondas agudas del vértex (flechas) y ondas agudas positivas occipitales (asteriscos)
Estadios del sueño
Respuesta fisiológica a la hiperventilación. 1. Antes. 2. Un minuto después (theta rítmico con máximo bifrontal). 3. Dos minutos después (theta y delta, máximos bifrontales). 4. Tres minutos
después (delta ritmico, máximo bifrontal). 5. Un minuto después de finalizar la hiperventilación (similar a 1).
Hiperventilación
Respuesta fisiológica a la ELI. Fenómeno de arrastre
(potenciales de similar frecuencia que los de la lámpara).
Estimulación Luminosa Intermitente
Otras aplicaciones
Potenciales evocados auditivos• onda I: Nervio
auditivo• onda II. Núcleo
coclear• onda III. Complejo
olivar superior• onda IV. Núcleo
ventral del lemnisco lateral
• onda V Colículo inferior
• onda VI. Cuerpo geniculado medial.
Otras aplicaciones
Potenciales evocados auditivos
Potenciales auditivos evocados entre 1 y 1.000 ms y sitios anatómicos correspondientes.
Otras aplicaciones
Neurofeedback: es una técnica en la
cual entrenamos al cerebro para ayudarlo a mejorar su propio funcionamiento y el del resto de organismo. El incorrecto funcionamiento del cerebro puede observarse a través de un CEEG (Electroencefalograma computado o Mapeo cerebral computado).
Otras aplicaciones
BCI (Brain-Computer Interface: Interfaz Cerebro-Computadora) A partir de señales EEG Provee un canal de comunicación entre
el cerebro y una computadora El cerebro trabaja por patrones Se identifica la intención a partir de la
actividad mental, identificando patrones Distintas técnicas y paradigmas, que
requieren mayor o menor entrenamiento por parte del usuario
Otras aplicaciones
BCI Áreas de investigación:
Mejorar sistema de electrodosMejorar sistema de comunicación de
la señal (inalámbrica, por ej.)Identificación de patrones
(matemática compleja)Utilización de elementos portátiles
(no es cómodo andar con una PC por todos lados)
Accionamiento (uso de computadoras, sillas de ruedas, prótesis electromecánicas, domótica, etc)
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