(EEG) Electroencefalografía

ElectroencefalografíaElectroencefalografía(EEG)(EEG)

Por:Por:

Claribel IzquierdoClaribel Izquierdo

Santiago, Republica DominicanaSantiago, Republica Dominicana

Octubre 2014Octubre 2014

EEGEEG

Exploración neurofisiológica que se basa en el Exploración neurofisiológica que se basa en el registro de la actividad bioeléctrica cerebral en registro de la actividad bioeléctrica cerebral en condiciones basales de reposo, en vigilia o condiciones basales de reposo, en vigilia o sueño, y durante diversas activaciones sueño, y durante diversas activaciones (habitualmente hiperventilación y (habitualmente hiperventilación y fotoestimulación). fotoestimulación).

Breve HistoriaBreve Historia

Richard Caton (1842-1926), un médico de Richard Caton (1842-1926), un médico de Liverpool, presentó en 1875 sus hallazgos sobre Liverpool, presentó en 1875 sus hallazgos sobre los fenómenos bioeléctricos en los hemisferios los fenómenos bioeléctricos en los hemisferios cerebrales de ratones y monos, expuestos por cerebrales de ratones y monos, expuestos por craniectomía. craniectomía.

Hans Berger (1873-1941) comenzó sus estudios Hans Berger (1873-1941) comenzó sus estudios sobre electroencefalografía en humanos, en sobre electroencefalografía en humanos, en 1920. 1920.

Información básicaInformación básica

La electroencefalografía es una técnica que La electroencefalografía es una técnica que permite estudiar la permite estudiar la actividad cerebralactividad cerebral. Por . Por tanto, la utilizamos para conocer mejor el tanto, la utilizamos para conocer mejor el diagnóstico y la localización de su enfermedad, y diagnóstico y la localización de su enfermedad, y en muchos casos la intensidad de una posible en muchos casos la intensidad de una posible lesión. De esta forma, podemos orientar a su lesión. De esta forma, podemos orientar a su médico especialista sobre el diagnóstico y médico especialista sobre el diagnóstico y tratamiento a seguir. tratamiento a seguir.

Actividad cerebral: cerebroActividad cerebral: cerebro

Forma parte del sistema nerviosoForma parte del sistema nervioso Contiene alrededor de 10-15.000 M de neuronas, Contiene alrededor de 10-15.000 M de neuronas,

más del 90% de las neuronas del cuerpomás del 90% de las neuronas del cuerpo Pesa aprox 1,5 Kg (entre el 2% y el 3% del peso Pesa aprox 1,5 Kg (entre el 2% y el 3% del peso

de un adulto)de un adulto) Utiliza alrededor del 20% del suministro de Utiliza alrededor del 20% del suministro de

oxígeno del cuerpooxígeno del cuerpo Tiene una sup. aproximada de 2 m2, y cabe en el Tiene una sup. aproximada de 2 m2, y cabe en el

cráneo debido a que está doblado/plegadocráneo debido a que está doblado/plegado


FuncionesFunciones Multitasking: Multitasking: controla respiración, latidos controla respiración, latidos

cardíacos, temperatura. Conducimos un auto cardíacos, temperatura. Conducimos un auto mientras conversamos, nos indica si sentimos frío o mientras conversamos, nos indica si sentimos frío o calor, hambre, o que tenemos tareas pendientes para calor, hambre, o que tenemos tareas pendientes para más tardemás tarde

Para todo ello, el cerebro tiene partes especializadas, Para todo ello, el cerebro tiene partes especializadas, y si hay un daño cerebral, puede verse afectada una o y si hay un daño cerebral, puede verse afectada una o más áreasmás áreas


Neurona => sinapsis, porNeurona => sinapsis, pormedio de neurotransmisoresmedio de neurotransmisores

NeuronasNeuronas Las conexiones entre ellas permiten procesar Las conexiones entre ellas permiten procesar

señales y almacenar memoriasseñales y almacenar memorias Nacemos con la mayor parte de las neuronas Nacemos con la mayor parte de las neuronas

que tendremos en toda la vida, por lo que es que tendremos en toda la vida, por lo que es difícil que el cerebro dañado se recupere, lo que difícil que el cerebro dañado se recupere, lo que no quiere decir que sea imposible, debido a la no quiere decir que sea imposible, debido a la plasticidad neuronalplasticidad neuronal

