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Definición de EEG

EEG significa "electroencefalografía", que es un proceso electrofisiológico para registrar la actividad eléctrica del cerebro. El EEG mide los cambios en la actividad eléctrica producida por el cerebro. Los cambios de voltaje provienen de la corriente iónica dentro y entre algunas células cerebrales llamadas neuronas.

¿Qué es un EEG?

Una prueba de EEG evalúa la actividad eléctrica del cerebro. Las exploraciones de EEG se realizan colocando sensores de EEG (pequeños discos metálicos también llamados electrodos de EEG) en el cuero cabelludo. Estos electrodos captan y registran la actividad eléctrica de su cerebro. Las señales de EEG recopiladas se amplifican, digitalizan y luego se envían a una computadora o dispositivo móvil para su almacenamiento y procesamiento de datos.

Analizar los datos de EEG es una forma excepcional de estudiar los procesos cognitivos. Puede ayudar a los médicos a establecer un diagnóstico médico, a los investigadores a comprender los procesos cerebrales que subyacen al comportamiento humano, y a las personas a mejorar su productividad y bienestar.

¿Cómo funciona un EEG?

Los miles de millones de células de su cerebro producen señales eléctricas muy pequeñas que forman patrones no lineales llamados ondas cerebrales. Un aparato de EEG mide la actividad eléctrica en la corteza cerebral, la capa externa del cerebro, durante una prueba de EEG. Se colocan sensores de EEG en la cabeza del participante, y luego los electrodos detectan de forma no invasiva las ondas cerebrales del sujeto.

Los sensores de EEG pueden registrar hasta varios miles de instantáneas de la actividad eléctrica generada en el cerebro en un solo segundo. Las ondas cerebrales registradas se envían a amplificadores, y luego a una computadora o a la nube para procesar los datos. Las señales amplificadas, que se asemejan a líneas onduladas, se pueden registrar en una computadora, dispositivo móvil o en una base de datos en la nube.

El software de computación en la nube se considera una innovación crítica en el procesamiento de datos de EEG, ya que permite el análisis en tiempo real de grabaciones a gran escala; en los inicios de la medición de EEG, las ondas simplemente se registraban en un papel gráfico. Los sistemas de EEG, en la investigación académica y comercial, suelen mostrar los datos como una serie temporal, o como un flujo continuo de voltajes.

Ondas de EEG registradas en papel gráfico

Ondas de EEG registradas digitalmente

Ondas de EEG en un software moderno de visualización cerebral

Para mapear la actividad eléctrica del cerebro, es mejor obtener mediciones de EEG de señales a través de muchas estructuras corticales diferentes ubicadas alrededor de toda la superficie del cerebro.

Ondas de EEG en un gráfico de líneas temporales de un software moderno de visualización cerebral

Tipos de ondas cerebrales que mide el EEG

Los electrodos de un dispositivo de EEG capturan la actividad eléctrica expresada en varias frecuencias de EEG. Utilizando un algoritmo llamado Transformada Rápida de Fourier (FFT), estas señales de EEG crudas se pueden identificar como ondas distintas con diferentes frecuencias. La frecuencia, que se refiere a la velocidad de las oscilaciones eléctricas, se mide en ciclos por segundo; un Hertz (Hz) equivale a un ciclo por segundo. Las ondas cerebrales se categorizan por frecuencia en cuatro tipos principales: Beta, Alfa, Theta y Delta.

Los siguientes párrafos analizan algunas de las funciones asociadas con las cuatro frecuencias cerebrales principales. Simplemente se ha descubierto que estas funciones están asociadas con diferentes frecuencias cerebrales; no existe una correspondencia lineal unívoca entre una banda de frecuencia y una función determinada del cerebro.

Ondas Beta (rango de frecuencia de 14 Hz a unos 30 Hz)

Las ondas beta están más estrechamente asociadas con estar consciente o en un estado despierto, atento y alerta. Las ondas beta de baja amplitud se asocian con la concentración activa, o con un estado mental ocupado o ansioso. Las ondas beta también se asocian con decisiones motoras (supresión del movimiento y retroalimentación sensorial del movimiento). Cuando se miden con un dispositivo de EEG, las señales a menudo se denominan ondas de EEG beta.

