Psicofisiología

Actividad eléctrica. Cerebro. Actividad espontanea. Neurofisiología. Cognisción

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TEMA 4

ACTIVIDAD ELÉCTRICA

CEREBRAL ESPONTÁNEA

ESTUDIO DE LA ACTIVIDAD CEREBRAL (señales con origen directa/ en el SNC):

1.Actividad Eléctrica Cerebral Espontánea (AECE)- Se refiere a ritmos encefalográficos. Es lo de la 2ª práctica.

2.Actividad Eléctrica Cerebral Provocada (AECP)- Son los potenciales evocados de la 1ª práctica.(Ocupa 2 temas del programa)

3.Actividad Magnética

4.Medidas metabólicas (TEP,RMI)- Se basan en el consumo de glucosa o de oxígeno q se hace en distintas zonas cerebrales.

Estas 2 últimas son importantes desde el punto de vista clínico o neurológico xo lejos de la psicología, x lo q no las daremos.

ACTIVIDAD ELÉCTRICA CEREBRAL ESPONTÁNEA (AECE)

Resolución temporal y espacial del EEG (No habla todavía de forma concreta sobre la Espontánea):

  • Tienen la ventaja de un bajo presupuesto

  • Excelente resolución temporal- Permite relacionar la Actividad Eléctrica en el orden de milisegundos con procesos psicológicos o ctas. muy complejas. Estos cambios en la actividad neuronal pueden ser instantánea/ medidos como cambios en el EEG. Estas medidas se pueden relacionar con ctas. q cambian dinámica/ en cortos períodos de tiempo.

  • Pobre resolución espacial- Permiten visualizar ciertas regiones del cerebro lo cual es clave xa una intervención neuroquirúrgica o xa caracterizar problemas de tipo neurológico.

Resistencia de hueso, cuero cabelludo, etc, q funcionan como filtros pasa-bajas.

El problema inverso no tiene solución única (una distribución particular puede ser producida x diferentes combinaciones de fuentes), es decir, si supiéramos en qué lugar del SN podríamos calcular dónde estaría reflejado en el cuero cabelludo. En estas localizaciones la señal se recibe en el cuero cabelludo y estimamos cuál podría ser el lugar neural donde se produce. Esto en términos matemáticos no tiene una sola unidad.

La tendencia es fusionar ambos tipos de técnicas (EEG y Neuroimagen), de forma q así sabríamos el origen con exactitud y de forma más rápida q con una técnica de neuroimagen.

En técnicas de AEC xa hacer mejor las estimaciones se tiende a usar un mayor número de electrodos de forma q si se tiene más información la estimación será más aproximada.

La evolución ha sido: 64, 128 ht 256 electrodos.

A.E.C.ESPONTÁNEA (EEG):

Es la actividad tónica o normal de la actividad cerebral q tenemos en cada momento.

Esta activación refleja cambios de nivel o tono, q no tiene una relación extensa, aparente o precisa con un estímulo puntual o interno y externo xo sí q puede experimentar cambios de ritmo o frecuencia con q esa actividad se está produciendo o se va a producir.

AEC es lo q conocemos como Ritmos o Bandas EEG q se caracterizan x su frecuencia.

Frecuencia

Cambios de nivel = Cambios de ritmo

Amplitud

4 ritmos básicos: β α θ Δ

Beta Alfa Theta Delta

Estos 4 Ritmos van de la > Frecuencia (+ rápido) al de < Frecuencia (+ lento)

Se caracterizan en forma de HZ = Hercios o Ciclos.

A estos 4 ritmos básicos se le puede añadir uno más que sería el más rápido de todo, es decir, estaría situado antes de los Beta.

Su frecuencia es de + 30 Hz

Hay algunos filtros q no dejan pasar entre 0,5 y 30 Hz, x lo q se eliminarían.

Se cree q requiere de trasmisiones sinápticas muy rápidas y q abarcan redes muy extensas.

(X. Ej: Es importante en la Hiperactividad)

ORIGEN FISIOLÓGICO DE LA SEÑAL EEG

Este origen lo detectamos desde la superficie del cráneo.

Los potenciales de acción representan una actividad transiente de alta frecuencia y es atenuada con la distancia desde las fuentes generadoras hasta el cuero cabelludo.