Un Un neurotransmisorneurotransmisor es una molécula en estado de es una molécula en estado de transición, con déficit o superávit de cargas. Este estado transición, con déficit o superávit de cargas. Este estado de transición le da un tiempo máximo de estabilidad de de transición le da un tiempo máximo de estabilidad de unas cuantas vibraciones moleculares. El medio por el unas cuantas vibraciones moleculares. El medio por el cual se transmite es la cual se transmite es la mielinamielina, responsable de la , responsable de la sinapsis neuronal, que conecta con el grupo de sinapsis neuronal, que conecta con el grupo de receptores dendítricos, descargando en la dendrita receptores dendítricos, descargando en la dendrita específica que admite el neurotransmisor portador de la específica que admite el neurotransmisor portador de la carga.carga.

El paso del neurotransmisor por los axones estimula la El paso del neurotransmisor por los axones estimula la creación de mielina, por lo que a mayor cantidad de creación de mielina, por lo que a mayor cantidad de mielina, menor resistencia a la transmisión y menor uso mielina, menor resistencia a la transmisión y menor uso de recursos.de recursos.

Origen de la EEG Origen de la EEG

Los fenómenos que ocurren en la sinapsis son Los fenómenos que ocurren en la sinapsis son de naturaleza química, pero tienen efectos de naturaleza química, pero tienen efectos eléctricos laterales que se pueden medir.eléctricos laterales que se pueden medir.

Una sola neurona no llega a ser apreciable Una sola neurona no llega a ser apreciable dentro del montón, pero si pensamos en ellas dentro del montón, pero si pensamos en ellas como vectores, lo que medimos es la resultante. como vectores, lo que medimos es la resultante.

Origen de la EEG Origen de la EEG

Estos efectos eléctricos se pueden medir “in Estos efectos eléctricos se pueden medir “in situ” (electrodos de aguja) o en el cuero situ” (electrodos de aguja) o en el cuero cabelludo (electrodos superficiales). Obviamente cabelludo (electrodos superficiales). Obviamente la intensidad de la señal en el último caso es la intensidad de la señal en el último caso es menor, pero tiene la ventaja de ser una técnica menor, pero tiene la ventaja de ser una técnica no invasiva.no invasiva.

Señales EEG superficialesSeñales EEG superficiales

Magnitud: 5 a 300 Magnitud: 5 a 300 μμVV Ancho de banda: 0,5 a 100 Hz (normalmente se Ancho de banda: 0,5 a 100 Hz (normalmente se

utiliza hasta 70 Hz para clínica)utiliza hasta 70 Hz para clínica)

Ubicación de los electrodosUbicación de los electrodos

La amplitud, fase y frecuencia del EEG dependen de la La amplitud, fase y frecuencia del EEG dependen de la ubicación del electrodo.ubicación del electrodo.

La cabeza es mapeada por 4 puntos: Nasion, Inion, La cabeza es mapeada por 4 puntos: Nasion, Inion, Puntos pre-auriculares derecho e izquierdo.Puntos pre-auriculares derecho e izquierdo.

Forma 19 electrodos más tierraForma 19 electrodos más tierra Los electrodos son puestos midiendo la distancia Los electrodos son puestos midiendo la distancia

Nasion-Inion y haciendo puntos en 10%, 20%, 20%, Nasion-Inion y haciendo puntos en 10%, 20%, 20%, 20%, 20% y 10% a lo largo de su longitud.20%, 20% y 10% a lo largo de su longitud.