Ondas Alfa (rango de frecuencia de 7 Hz a 13 Hz)

Las ondas alfa a menudo se asocian con un estado mental relajado, tranquilo y lúcido. Las ondas alfa se pueden encontrar en las regiones occipital y posterior del cerebro. Las ondas alfa se pueden inducir cerrando los ojos y relajándose, y rara vez están presentes durante procesos cognitivos intensos como pensar, el cálculo mental y la resolución de problemas. En la mayoría de los adultos, las ondas alfa varían en frecuencia de 9 a 11 Hz. Cuando se miden con un dispositivo de EEG, estas a menudo se denominan ondas de EEG alfa.

Ondas Theta (rango de frecuencia de 4 Hz a 7 Hz)

La actividad cerebral dentro de un rango de frecuencia comprendido entre 4 y 7 Hz se denomina actividad Theta. El ritmo theta detectado en la medición de EEG se encuentra a menudo en adultos jóvenes, particularmente en las regiones temporales y durante la hiperventilación. En personas mayores, la actividad theta con una amplitud superior a unos 30 milivoltios (mV) se observa con menos frecuencia, excepto durante la somnolencia. Cuando se miden con un dispositivo de EEG, estas a menudo se denominan ondas de EEG theta.

Ondas Delta (rango de frecuencia de hasta 4 Hz)

La actividad delta se encuentra predominantemente en bebés. Las ondas delta se asocian con etapas profundas del sueño en sujetos mayores. Las ondas delta se han documentado de forma interictal (entre convulsiones) en pacientes con crisis de ausencia, que implican lapsos breves y repentinos de atención.

Las ondas delta se caracterizan por ser ondas de baja frecuencia (unos 3 Hz) y alta amplitud. Los ritmos delta pueden estar presentes durante la vigilia; responden a la apertura de los ojos y también pueden potenciarse mediante la hiperventilación. Cuando se miden con un dispositivo de EEG, estas a menudo se denominan ondas de EEG delta.

Uso de las ondas de EEG para comprender cómo funciona el cerebro

¿Qué muestra un EEG?

Su cerebro está constantemente absorbiendo y procesando información, incluso cuando duerme. Toda esta actividad genera señales eléctricas que los sensores de EEG captan. Esto permite capturar los cambios en la actividad cerebral, incluso si no hay una respuesta conductual visible, como un movimiento o una expresión facial.

Un monitor de EEG registra los cambios en la electricidad que produce su cerebro, pero no los pensamientos o sentimientos. No envía electricidad a su cerebro.

Detectar la actividad en las principales cortezas del cerebro es crucial para obtener datos de EEG de alta calidad. Los resultados pueden servir como un indicador para evaluar los estados emocionales afectados por estímulos externos.

Una breve historia del EEG

La investigación sobre el fenómeno de la actividad eléctrica en el cerebro se realizó en animales ya en 1875, cuando el médico Richard Caton publicó sus hallazgos de experimentos en conejos y monos en el British Medical Journal.

In 1890, Adolf Beck colocó electrodos directamente en la superficie del cerebro de un perro y de un conejo para probar la estimulación sensorial. Su observación de la fluctuación de la actividad eléctrica cerebral condujo al descubrimiento de las ondas cerebrales y propició que el EEG se convirtiera en un campo científico.

Al fisiólogo y psiquiatra alemán Hans Berger se le atribuye el registro de las primeras ondas cerebrales de EEG humano en 1924. Berger inventó el electroencefalograma, un dispositivo que registra las señales de EEG. En su libro "The Origins of EEG", el autor David Millet describió el invento como "uno de los desarrollos más sorprendentes, notables y trascendentales en la historia de la neurología clínica".

El primer registro de EEG humano fue obtenido por Hans Berger en 1924. La señal superior es el EEG y la inferior es una señal de sincronización de 10 Hz.

Hans Berger, la primera persona en registrar ondas cerebrales de EEG en humanos.

El campo de la electroencefalografía clínica comenzó en 1935. Surgió de la investigación de los neurocientíficos Frederic Gibbs, Hallowell Davis y William Lennox en torno a las espigas epileptiformes, las ondas de espiga interictales y los tres ciclos de las crisis de ausencia clínicas en el EEG. Gibbs y el científico Herbert Jasper concluyeron que las espigas interictales son una firma distintiva de la epilepsia. El primer laboratorio de EEG se abrió en el Hospital General de Massachusetts en 1936.

