Neurociencias del comportamiento

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Electrofisiología

-Definición.

Es una técnica superficial que permite examinar y analizar fenómenos cerebrales que son sumamente breves (milisegundos), estos ocurren cuando una neurona se comunica con otra por medio de impulsos nerviosos; usualmente esto ocurre después de someter al paciente ante estímulos visuales, auditivos o táctiles y como la actividad eléctrica está asociada con la entrada de información sensorial al cerebro,  para registrarla se utilizan técnicas electrofisiológicas como el electroencefalograma y la medición de los potenciales evocados;  el procedimiento es colocar electrodos sobre el cuero cabelludo, posibilitando el registro de actividad eléctrica del cerebro con la ayuda de una computadora y un amplificador de las señales, ya que la actividad eléctrica cerebral emite una débil señal al exterior del cráneo. Esta técnica es utilizada en trastornos por déficit de atención.

La electrofisiología nos permite conocer la función cerebral desde un nivel microscópico, a través del registro de la actividad neuronal individual; hasta un nivel macroscópico mediante el registro de la actividad cerebral al completo. 

-Ventajas y desventajas de la técnica comparada con las técnicas de neuroimagen.

Las ventajas de las técnicas de electrofisiología es que no son invasivas (significa que no hay necesidad de inyectar alguna sustancia al organismo, practicar incisiones, hacer cortes o producir lesiones), cuentan con una excelente resolución temporal (se refiere a la capacidad para detectar fenómenos dinámicos que cambian en el tiempo: desde la milésima de segundo hasta las horas o los días.) y es de costo accesible, desafortunadamente su resolución espacial es baja (se relaciona con la sensibilidad de la técnica para detectar dimensiones pequeñas, desde la milésima de milímetro (la micra =µmm) hasta los centímetros) y  su interpretación puede variar significativamente si quien la realiza no cuenta con la suficiente experiencia y habilidad para leerla, al no existir datos numéricos exactos lleva a la subjetividad en la interpretación. Las técnicas electrofísicas han centrado su atención fundamentalmente en el estudio de las propiedades eléctricas de las células y los tejidos biológicos, a diferencia de otras técnicas como las de neuroimagen que permiten ver imágenes en vivo del sistema nervioso central en general y del cerebro cuando realiza una actividad cognitiva. Estas pueden ser de neuroimagen estructural (RMN, TAC) y de neuroimagen funcional (RMf, PET, SPECT). Algunas de ellas son más rápidas (TAC) pero su resolución espacial es pobre, además de que son invasivas y no todas las personas son candidatos para poder practicárselas.

Electroencefalograma (EEG)

-Descripción de en qué consiste

Es un examen que permite conocer la actividad eléctrica del cerebro (anomalías) por medio de un aparato llamado electroencefalógrafo, para llevar a cabo el estudio es necesario ir a un laboratorio, hospital o clínica donde cuenten con el equipo, se le colocan al paciente unos discos metálicos planos (electrodos) en la cabeza (por todo el cuero cabelludo), estos van conectados  por medio de cables a una grabadora, donde la máquina convierte las señales eléctricas en patrones que se pueden observar en un monitor o dibujar en papel. Estos patrones lucen como líneas ondeadas, donde se registran las ondas de potencial eléctrico producidas por el cerebro.  El paciente debe permanecer inmóvil y con los ojos cerrados, porque si hay movimiento del cuerpo los resultados pueden variar. Si el médico necesita monitorear la actividad cerebral durante un período largo, se ordenará un EEG ambulatorio. Además de los electrodos, se deberá portar una grabadora especial por hasta 3 días.

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-Forma en qué se registra

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-Descripción del tipo de información que se registra.

Es empleado para el diagnóstico o monitoreo de las siguientes afecciones: 

• Convulsiones y epilepsia
• Cambios anormales en la química corporal que afectan el cerebro
• Enfermedades cerebrales como el mal de Alzheimer
• Confusión
• Episodios de desmayos o períodos de pérdida de memoria que no se pueden explicar de otro modo
• Traumatismos craneales
• Infecciones
• Tumores
• También para Evaluar problemas con el sueño (trastornos del sueño) y monitorear el cerebro durante una cirugía cerebral

-Origen de la actividad registrada en el EEG.

Las neuronas se comunican entre sí produciendo pequeñas señales eléctricas, llamadas impulsos. Un EEG mide esta actividad, la actividad registrada en la superficie se origina en los potenciales pos sinápticos excitatorios e inhibitorios sumados. Estos nacen en las dendritas apicales o en el soma de las neuronas piramidales (Brasear, 1949). Pero aún no está clara la funcionalidad, el significado de estas oscilaciones y la forma como se relacionan con ciertas conductas.

El arreglo perpendicular que tienen las neuronas piramidales en la corteza cerebral. Es representado eléctricamente por un gran número de dipolos colocados verticalmente. Las neuronas piramidales de la corteza muestran tal arreglo estructural porque sus axones están colocados en forma perpendicular a la superficie y son paralelas una con otra.

Los cambios de potenciales dentro de la neurona causan una corriente iónica a través de la membrana en el espacio extracelular posibilitando el registro de su actividad; esto crea un potencial de campo positivo en la región de la membrana pre sináptica y negativo en el líquido extracelular cercano. Las corrientes que llevan iones positivos se llaman fuente o generador y las que llevan iones negativos se llaman sumidero. Se obtiene entonces positividad en la profundidad de la corteza cerebral y negatividad en su superficie, esto es conocido como “dipolo”.

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-Utilidad de la técnica para la neurociencia y para la práctica clínica

Es el instrumento preferido para evaluar la forma en que el cerebro (animal y humano), maneja la información cognoscitiva, además de proporcionar información sobre el mecanismo neuronal subyacente, así como el diagnóstico de enfermedades cerebrales.

-Información básica sobre el sistema internacional 10-20 y la relevancia de su uso.

Cada electrodo se sitúa sobre el cuero cabelludo de acuerdo a varios sistemas convencionales. El más usado es el sistema 10-20 (Jasper). Cada electrodo registra una señal procedente de una región particular del cerebro, y cada señal se deriva a un electrodo común de referencia. Cada electrodo aporta cierto grado de interferencia a la señal por lo que el electrodo de referencia sirve de línea base de dicha interferencia y así ésta se resta de cada electrodo.

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