El potencial de acción tiene una alta frecuencia q x el filtro pasa-bajas le elimina del registro de tal manera q son los postsinápticos los q se detectan.

Es decir, la suma de potenciales postsinápticos.

RITMO BETA (β)

Frecuencia: 15-30 Hz

Amplitud: 5-10 μV

Se localiza en emplazamientos FRONTOCENTRALES (situación más anterior en el SI 10-20)

Se encuentra en situaciones de Vigilia con actividad moderada, es decir, cuando se desarrolla una actividad habitual.

Aumenta la Frcia y disminuye la Amplitud con el aumento del esfuerzo cognitivo.

Frcias + altas del ritmo (25-30 Hz) asociados a la ansiedad.

RITMO ALFA (α)

Frecuencia: 8-15 Hz

Amplitud: 20-60 μV

Se favorece su aparición en estados de Vigilia relajada y con ojos cerrados

Aparece definido en Regiones occipitales. En salvas, aspecto sinuisoidal, puntiagudo

Bloqueo o desaparición del ritmo alfa con apertura de los párpados (entrada de estimulación visual).Diagnóstico diferencial entre ceguera histérica y orgánica.(es decir, ceguera fingida o ceguera real)

Disminuye en tareas q requieren imaginación visual (Ss q usan imágenes verbomotrices tienen > persistencia de alfa) q se puede poner a prueba pidiéndole al sujeto q cierre los ojos y q imagine un paisaje. En contraposición xon tareas verbales o q requieren del lenguaje.

El ritmo alfa es el q + se estudia con AEG Espontánea y nos permite estudiar la cuantificación de activación (A > alfa > Activación Cognitiva)

Es decir, a > relajación < activación.

Mediante el estudio de alfa se caracteriza el nivel de activación de otras actividades.

El ejercicio físico se relaciona con la activación.

En este tipo de registros (q son bipolares: Hemisferio izquierdo y Hemisferio derecho) se comparan electrodos homólogos en tareas espaciales con verbales q activarán el hemisferio izquierdo y el derecho respectiva/

RITMO THETA (θ)

Frecuencia: 4-8 Hz

Amplitud: 50-100 μV

Característico de la infancia, desaparece a medida q la corteza cerebral madura.

Ht los 13 años correlaciona la edad mental con el ritmo Theta

Patológico si aparece en vigilia después de 25 años.

Normal en estados como el sueño, hipnosis, meditación profunda, resolución de problemas, hiperventilación.

Origen talámico, registro parietotemporal.(las regiones + posteriores)

Su presencia es frecuente en trastornos de personalidad o psicológico (X. Ej: La anorexia q impide la percepción táctil; presentaría + Theta en regiones q cabría esperar q se redujera)

Puede cuestionarse q sean previos o posteriores al trastorno, es decir, si presentan Theta en actividades q no debería como alguien con propensión a una patología.

Si aparece (en estado de vigilia) asociado al ritmo deltapuede indicar tumores cerebrales.

RITMO DELTA (Δ)

Frecuencia: 0,5-4 Hz

Amplitud: 100-200 μV

Es el ritmo + lento

Apareen en etapa 3 del sueño y predomina en la etapa 4 (sueño lento)

Presente en bebés todavía lactantes

Patológico en la vigilia en adultos indicando tumor, lesión vascular, etc.

REGISTRO Y ANÁLISIS

-Lo normal es usar MONTAJES BIPOLARES en los q contrastamos zonas activas (en potenciales evocados se contrastan una zona activa con una zona pasiva) entre distintos emplazamientos.

-La colocación de los electrodos se hace en cuanto al SISTEMA INTERNACIONAL 10/20, q no es una implantación fija sino relativas xa q en todos los ss las distancias sean las mismas. Tenemos:

Línea Sagital o Anteroposterior-

Línea Trasversal

Línea Coronal

-Un problema en este tipo de registros va a ser la presencia de artefactos q pueden contaminar el registro o sesgar la actividad q queremos mirar. Los + frecuentes son los movimientos oculares.

Siempre se hace a la vez un registro de EEG con uno de movimientos oculares xa poder ser eliminados, ya q se observan x su elevada amplitud.

Esto es una limitación importante, x. ej: al hacer una prueba del lenguaje.