En 1947, se fundó la American EEG Society, ahora conocida como The American Clinical Neurophysiology Society, y tuvo lugar el primer Congreso Internacional de EEG.

En la década de 1950, William Grey Walter desarrolló la topografía de EEG, un complemento del EEG, que permitía mapear la actividad eléctrica a lo largo de la superficie del cerebro. Esto fue popular en la década de 1980, pero nunca se adoptó en la neurología convencional.

Stevo Bozinovski, Liljana Bozinovska y Mihail Sestakov fueron los primeros científicos en lograr el control de un objeto físico utilizando una máquina de EEG en 1988. En 2011, el EEG entró en el mercado de consumo cuando los empresarios tecnológicos Tan Le y el Dr. Geoff Mackellar lanzaron la empresa EMOTIV.

La tecnología de EEG, como los cascos y los gorros, son componentes de la BCI (interfaz cerebro-computadora). La BCI también se conoce como HMI (interfaz hombre-máquina), MMI (interfaz mente-máquina), BMI (interfaz cerebro-máquina) y DNI (interfaz neural directa); la DNI puede decodificar señales del cerebro y de otras partes del sistema neural. La BCI tiene como objetivo rastrear el rendimiento cognitivo y controlar objetos tanto virtuales como físicos mediante el aprendizaje automático de comandos mentales entrenados.

En 2017, el piloto tetrapléjico Rodrigo Hübner Mendes se convirtió en la primera persona de la historia en conducir un coche de Fórmula 1 utilizando únicamente sus ondas cerebrales, gracias a un casco de EEG de EMOTIV.

¿Para qué se utiliza el EEG?

Rendimiento y bienestar

Los atletas, los biohackers y cualquier consumidor interesado pueden usar el EEG para "rastrear" su actividad cerebral de la misma manera que podrían rastrear la cantidad de pasos que dan en un día. El EEG puede medir las funciones cognitivas, como la atención y la distracción, el estrés y la carga cognitiva (la capacidad total del cerebro para la actividad mental impuesta a la memoria de trabajo en cualquier momento). Estos hallazgos pueden revelar información valiosa sobre cómo responde el cerebro a las actividades de la vida diaria. Los datos de EEG proporcionan una retroalimentación que se puede utilizar para diseñar estrategias científicamente informadas para reducir el estrés, mejorar la concentración o potenciar la meditación.

Investigación de consumo

Los datos de EEG pueden ser una poderosa herramienta de búsqueda para obtener información sobre los consumidores. Las respuestas cerebrales proporcionan una retroalimentación del consumidor sin precedentes, en el sentido de que el EEG se utiliza para medir la brecha entre aquello a lo que los consumidores realmente prestan atención frente a lo que declaran que les gusta o notan. Combinar el EEG con otros sensores biométricos como el seguimiento ocular, el análisis de la expresión facial y la medición de la frecuencia cardíaca puede proporcionar a las empresas una comprensión completa del comportamiento del cliente. El uso de neurotecnologías como el EEG para estudiar las reacciones de los consumidores se denomina neuromarketing.

Cuidado de la salud

Debido a que las pruebas de EEG muestran la actividad cerebral durante un procedimiento controlado, los resultados pueden contener información utilizada para diagnosticar diversos trastornos cerebrales. Los datos de EEG anormales se muestran a través de ondas cerebrales irregulares. Los datos de EEG anormales pueden indicar signos de disfunción cerebral, traumatismo craneal, trastornos del sueño, problemas de memoria, tumores cerebrales, accidente cerebrovascular, demencia, trastornos convulsivos como la epilepsia y varias otras afecciones. Dependiendo del diagnóstico previsto, los médicos a veces combinan el EEG con pruebas cognitivas, monitoreo de la actividad cerebral y técnicas de neuroimagen

Diagnóstico de convulsiones

A menudo se recomiendan pruebas de EEG a pacientes que experimentan actividad convulsiva. En estos casos, los médicos pueden realizar un EEG ambulatorio. Un EEG ambulatorio registra continuamente durante un máximo de 72 horas, mientras que el EEG tradicional dura de 1 a 2 horas. Al paciente se le permite moverse en su propio hogar usando un casco de EEG. Prolongar el registro aumenta la probabilidad de registrar actividad cerebral anormal. Por esa razón, los EEG ambulatorios se utilizan a menudo para diagnosticar la epilepsia (EEG de epilepsia), trastornos convulsivos o trastornos del sueño.

