Biofeedback electromiográfico y su aplicación en trastornos neuromotores

Biofeedback electromiográfico y su aplicación en trastornos neuromotores.

[pic 1][pic 2][pic 3]

6 de Enero 2014

1.- Introducción

El concepto de biofeedback se puede situar en un marco psicofisiológico y a la idea de que existe una interacción entre aspectos psicológicos y fisiológicos, y que esta interacción repercute en la enfermedad y en la salud. El término de biofeedback se compone del prefijo bio, que hace referencia a un aspecto biológico, y de la palabra de origen anglosajón, feedback, que podemos traducir como retroalimentación, o la información que recibe un sistema sobre la actividad que está realizando el propio sistema. Concretamente, el biofeedback es proporcionar  información sobre algún aspecto de la actividad del organismo a la persona, con la idea de que los mecanismos por los que actúa permitan ser conscientes de ellos y autorregular el sistema. Este concepto de autorregulación es fundamental, no considerando biofeedback aquella información que no se procese hacia procedimientos de autorregulación. Por lo tanto, el biofeedback lo podemos definir de una forma más específica como un conjunto de procedimientos utilizados para dar información a la persona sobre algún aspecto de su actividad biológica, registrada para ello de forma no invasiva y con el objetivo de que permita aprender a regular o controlar de forma voluntaria dicha actividad.

Una definición más completa y precisa ha sido elaborada por diferentes asociaciones como Association for Applied Psychophysiology and Biofeedback (AAPB), Biofeedback Certification International Alliance (BCIA), y la International Society for Neurofeedback and Research (ISNR) intentando consensuar el término:

Así el biofeedback es “un proceso que permite a un individuo aprender cómo cambiar la actividad fisiológica a efectos de mejorar la salud y el rendimiento. Instrumentos precisos miden la actividad fisiológica como ondas cerebrales, función cardíaca, la respiración, la actividad muscular y la temperatura de la piel. Estos instrumentos con rapidez y precisión “retroalimentan” información al usuario. La presentación de esta información - a menudo en combinación con cambios en el pensamiento, las emociones y la conducta - apoya los cambios fisiológicos. Con el tiempo, estos cambios se puede sostener sin el uso continuo de un instrumento.”  

El origen de las técnicas de biofeedback se sitúa en las investigaciones psicológicas que estudiaron los mecanismos de autorregulación de funciones biológicas que eran relevantes en la salud. Entre estas variables estudiadas se encontraban la tasa cardíaca, la presión sanguínea, actividad muscular, etc. En este caso, la aplicación de las técnicas fue precedida por la investigación básica. Estas técnicas de biofeedback se aplicaron en problemas clínicos caracterizados por alguna alteración en alguna función fisiológica, lo que dio pie al origen de la medicina conductual (Birk, 1973), ámbito interdisciplinar que desarrolla e integra conocimientos y técnicas de las ciencias biomédicas y conductuales que son relevantes para la salud y la enfermedad, aplicando tales conocimientos y técnicas al campo clínico previniendo, diagnosticando, tratando y rehabilitando (Schwartz y Weiss, 1978). Hay que diferenciar la medicina conductual de la psicología de la salud, y para ello hay que destacar que la medicina conductual recibe aportaciones de todos los campos de las ciencias de la salud, en cambio la psicología de la salud solo lo hace de la psicología. Otro factor que las diferencia es el hecho de que la medicina conductual está más centrada en la intervención terapéutica y la rehabilitación. Por otro lado, la psicología de la salud se suele encargar de la promoción de la salud y en la prevención de enfermedades. Actualmente se considera al biofeedback como una parte de la medicina conductual, junto a diferentes técnicas de intervención, relevante para el tratamiento de algunos trastornos relacionados con  variables psicofisiológicas (Vila Castellar y Guerra Muñoz, 2009).

1.2.- Desarrollo de las técnicas de biofeedback:

Las investigaciones que dieron lugar al biofeedback trataban de estudiar desde un paradigma de condicionamiento instrumental u operante el aprendizaje de respuestas biológicas, es decir, si se podía aprender a reducir o aumentar variables autonómicas como la tasa cardíaca o la actividad electrodérmica.