El vértex, o electrodo CZ, se encuentra ubicado en el El vértex, o electrodo CZ, se encuentra ubicado en el punto mediopunto medio

Protocolo internacionalProtocolo internacionalSistema 10-20Sistema 10-20

Distribución en cabezal EEGDistribución en cabezal EEG

ElectroencefalógrafoElectroencefalógrafo

Diagrama de bloquesDiagrama de bloques

ElectrodosFiltro

SeñalPre (instrumentac) + Amplificación

Aislación

Electrodos de aguja (Electrocorticograma)Electrodos de aguja (Electrocorticograma)

Electrodos superficialesElectrodos superficiales

Tienen un baño de oro o de plataTienen un baño de oro o de plata Necesitan un gel o pasta conductora para mejorar la Necesitan un gel o pasta conductora para mejorar la

interfazinterfaz Se utilizan distintas pastas conductoras, de acuerdo a la Se utilizan distintas pastas conductoras, de acuerdo a la

duración del estudio (por ejemplo, para duración del estudio (por ejemplo, para polisomnografía, un estudio que dura toda una noche, polisomnografía, un estudio que dura toda una noche, se utiliza colodión, el cual tiene mejor funcionamiento se utiliza colodión, el cual tiene mejor funcionamiento mecánico)mecánico)

Electrodos superficialesElectrodos superficiales

Autoadhesivos

Gorro - cap

Pre + AmplificaciónPre + Amplificación

Alta impedancia de entrada, alta relación de Alta impedancia de entrada, alta relación de rechazo al modo común (RRMC) y bajo ruidorechazo al modo común (RRMC) y bajo ruido

AislaciónAislación

FiltrosFiltros

Ancho de banda: 0,5 a 100 Hz (70 Hz Ancho de banda: 0,5 a 100 Hz (70 Hz es lo habitual en clínica)es lo habitual en clínica)

Al menos de segundo ordenAl menos de segundo orden

Alfa: 8 a 13 Hz. 20-60 Alfa: 8 a 13 Hz. 20-60 μμV (50 V (50 μμV promedio), aunque V promedio), aunque 100-200 100-200 μμV todavía se considera normal.V todavía se considera normal.

Beta: >13 Hz (gralmente 18-25 Hz). 5-10 Beta: >13 Hz (gralmente 18-25 Hz). 5-10 μμV, V, excepcionalmente supera los 30 excepcionalmente supera los 30 μμVV

Theta (o Tita, para los moralistas): 4 a 7,5 Hz. Baja Theta (o Tita, para los moralistas): 4 a 7,5 Hz. Baja amplitudamplitud

Delta: < 3,5 HzDelta: < 3,5 Hz Mu: 7 a 12 Hz, usualmente 8-10 Hz (también se le llama Mu: 7 a 12 Hz, usualmente 8-10 Hz (también se le llama

“alfoide”). 20-60 “alfoide”). 20-60 μμV. Trenes de pocos segundos de V. Trenes de pocos segundos de duraciónduración

Lambda: Región occipital, relacionadas con actividad Lambda: Región occipital, relacionadas con actividad visual. Potenciales evocados visualesvisual. Potenciales evocados visuales

Ondas y ritmos EEG - vigiliaOndas y ritmos EEG - vigilia


Ondas y ritmos EEG - vigiliaOndas y ritmos EEG - vigilia Ritmo AlfaRitmo Alfa : Es el ritmo dominante en un : Es el ritmo dominante en un

electroencefalograma (EEG) normal. Se electroencefalograma (EEG) normal. Se localiza sobre todo en estructuras localiza sobre todo en estructuras occipitales y parietales, siendo más occipitales y parietales, siendo más evidentes en condiciones de relax y al evidentes en condiciones de relax y al cerrar los ojos.cerrar los ojos. Distribución: regiones posteriores (occipitales) Distribución: regiones posteriores (occipitales)

de ambos hemisferios, en forma simétrica. de ambos hemisferios, en forma simétrica. Reflexión en regiones parietales y posterior de Reflexión en regiones parietales y posterior de lóbulos temporales.lóbulos temporales.


Ritmo alfa en regiones posteriores del cerebro

Ojos abiertos Ojos cerrados


Cambios de frecuencia y amplitud del ritmo alfa con la edad

Ondas y ritmos EEG - vigiliaOndas y ritmos EEG - vigilia Ritmo BetaRitmo Beta: Aparece en aproximadamente : Aparece en aproximadamente

el 20 % de las personas normales, siendo el 20 % de las personas normales, siendo más evidente si el paciente está sometido a más evidente si el paciente está sometido a tratamientos con fármacos sedantes. tratamientos con fármacos sedantes. Significado fisiológico: no está claro, pero se Significado fisiológico: no está claro, pero se

supone que tiene relación con la función supone que tiene relación con la función senso-motorasenso-motora