Estudio del sueño para trastornos del sueño

Un estudio del sueño mediante EEG o prueba de "polisomnografía" mide la actividad corporal además de realizar un escaneo cerebral. Un tecnólogo de EEG monitorea la frecuencia cardíaca, la respiración y los niveles de oxígeno en la sangre durante un procedimiento nocturno. La polisomnografía se utiliza principalmente en la investigación médica y como prueba diagnóstica para los trastornos del sueño.

Neurociencia cuantitativa

Dado que el EEG mide la actividad eléctrica en la capa externa del cerebro (la corteza cerebral), puede captar las ondas cerebrales desde su cuero cabelludo. Al combinar las pruebas cerebrales de EEG con datos de otras técnicas de monitorización cerebral, los investigadores pueden obtener nuevos conocimientos sobre las complejas interacciones que tienen lugar en nuestros cerebros, así como en nuestros cuerpos.

Eso es exactamente lo que pretende lograr el electroencefalograma cuantitativo (qEEG). El EEG cuantitativo registra sus ondas cerebrales al igual que un EEG tradicional. Utilizando el aprendizaje automático, el qEEG compara sus ondas cerebrales con las de personas del mismo sexo y rango de edad, pero que no presentan disfunción cerebral. El proceso del qEEG crea un "mapa" de su cerebro a través de la comparación cuantitativa. Este proceso es común en la subdisciplina de la neurociencia llamada neurociencia computacional.

La colocación de los electrodos de EEG es una parte fundamental para el éxito del qEEG. Las colocaciones tradicionales de las derivaciones de EEG siguen el sistema 10-20, un estándar reconocido internacionalmente para aplicar los electrodos adheridos al cuero cabelludo. "10-20" se refiere a que la distancia entre las derivaciones de EEG es el 10% o el 20% de la distancia total del cráneo.

La cantidad de electrodos en un dispositivo puede variar: algunos sistemas de registro de EEG pueden tener hasta 256 electrodos. Los registros de qEEG utilizan un gorro de 19 sensores para recopilar datos de las 19 áreas del cuero cabelludo. Debido a que las derivaciones de EEG amplifican las señales del sitio donde se colocan, la adquisición de mapeos cerebrales de qEEG identifica a nivel cerebral la causa de la disfunción observada a nivel conductual y/o cognitivo.

Investigación académica

Los resultados anormales de EEG no son la única información valiosa que se deriva del resultado de una prueba de EEG. Muchos investigadores utilizan el EEG normal en sus investigaciones, incluido un estudio innovador de 1957 sobre la actividad cerebral durante el sueño REM.

Como se introdujo en la sección sobre los tipos de ondas cerebrales que mide el EEG, el estudio de los registros de EEG revela un rango de frecuencias contenidas dentro de las señales cerebrales. Estas frecuencias reflejan diferentes estados de atención y cognitivos. Por ejemplo, los investigadores han monitoreado la actividad de la banda gamma (a menudo asociada con la atención consciente) mientras investigaban las respuestas neurológicas durante la meditación (EEG de meditación).

La actividad de la banda gamma se asocia con el máximo rendimiento mental o físico. Los experimentos en los que un sujeto que lleva un dispositivo de EEG practica la meditación profunda dieron lugar a teorías de que las ondas gamma están asociadas con experiencias conscientes o estados mentales trascendentales. Sin embargo, no existe un acuerdo entre los investigadores académicos sobre con qué funciones cognitivas está asociada la actividad de la banda gamma.

Los investigadores necesitan una forma de procesar y gestionar la gran cantidad de datos cerebrales que recopilan, e incluso compartirlos con diferentes instituciones. La "neuroinformática" es el campo de investigación que proporciona herramientas computacionales y modelos matemáticos para los datos de neurociencia. La neuroinformática tiene como objetivo crear tecnologías para organizar bases de datos, compartir datos y modelar datos. Se ocupa de una cantidad diversa de datos, ya que la "neurociencia" se define ampliamente como el estudio científico del sistema nervioso. Una de las subdisciplinas de la neurociencia incluye la psicología cognitiva, que utiliza métodos de neuroimagen como el EEG para analizar qué partes del cerebro y del sistema nervioso subyacen a qué procesos cognitivos.

