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¿Qué puede aportar la electroencefalografía en los estados alterados de consciencia y daño cerebral adquirido?

¿Qué puede aportar la electroencefalografía en los estados alterados de consciencia y daño cerebral adquirido?

¿Te has planteado alguna vez qué es la consciencia? Resulta que no existe un consenso al respecto en la comunidad científica. No obstante, la gran mayoría de las personas responderán “SÍ” a la pregunta “¿Sois conscientes?“. Pero… ¿Qué ocurre con los estados alterados de consciencia? Son personas que han sufrido una lesión cerebral súbita y han perdido la capacidad tanto comunicativa como motora. De esta manera, resulta muy complejo evaluar su nivel de consciencia y, debido a ello, en la mayoría de los casos no reciben cuidados adecuados.

Tradicionalmente, los estados alterados de consciencia derivados de un daño cerebral adquirido se han dividido en distintos rangos según la puntuación obtenida en diferentes escalas clínicas que requieren respuestas observables, evaluando las funciones auditivas, visuales, motores, verbales, comunicativas y de alerta. En primer lugar, las personas en estado de coma no muestran ningún tipo de respuesta ante estímulos, ni motora ni verbal. En cambio, otras personas que se encuentran en un estado de Síndrome de Vigilia sin Respuesta (SVSR) son capaces de abrir los ojos y hacer ciertos sonidos o movimientos aparentemente fuera de contexto, aunque no muestran signos de comunicación consciente. Por último, las personas que se encuentran en un Estado de Mínima Consciencia (EMC) ya son capaces de realizar ciertos comportamientos simples ante algunos estímulos externos, como orientar la mirada o alcanzar algunos objetos. En cambio, estas personas muestran una gran fluctuación en el comportamiento y muchas veces no generan respuestas observables, por lo que resulta muy complejo establecer un nivel de consciencia preciso a través de las escalas clínicas mencionadas anteriormente. De hecho, se estima que alrededor del 40% de las personas que padecen estados alterados de consciencia se encuentran mal diagnosticadas y no reciben los cuidados precisos.

Distintos estados alterados de consciencia. En esta imagen se pueden ver los distintos estados alterados de consciencia, según las funciones motoras y cognitivas(Figura de elaboración propia, inspirada en Thibaut et al 2019)

Distintos estados alterados de consciencia. En esta imagen se pueden ver los distintos estados alterados de consciencia, según las funciones motoras y cognitivas(Figura de elaboración propia, inspirada en Thibaut et al 2019)

No obstante, la respuesta sobre el nivel de consciencia de las personas con estados alterados de consciencia se encuentra en su cerebro, nuestro órgano más preciado, y para ello es necesario aplicar distintas técnicas de estudio de la actividad cerebral, como la electroencefalografía. De esta manera, es posible conocer la actividad eléctrica cerebral de estas personas, con el fin de compararla con un cerebro no patológico y conocer sus respuestas ante los estímulos del entorno. Para realizar un estudio electroencefalográfico es necesario utilizar un gorro de electrodos sobre el cuero cabelludo, es decir, unos sensores que son capaces de captar y amplificar los impulsos eléctricos que generan los distintos grupos de neuronas mientras se comunican entre ellos. Además, esta técnica resulta ser totalmente inofensiva e indolora, por lo que no causa ningún tipo de perjuicio o daño en el sujeto.