Presente en personas con función cerebral Presente en personas con función cerebral normal: en pacientes en coma es un signo de normal: en pacientes en coma es un signo de buen pronósticobuen pronóstico


Ritmo beta


Actividad beta generalizada


Actividad beta generalizada, inducida con tratamiento barbitúrico

Ondas y ritmos EEG - vigiliaOndas y ritmos EEG - vigilia Ritmo MuRitmo Mu: Es el menos frecuente de los : Es el menos frecuente de los

ritmos de un registro normal, estando en ritmos de un registro normal, estando en tan sólo un 10 % de los individuos tan sólo un 10 % de los individuos normales. Localizado en regiones centrales. normales. Localizado en regiones centrales. Se identifica por su morfología típica en Se identifica por su morfología típica en “arcos” y por ser suprimido si se mueve la “arcos” y por ser suprimido si se mueve la extremidad superior contralateral.extremidad superior contralateral. Vinculado a los sistemas sensorial y motor, de Vinculado a los sistemas sensorial y motor, de

forma contralateral. Sin relación con lo visual forma contralateral. Sin relación con lo visual ni con la actividad mental.ni con la actividad mental.


Ritmo mu

Ondas y ritmos EEG - vigiliaOndas y ritmos EEG - vigilia Ondas lambda:Ondas lambda: al realizar movimientos de búsqueda con los ojos al realizar movimientos de búsqueda con los ojos

(fijarse en los detalles de una habitación, observar diversos (fijarse en los detalles de una habitación, observar diversos elementos de un dibujo, etc.) aparecen deflexiones en regiones elementos de un dibujo, etc.) aparecen deflexiones en regiones occipitales que se denominan ondas lambda.occipitales que se denominan ondas lambda. MorfologíaMorfología: : son ondas agudas, usualmente bifásicas y de forma son ondas agudas, usualmente bifásicas y de forma

triangular. Son similares a los elementos agudos transitorios triangular. Son similares a los elementos agudos transitorios positivos occipitales que aparecen durante el sueño.positivos occipitales que aparecen durante el sueño.

DuraciónDuración: 100-250 ms.: 100-250 ms. AmplitudAmplitud: en general, baja-mediana amplitud (< 50 μV), pero : en general, baja-mediana amplitud (< 50 μV), pero

pueden alcanzar un gran voltaje, pudiendo ser confundidas con pueden alcanzar un gran voltaje, pudiendo ser confundidas con ondas patológicas.ondas patológicas.

DistribuciónDistribución: aparecen en regiones occipitales. Siempre van : aparecen en regiones occipitales. Siempre van precedidas de un potencial generado por el movimiento ocular, que precedidas de un potencial generado por el movimiento ocular, que aparece en regiones anteriores, y que indica la relación entre los aparece en regiones anteriores, y que indica la relación entre los movimientos discriminadores de los ojos (o de búsqueda) y las movimientos discriminadores de los ojos (o de búsqueda) y las ondas lambda.ondas lambda.

Relación de faseRelación de fase: aunque en ocasiones estas ondas pueden ser : aunque en ocasiones estas ondas pueden ser asimétricas, siempre aparecen de un modo sincrónico en los dos asimétricas, siempre aparecen de un modo sincrónico en los dos hemisferios.hemisferios.


Ondas lambda en regiones posteriores (ojos abiertos, efecto de parpadeo)

Arquitectura del sueñoArquitectura del sueño

2 fases definidas:2 fases definidas: REM (Rapid Eyes Movement) o MOR (Movimiento REM (Rapid Eyes Movement) o MOR (Movimiento

Ocular Rápido)Ocular Rápido) no-REMno-REM

Ciclo de sueño: se repite un número variable de Ciclo de sueño: se repite un número variable de veces, entre 3 y 7, y la duración de cada ciclo es veces, entre 3 y 7, y la duración de cada ciclo es variable, pero en conjunto dura 70-120’ (60-90’ variable, pero en conjunto dura 70-120’ (60-90’ de sueño no-REM y 15-30’ de sueño REM)de sueño no-REM y 15-30’ de sueño REM)

Estadios del sueñoEstadios del sueño

Sueño no-REMSueño no-REM Fase sin movim oculares rápidos (75-80%)Fase sin movim oculares rápidos (75-80%)