Investigación de mercado: Uso de cascos de EEG para comprender el estado emocional y cognitivo

Proceso de la prueba de EEG

Preparación para un procedimiento de EEG

Las siguientes secciones sobre el monitoreo, la interpretación y los resultados de EEG incluyen información para el público que se somete a las pruebas de EEG en un entorno de atención médica. La mejor manera de prepararse para una prueba es siempre pedir instrucciones de preparación específicas a quienes administran la prueba. Las instrucciones para la preparación pueden variar según el caso de uso; por ejemplo, los registros de EEG para investigación de consumo, investigación académica o rendimiento y bienestar pueden requerir que los sujetos estén activos en lugar de acostados.

Empresas como EMOTIV han sido pioneras en avances en la tecnología de EEG que hacen que la realización, el procesamiento y la interpretación de las pruebas sean más rápidos y convenientes. Los cascos de EEG móviles e inalámbricos de EMOTIV se pueden configurar en menos de cinco minutos y permiten al participante moverse libremente en lugar de limitarlo a una instalación de pruebas.

Antes de una prueba de EEG, informe al profesional que administra la prueba (ya sea un médico, empleador o investigador) sobre cualquier medicamento habitual que tome. Se recomienda lavar el cabello la noche anterior al procedimiento y dejarlo libre de cualquier producto. Evite consumir cafeína al menos 8 horas antes de la prueba. Si debe dormir durante el procedimiento de EEG, es posible que se le indique limitar sus horas de sueño la noche anterior para garantizar que su cerebro pueda relajarse adecuadamente durante la prueba.

Monitoreo de EEG

No sentirá dolor ni incomodidad durante un procedimiento de EEG. Durante un procedimiento de EEG clínico, estará acostado en una cama o en una silla reclinable y se le indicará que cierre los ojos. Un técnico de EEG mide su cabeza y marca dónde colocar las derivaciones.

Cuando comienza la prueba, los electrodos registran sus ondas cerebrales y envían la actividad a una máquina de registro. La máquina de EEG luego convierte los datos en un patrón de ondas para su interpretación. Una vez finalizado el registro, el técnico retirará los electrodos de su cuero cabelludo.

Las pruebas de EEG de rutina en entornos científicos o clínicos tardan de 30 a 60 minutos en completarse, incluidos unos 20 minutos de tiempo de configuración inicial. Las pruebas de EEG realizadas para investigación de consumo, rendimiento individual e investigación en el lugar de trabajo pueden ser de menor o mayor duración según los objetivos de la prueba. Los cascos de EEG inalámbricos de EMOTIV permiten una configuración más rápida para estos casos de uso (menos de cinco minutos).

No debería ser necesario un tiempo de recuperación después de un procedimiento. Si ha tomado un medicamento que le ha causado somnolencia para poder dormir durante la prueba, el administrador de la misma puede recomendarle esperar en la instalación hasta que los efectos hayan desaparecido o pedirle a alguien que lo lleve a casa.

Los efectos secundarios de la prueba de EEG son raros. Los electrodos no producen ninguna sensación; solo registran la actividad cerebral. Las personas con epilepsia pueden experimentar una convulsión por estímulos como luces parpadeantes durante el procedimiento. Una convulsión durante una prueba de EEG no es algo de lo que asustarse; de hecho, puede ayudar a los médicos a diagnosticar el tipo de epilepsia y adaptar el tratamiento en consecuencia.

Interpretación de EEG y resultados del procedimiento

Si le han recomendado una prueba de EEG por razones clínicas, los resultados de su prueba serán interpretados por un médico especialista en el sistema nervioso. El neurólogo estudiará el registro en busca de patrones cerebrales normales y anormales. Los patrones de ondas cerebrales son muy reconocibles por las características de sus formas de onda. Por ejemplo, un patrón de supresión de brotes, que se observa a menudo en pacientes con estados cerebrales inactivos, como el coma o la anestesia general, muestra picos breves (el brote) que se alternan con períodos de planitud (la supresión).