Una de estas primeras investigaciones fue realizada por Miller y colaboradores a finales de la década de 1960 (). En esta investigación se observó que respuestas autonómicas en animales podían condicionarse instrumentalmente. Neal Miller se preguntaba si era posible que respuestas viscerales y glandulares, no controladas, se podían llegar a aprender a través de un paradigma de condicionamiento instrumental con reforzadores positivos y negativos, lo que es lo mismo, si estas respuestas instrumentales ya condicionadas pueden servir para conseguir algún reforzador, o para reducir la aparición de un castigo. El estudio (Miller y Carmona, 1967) lo realizó con animales, en este caso con perros, aplicando un procedimiento de condicionamiento instrumental, que consistía en proporcionar un reforzador positivo, agua, a perros sedientos, cuando se observase un aumento de la respuesta estudiada, la salivación. Los datos indicaban que este aprendizaje era posible tras muchas sesiones de entrenamiento, la curva de aprendizaje obtenida era la esperada en este tipo de paradigmas experimentales. Con el objetivo de demostrar que este aprendizaje no se debiese a un aprendizaje por condicionamiento clásico, Miller utilizó un método bidireccional, que consistía en invertir la dirección de la respuesta que iba a ser condicionada, en este caso, se les aplicaba el reforzador a los perros si salivaban menos. Los datos seguían reflejando que los animales aprendían a modular la respuesta de salivación, lo que indicaba que el aprendizaje no se debía a condicionamiento clásico ya que la respuesta incondicionada solo puede ir en una dirección, o aumenta o disminuye para conseguir el reforzador. Miller seguía planteándose si los datos eran realmente debidos a un condicionamiento instrumental por lo que utilizó en estudios posteriores una sustancia paralizante para comprobar que el aprendizaje que se conseguía no estuviese influido por respuestas motoras de carácter más voluntario. En esta serie de estudios (Miller y Dicara, 1967) cambió los sujetos experimentales por  ratas, cambió la respuesta autonómica que debían aprender a manipular, la tasa cardíaca y también se sustituyó el estímulo reforzante que utilizaba, se aplicó estimulación eléctrica intracaneal en áreas hipotalámicas del placer ya que los animales estaban paralizados.. Aún con esta manipulación, se seguía observando en las ratas un aprendizaje de estas respuestas. Se producía un aumento o una disminución para conseguir la estimulación intracraneal placentera.

Siguiendo una línea de estudio similar, Kimmel (1967), realizó un estudio que también ofrecía apoyo a este modelo operante basado en respuestas autonómicas. La investigación la realizó con seres humanos, y observó que proporcionar información a los participantes de que se estaba produciendo una respuesta fisiológica, la tasa cardíaca o la respuesta electrodermal, actuaba como reforzador positivo o negativo, y llevaba a los participantes a modular estas respuestas según la situación.

Otras líneas de investigación sobre biofeedback en humanos pretendían estudiar el autocontrol de respuestas somáticas y corticales. Esta investigaciones estaban más próximas a un modelo cognitivo, y consideraban el feedback como un conocimiento de los resultados que permitía autocontrolar voluntariamente el propio sistema, utilizando entre otras estrategias, factores motores y cognitivos. Desde este modelo de autocontrol, el biofeedback se complementacon otro mecanismo de control interno, el feedforward, que dependería de la intención y de las expectativas que se tengan sobre los resultados (Vila Catellar y Fernández Santaella, 2009).

Los trabajos de Basmajian se sitúan en este modelo de autocontrol, concretamente estudia el autocontrol de la actividad eléctromiográfica de motoneuronas individuales (Basmajian, 1963), lo que reflejaba que las técnicas de biofeedback podían llevar a obtener un buen grado de control, y originaron un punto de partida para su aplicación en problemas neuromotores y neuromusculares y su rehabilitación. La precisión que se tiene en el control motor depende de la habilidad en la activación de las unidades motoras implicadas para realizar un movimiento y de la habilidad para inhibir aquellas unidades cercanas que no se vena implicadas para la ejecución de dicho movimiento. Podemos situar al feedback natural que se obtiene al realizar una actividad motora en la base para este aprendizaje. Basmajian (1963) planteó un estudio con el que quería comprobar que sucedía al proporcionar a los participantes una información específica sobre la actividad de motoneuronas individuales que naturalmente no tienen, obtenida con una técnica de registro electromiográfico. Para responder a esta pregunta registró la actividad eléctrica de motoneuronas individuales con unos electrodos. Conectó esta señal eléctrica, que eran los potenciales de acción aislados de la fibra muscular registrada cuando le llega el impulso mandado por la motoneurona, a un amplificador de audio que señalaba auditivamente cuando era registrado ese potencial de acción. El participante escuchaba el tono y veía la señal en un osciloscopio, lo que le proporcionaba un feedback de cuando había actividad muscular. En el estudio se le daban también instrucciones para que intentase activar el tono a un ritmo marcado por el experimentador. Los datos que obtuvo Basmajian reflejaban que los sujetos aprendían a realizar correctamente la tarea y que eran capaces de aislar la descarga de la unidad motora registrada, controlando de forma voluntaria la frecuencia de descarga y la inhibición de activación de motoneuronas adyacentes. Este efecto se convirtió en una prueba de que las técnicas de biofeedback electromiográfico permitían controlar la activación neuromuscular.

...