En primer lugar, es posible registrar la actividad electroencefalográfica durante un estado de reposo, en el que el sujeto no recibe ningún tipo de estimulación controlada, con el fin de conocer las distintas bandas de frecuencia que predominan en ese momento. De esta manera, es posible conocer los distintos ritmos a los que se comunican las diferentes poblaciones de neuronas o áreas cerebrales entre ellas, es decir, cada cuánto tiempo se transmite un impulso nervioso entre estos grupos. Los ritmos muy lentos, como la banda Delta (1-4 Hz), se generan sobre todo durante el sueño profundo. De esta manera, una prominencia de Delta en personas con estados alterados de consciencia podría indicar un daño cerebral severo y un bajo nivel de consciencia. Por otro lado, las oscilaciones en Theta (4-8 Hz) aparecen tanto durante el sueño no profundo como durante la realización de distintas tareas relacionadas con la navegación y la memoria. En este caso, la prominencia de Theta en esta cohorte de personas indicaría un mayor grado de consciencia, en comparación con el caso anterior. El ritmo Alpha (8-14 Hz), por su parte, está relacionado con funciones cognitivas superiores como el aprendizaje, la atención o la alerta. Además, Alpha resulta ser el ritmo prominente durante la vigilia tranquila en un cerebro no patológico, por lo que su presencia en personas con estados alterados de consciencia podría interpretarse como un signo de buen pronóstico. Por último, los ritmos más rápidos como Beta (14-30 Hz) o Gamma (30-100 Hz) están relacionados con procesos de percepción, atención o concentración, por lo que su presencia en estas personas también podría interpretarse como un signo de buen pronóstico.

Bandas de frecuencia en el registro electroencefalográfico. En esta imagen se pueden ver los distintos ritmos que aparecen en el registro electroencefalográfico, según la frecuencia de disparo de los impulsos nerviosos entre grupos de neuronas (Figura de elaboración propia).

Bandas de frecuencia en el registro electroencefalográfico. En esta imagen se pueden ver los distintos ritmos que aparecen en el registro electroencefalográfico, según la frecuencia de disparo de los impulsos nerviosos entre grupos de neuronas (Figura de elaboración propia).

Por otro lado, es posible realizar también un estudio sobre los potenciales evocados en las personas con estados alterados de consciencia, detectando así la actividad eléctrica cerebral durante la aplicación de ciertos estímulos controlados. Uno de los potenciales evocados más estudiados es el denominado Mismatch Negativity (MMN), que está relacionado con la detección sensorial de un estímulo extraño entre otros estímulos comunes. De esta manera, es posible estimular al sujeto con un número reducido de tonos agudos, rodeados de tonos graves en mayor abundancia. La generación de una mayor amplitud del componente MMN para los tonos agudos, en comparación con los graves, indicaría en el sujeto la capacidad de detectar variaciones sensoriales en su entorno. Otro potencial evocado ampliamente estudiado es el componente P300, que está relacionado con procesos atencionales y la toma de decisiones. De esta manera, es posible presentar al sujeto la secuencia de tonos graves y agudos mencionadas anteriormente, pero esta vez recibiendo la orden “Si eres consciente cuenta mentalmente los tonos agudos”. Una mayor amplitud del componente P300 para los tonos agudos, en comparación con los graves, indicaría en el sujeto la capacidad tanto de percibir y distinguir ambos tonos como de comprender la orden y atender selectivamente a los tonos agudos. Por ende, una mayor amplitud tanto de MMN como de P300 para los tonos agudos, en comparación con los graves, podría indicar un mayor grado de consciencia en el sujeto (Fig. 3).

MMN y P300. En esta imagen se puede ver un potencial evocado, durante una tarea en la que se presentan tonos raros (negros) englobados en un conjunto de tonos comunes (rojos), destancando los componentes MMN y P300 (Figura de elaboración propia).

MMN y P300. En esta imagen se puede ver un potencial evocado, durante una tarea en la que se presentan tonos raros (negros) englobados en un conjunto de tonos comunes (rojos), destancando los componentes MMN y P300 (Figura de elaboración propia).

Por último, estudios recientes en el ámbito de la electroencefalografía han demostrado signos de procesamiento cerebral consciente ante ciertos estímulos en personas con estados alterados de consciencia. No obstante, apenas reciben los cuidados y tratamientos adecuados para su correcta rehabilitación. Por este motivo, es necesario aunar fuerzas tanto en la comunidad científica como en la sociedad en general para mejorar la calidad de vida de estas personas. Finalmente, desde este artículo se quiere enviar unas palabras de agradecimiento y apoyo a todos los profesionales y familiares que hacen posible las investigaciones en el ámbito.


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Autor Samuel López-Rodríguez

Grado en Biología (Universidad de Sevilla) y máster en Neurociencias (Universidad de Burdeos). Actualmente, doctorando en Psicología (Universidad Loyola) y colaborador de IRENEA.


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