Hay laboratorios q intentan eliminar este problema matemática/.

La única forma q hay x ahora es la exclusión de los sujetos con muchos movimientos.

Otro tipo de artefacto es la actividad electromiográfica (EMG) q es la asociada a la musculatura esquelética. La + común es la facial. Este artefacto es menos frecuente. Se solventa haciendo q el sujeto presente inmovilidad de la cabeza.

Tb puede haberse introducido la actividad electrotérmica. Si estamos en un entorno de calor se pueden activar las glándulas sudoríparas. La forma de solucionarse es controlar la temperatura del ambiente.

Tb puede introducirse la EKG o actividad electrocardiográfica, sobre todo en jóvenes, q tienen una actividad cardiaca muy potente.

La > parte de los artefactos proceden del propio sujeto.

ANÁLISIS ESPECTRAL:

A.E.G.E o de los Ritmos (EEG) lo q se va a analizar es la FRECUENCIA. Concreta/ la banda alfa, q a > actividad de alfa < actividad cortical.

El análisis espectral consiste en que nos descompone cada banda dentro de un registro. El estudio se completa con la localización, topografía o regiones donde se producen los cambios de EEG. (X. Ej: α-occipital, etc).

APLICACIONES DE ESTE TIPO DE ESTUDIOS ELECTROENCEFALOGRÁFICOS DE ACTIVIDAD ELÉCTRICA ESPONTÁNEA:

NEUROFISIOLOGÍA:

  • Estudios del sueño- El EEG ha permitido conocer q el sueño transcurre x etapas en las q va cambiando el trazado. Se ha podido diferenciar en el sueño MOR o REM de sueño lento una actividad Theta similar a la vigilia q se puede considerar como la consolidación de aprendizajes durante el día.

  • Diagnóstico confirmatorio de la epilepsia. Este tipo de actividad anómala u onda específica en ciertas regiones temporales puede significar la presencia de epilepsia caracterizada por espigas, punta-onda.

ESTUDIOS PROPIA/ PSICOLÓGICOS:

  • Procesos Afectivos- Asociar ciertos ritmos con estados afectivos o emociones espontáneas de corta duración. X. Ej: La relación entre ciertas regiones y estados.

Se analiza la expresión emocional ante pelis q producen alegría o miedo con el registro EEG, observando:

Una > activación prefrontal derecha (disminuye poder de alfa = > activación) durante signos faciales de desagrado en respuesta a escenas negativas comparados con signos faciales de alegría ante escenas positivas. No hay diferencias en regiones posteriores.

Relación entre Hemisferio Izquierdo y Emociones Positivas (Corteza Prefrontal Izquierda)

Relación entre Hemisferio Derecho y Emociones Negativas (Parte Anterior o Corteza Prefrontal Derecha). Es decir, > actividad prefrontal derecha se asocia a emociones negativas.

Lesión en el Hemisferio Izquierdo, concreta/ en regiones anteriores, el sujeto presentaría depresión, ya q afectaría a emociones negativas.

Esto tiene q ver con estímulos adaptativos, ya q a + positiva + acercamiento y a + negativas > evitación.

DIFERENCIAS INDIVIDUALES

  • Relación de grado de activación frontal con reactividad y vulnerabilidad afectivas:

    • Los bebés q lloran + ante la separación de su madre, tenderán a mostrar > actividad prefrontal derecha y < izquierda, y viceversa.

    • En adultos, si contrastamos los de > actividad frontal izquierda con los de > actividad derecha observamos q los de > izquierda autoinforman q muestran > nº de emociones positivas y tienen > tendencia a la actividad conductual (en escalas de autoreporte) q los de > derecha, q tienen autoinformes + negativos y tiene > tendencia a la activación conductual.

Dicen q estos resultados muestran diferencias de vulnerabilidad ante estímulos. Cuando presentamos pelis:

La > actividad izquierda muestran + emociones positivas ante escenas positivas de películas.

La > actividad derecha son los q van a informar de + emociones negativas ante pelis de contenido negativo q x el contrario no a afectar a los de > izquierda.

Los patrones de interacción con madres depresivas se suelen asociar a > derecha, es decir, + reacción o q lloran + y + vulnerables a desarrollar la depresión a largo plazo.

