Notas

Valor clínico de la coherencia EEG como índice electrofisiológico de conectividad córticocortical durante el sueño. (1º Parte)

J.L. Cantero, M. Atienza, R.M.ª Salas.

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INTRODUCCIÓN

La década anterior (1990-1999) fue declarada como ‘década del cerebro’. El extraordinario desarrollo tecnológico importado de otras ciencias nos ha brindado la oportunidad de conocer un poco más de cerca el funcionamiento del cerebro humano mediante el uso de nuevas técnicas no invasivas. Aunque han sido las técnicas de neuroimagen las que han evolucionado de forma más espectacular en los últimos años, no han restado interés por encontrar nuevos métodos de análisis de la actividad eléctrica cerebral. La principal aportación de las técnicas de registro electrofisiológico es, sin duda, su importante resolución temporal, aspecto que hoy en día no ha podido ser superado por ninguna de las técnicas existentes, incluida la resonancia magnética funcional.

Entre los métodos de análisis cuantitativo de la actividad eléctrica cerebral (qEEG), el más conocido y utilizado es, sin duda, el análisis espectral. Su aplicación proporciona información sobre la distribución topográfica de la potencia espectral contenida en un determinado intervalo de frecuencia (para una revisión de los aspectos metodológicos asociados al análisis espectral. Esta técnica nos permite conocer, por lo tanto, el grado de activación de las diferentes áreas corticales involucradas en la generación de una actividad determinada. Los resultados obtenidos con el análisis espectral en el estado de vigilia han desembocado en numerosas aportaciones al ámbito clínico y han proporcionado índices diagnósticos de daño cerebrovascular, epilepsia, traumatismos craneoencefálicos, dislexia, esquizofrenia, depresión y enfermedad de Alzheimer, entre otros (para una revisión. Por otra parte, el hecho de que numerosas enfermedades, tanto de origen neurológico como psiquiátrico, cursen con alteraciones de los patrones de sueño, bien de su estructura, bien de su calidad y, como consecuencia, de su composición espectral, ha supuesto un importante aumento en la demanda de estudios polisomnográficos, la cual, a su vez, se ha acompañado de un incremento en la creación de nuevos laboratorios de sueño, tanto en el ámbito de la salud pública como privada. Cabe destacar la utilidad que los índices electrofisiológicos derivados del análisis espectral de la fase REM (rapid eye movements) del sueño han mostrado en el diagnóstico de la enfermedad de Alzheimer. Asimismo, la composición espectral del comienzo del sueño ha mostrado su utilidad en el diagnóstico diferencial del insomnio. En este sentido, Lamarche y Ogilvie observaron que los pacientes con insomnio psicofisiológico, a diferencia de los sujetos sanos o de aquellos que sufrían insomnio asociado a psiquiátricos, mostraban una cantidad similar de potencia espectral en el rango de alfa sobre áreas frontales tanto en vigilia como en el comienzo del sueño; este dato podría ser un correlato electrofisiológico del elevado nivel de activación que estos pacientes presentan cuando intentan conciliar el sueño. Estos resultados son alentadores y explican por sí solos que el análisis espectral de la actividad EEG, tanto en vigilia como en las diferentes fases del sueño, sea una herramienta cada vez más valorada en la práctica clínica.

Aunque el análisis espectral ofrece una información extremadamente útil sobre la configuración topográfica de la energía del EEG en un intervalo específico de frecuencias, no proporciona información alguna sobre las relaciones funcionales existentes entre las distintas regiones de la corteza cerebral implicadas en la generación de dicha actividad en los diferentes estados cerebrales que conforman el continuo vigiliasueño. Para obtener esta información es necesario recurrir a la técnica de la coherencia. Esta técnica de análisis cuantifica el grado de sincronización cortical entre la actividad registrada en dos derivaciones EEG, lo que nos permite hacer inferencias sobre las interrelaciones que diferentes áreas cerebrales mantienen entre sí atendiendo a una banda de frecuencia cualquiera. De esta forma, la comparación de los datos de coherencia obtenidos durante diversos estados de activación cerebral ha servido para establecer diferencias en la red topográfica de acoplamientos funcionales entre regiones corticales que caracterizan el funcionamiento normal de cada uno de estos estados. En este sentido, su aplicación ha permitido identificar el grado en el que una enfermedad cerebral causa alteraciones en el patrón normal de interacciones entre redes neuronales distantes durante las diferentes fases del sueño.

Aunque son escasos los trabajos que han utilizado la técnica de la coherencia durante el sueño con fines clínicos, los resultados que han proporcionado no sólo apuntan su utilidad en la evaluación y diagnóstico de trastornos neurológicos (agenesia del cuerpo calloso, síndrome de inmunodeficiencia adquirida) y psiquiátricos (síndromes depresivos), sino que, además, ofrecen información relevante para seguir avanzando en la detección de índices electrofisiológicos que sustenten el diagnóstico de otros trastornos de gran incidencia e impacto socioeconómico (p. ej., la enfermedad. En el presente trabajo se revisarán aquellos estudios que han aplicado la técnica de la coherencia durante los diferentes estados cerebrales que componen el sueño, tanto en sujetos normales como en poblaciones clínicas. El propósito final es ofrecer una visión funcional y pragmática acerca de la aplicación de la técnica de la coherencia durante el sueño como una herramienta útil en contextos clínicos.

En los apartados que siguen expondremos, en primer lugar, los fundamentos metodológicos de la técnica de la coherencia y dos modelos explicativos del funcionamiento cerebral basados en datos de coherencia. Posteriormente, se describirán los principales hallazgos relacionados con el patrón de relaciones funcionales que caracterizan al período de transición de la vigilia al sueño, así como los diferentes macroestados cerebrales que componen el sueño de sujetos adultos normales y proporcionan aspectos relevantes de cara a la diferenciación entre sus fases. En tercer lugar, se revisarán aquellos estudios que han puesto de manifiesto la utilidad clínica de la técnica de la coherencia durante el sueño en determinados cuadros clínicos y en estados comatosos. Y finalmente, realizaremos algunas propuestas sobre la utilidad potencial de dicha técnica durante el sueño de cara a la evolución y/o diagnóstico de la enfermedad de Alzheimer.