Estadio 1: somnolienciaEstadio 1: somnoliencia Estadio 2: sueño superficialEstadio 2: sueño superficial Estadio 3: sueño medianoEstadio 3: sueño mediano Estadio 4: sueño profundoEstadio 4: sueño profundo

Sueño REMSueño REM Fase de movimientos oculares rápidos (20-25%)Fase de movimientos oculares rápidos (20-25%)

Sueño paradójicoSueño paradójico


Incidencia de ondas de las distintas fases del sueño no-REM

Estadio 1 no-REM. Ondas agudas del vértex (flechas) y ondas agudas positivas occipitales (asteriscos)


Estadio 2 no REM. Husos de sueño (flechas) y complejos K (asteriscos)


Estadio 3-4 no REM. Ondas lentas de baja frecuencia y gran amplitud


Sueño REM


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).

HiperventilaciónHiperventilación

Respuesta fisiológica a la ELI. Fenómeno de arrastre

(potenciales de similar frecuencia que los de la lámpara).

Estimulación Luminosa IntermitenteEstimulación Luminosa Intermitente

Respuesta fotomiogénica

Estimulación Luminosa IntermitenteEstimulación Luminosa Intermitente

PolisomnografíaPolisomnografía

Otras aplicacionesOtras aplicaciones Potenciales evocadosPotenciales evocados

Otras aplicacionesOtras aplicaciones

Potenciales evocados auditivosPotenciales 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.


Potenciales evocados auditivosPotenciales evocados auditivos

Potenciales auditivos evocados entre 1 y 1.000 ms y sitios anatómicos correspondientes.


Potenciales evocados auditivosPotenciales evocados auditivos

Otras aplicacionesOtras aplicaciones Potenciales evocados visualesPotenciales evocados visuales


Mapeo cerebral 2DMapeo cerebral 2D

Otras aplicacionesOtras aplicaciones Mapeo cerebral 3DMapeo cerebral 3D


Neurofeedback:Neurofeedback: es una técnica en la cual es una técnica en la cual

entrenamos al cerebro para entrenamos al cerebro para ayudarlo a mejorar su ayudarlo a mejorar su propio funcionamiento y el propio funcionamiento y el del resto de organismo. El del resto de organismo. El incorrecto funcionamiento incorrecto funcionamiento del cerebro puede del cerebro puede observarse a través de un observarse a través de un CEEG CEEG (Electroencefalograma (Electroencefalograma computado o Mapeo computado o Mapeo cerebral computado). cerebral computado).


BCI (Brain-Computer Interface: Interfaz BCI (Brain-Computer Interface: Interfaz Cerebro-Computadora)Cerebro-Computadora) A partir de señales EEGA partir de señales EEG Provee un canal de comunicación entre el cerebro y Provee un canal de comunicación entre el cerebro y

una computadorauna computadora El cerebro trabaja por patronesEl cerebro trabaja por patrones Se identifica la Se identifica la intenciónintención a partir de la actividad a partir de la actividad

mental, identificando patronesmental, identificando patrones Distintas técnicas y paradigmas, que requieren mayor Distintas técnicas y paradigmas, que requieren mayor

o menor entrenamiento por parte del usuarioo menor entrenamiento por parte del usuario


BCIBCI Áreas de investigaciónÁreas de investigación::

Mejorar sistema de electrodosMejorar sistema de electrodos Mejorar sistema de comunicación de la señal Mejorar sistema de comunicación de la señal

(inalámbrica, por ej.)(inalámbrica, por ej.) Identificación de patrones (matemática compleja)Identificación de patrones (matemática compleja) Utilización de elementos portátiles (no es cómodo Utilización de elementos portátiles (no es cómodo

andar con una PC por todos lados)andar con una PC por todos lados) Accionamiento (uso de computadoras, sillas de Accionamiento (uso de computadoras, sillas de

ruedas, prótesis electromecánicas, domótica, etc)ruedas, prótesis electromecánicas, domótica, etc)


BCIBCI

GRACIASGRACIAS

Claribel IzquierdoClaribel Izquierdo

TPSG, Enfermera QxTPSG, Enfermera Qx

(EEG) Electroencefalografía

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