PSICOPATOLOGÍA:

Este tipo de trabajos en la clínica tb son contundentes:

Depre- Aparece asociada a hipoactivación frontal izquierda. Lo cual aparece sistemática/ asociada como un reflejo de la disminución de la falta de placer, pérdida de interés y pérdida de la motivación x metas.

Incuso esta hipoactivación aparece tras la mejoría de la sintomatología clínica xo sigue dándose este patrón de la actividad EEG.

Ansiedad- Presenta una patrón + generalizado. Se asocia a un incremento en la actividad frontal y parietal derecha. Reflejo del componente de activación o arousal de la ansiedad.

Hay autores q proponen un modelo teórico:

DAVIDSON Región Anterior Izq VS Derecha (Frontal) Valencia Afectiva (Estado de ánimo positivo o negativo)

HELLER Región Posterior Derecha (Parietal) Arousal o Activación

En la actualidad hay quien habla de q puede existir un marcador q te hace inmune VS vulnerable a la depresión llamado “Represor”- Se refiere a sujetos q son capaces de obviar la parte negativa de la vida cotidiana q afrontan. Este individuo presenta un perfil de la Alegría (> activación; + derecha)

PROCESOS COGNITIVOS

-Estudios de especialización hemisférica: Activación diferencial de ambos hemisferios estudiando el poder de alfa. Se hace una comparación de la banda alfa en electrodos homólogos. (X. Ej: Tareas verbales VS Tareas espaciales)

-Memoria de Trabajo verbal y espacial (Memoria Operativa o MCP)- El poder de Theta (> Theta > carga de memoria y > alfa > dificultad con > activación cortical) se incrementa con el incremento de la carga en memoria. El poder de alfa decrece cuando aumenta la dificultad de la tarea (relación inversa a cantidad de recursos corticales dedicados; es decir, aumenta Theta y disminuye CI), pero aumenta con la práctica (habituación se relaciona con menores recursos corticales)

Cerebro Eficaz (Aumenta CI) -------- < Diferenciación regional

Cerebro con Bajo CI -------------------- < Diferenciación o > monotonía cerebral (coherencia ante distintas tareas)

(> alfa a > práctica, como si se economizaran los recursos, es decir, < actividad x un aumento de la práctica)

(alfa crece con la edad ht los 13 años; Correlación entre alfa y CI)

-Atención- Trastornos de aprendizaje- Se ha comprobado q niños con TA presentan un EEG con ciertas grafoelementos anómalos (Espiga, Punta- Onda q era la q presentaban los epilépsicos xo estos la presentan sin tener epilepsia). Presencia de espigas coincidiendo con errores u omisión de respuesta en una tarea de atención sostenida.

Mala maduración de regiones frontales del Hemisferio Izquierdo.

DIFERENCIAS INDIVIDUALES:

Hay sujetos más susceptibles a la hipnosis, x lo q estudian la relación entre el EEG y la susceptibilidad HIPNÓTICA- Una mayor cantidad de actividad alfa, sobre todo en ojos abiertos, en sujetos q tienen altas puntuaciones en tests de susceptibilidad hipnótica (probable/ xq son capaces de ignorar otros estímulos que compiten con las órdenes hipnóticas)

La Relación entre EEG y la MEDITACIÓN

Los sujetos meditadores pueden mostrar un estado de relajación con actividad alfa y theta estables y no quedar dormidos.

Los sujetos no entrenados tienden a dormir en estado de relajación y en su EEG aparecen husos de sueño y complejos K q indican q se está durmiendo.

La comparación entre individuos Intra y Extravertidos haciendo alusión a la distinta activación.

Conforme aumenta la puntuación psicométrica en Introvertidos su eje demuestra una > frecuencia.

En ausencia de tarea el Extravertido q parece q necesita estimulación externa está desconcertado y es entonces cuando se encuentran los resultados paradójicos, dándonos una elevada activación.

Cuando obligamos al sujeto a seguir una tarea básica nos dará > puntuación en Introversión y menor.

En Introversión sería > puntuación en Extraversión:

De esta manera se establece variable entre introversión y extroversión (Partiendo de la Tª de Eysenck)

Formación Reticular EEG

Alto nivel

Introvertidos de Alta frcia

Activación

Bajo nivel

Extrovertidos de Baja frcia

activación