Diferentes tipos de epilepsia se caracterizan por distintos patrones de EEG. Un patrón de onda-espiga (un patrón de EEG generalizado y simétrico) se observa a menudo durante una crisis de ausencia, donde una persona experimenta una pérdida breve del conocimiento. Una crisis focal parcial, en la que la actividad convulsiva solo afecta a un área del cerebro, se caracteriza por un patrón de ritmo rápido de bajo voltaje que aparece en el canal de datos del EEG asociado con esa área.

Luego, el neurólogo envía la medición de EEG de vuelta al médico que solicitó la prueba. Su médico puede programar una cita para revisar las imágenes de EEG y analizar los resultados con usted. Según su afección, se le puede recomendar un servicio llamado neurofeedback de EEG o biofeedback como seguimiento. Por ejemplo, las personas que buscan fortalecer los patrones de ondas cerebrales asociados con la concentración podrían participar en una terapia de neurofeedback para el TDAH.

La terapia de biofeedback ayuda a los sujetos a controlar procesos corporales involuntarios. Un sujeto que experimenta, por ejemplo, presión arterial alta, puede ver sus mediciones corporales en un monitor que recibe datos de electrodos colocados en su piel. El monitoreo de esta actividad ayuda a enseñar ejercicios de relajación y mentales que pueden aliviar los síntomas.

De manera similar, el neurofeedback se basa en el EEG para entrenar al cerebro a funcionar mejor. Durante este entrenamiento, el paciente se conecta a una máquina de EEG y observa su actividad cerebral en acción. Esto a menudo se parece a un tipo de videojuego en el que el paciente está "jugando" con su cerebro para controlar su actividad cerebral. El paciente intenta mejorar las frecuencias cerebrales asociadas con la disfunción cerebral, de la misma manera que un atleta trabaja en un músculo débil. El neurofeedback de EEG se recomienda a menudo para afecciones como la epilepsia, el trastorno bipolar, el TDAH y el autismo. Si bien puede ayudar a estos trastornos, no puede curarlos.

Diferentes tipos de dispositivos de EEG

Las máquinas de EEG se presentan en forma de unos pocos dispositivos de EEG portátiles diferentes. Al más alto nivel se encuentra la diferencia entre los dispositivos de EEG clínicos (utilizados en un entorno de investigación científica y sanitaria) y los dispositivos de EEG de consumo (utilizados en la investigación de consumo, la investigación académica y el rendimiento y el bienestar). Con los dispositivos clínicos, los participantes no pueden moverse mientras usan el dispositivo, y los datos deben recopilarse en un entorno controlado y blindado para evitar distorsionar la señal. Los dispositivos de EEG de consumo como los cascos inalámbricos de EMOTIV permiten a los usuarios monitorear la actividad cerebral en cualquier lugar.

La variación entre los diferentes tipos de dispositivos de EEG portátiles es necesaria para respaldar los requisitos de los profesionales que utilizan sistemas de EEG y los entornos en los que se recopilan los datos. Por ejemplo, los neurólogos y neurocientíficos a menudo necesitan una mayor densidad de sensores para realizar su análisis de datos de lo que podría necesitar un investigador de consumo. Además de la colocación de los electrodos de EEG, existen otras variaciones notables entre los sistemas de EEG que se deben considerar.

Gorros de EEG frente a cascos de EEG

¿Cuál es la diferencia entre un gorro de EEG y un casco de EEG? La principal diferencia entre estos dos tipos más comunes de dispositivos de EEG portátiles radica en el número de electrodos. Los cascos suelen tener entre 5 y 20 electrodos. Los gorros pueden admitir más sensores, ya que tienen una superficie mayor para la colocación de electrodos. Los gorros de EEG, como el EMOTIV Flex ofrecen sensores móviles para un posicionamiento flexible. La configuración de los sensores en los cascos EMOTIV Insight y Epoc X es fija.

Flex

Sensores de gel o solución salina

EPOC+ y Epoc X

Sensores de solución salina

Electrodos de EEG húmedos frente a secos

Los dispositivos de EEG utilizan principalmente electrodos húmedos o secos. Existe una forma de electrodos de reciente desarrollo llamada "electrodos de tatuaje", que son electrodos impresos que se aplican como un tatuaje temporal. Los electrodos húmedos permiten una mejor precisión de los datos, ya que utilizan un gel adhesivo para un mejor contacto con el cuero cabelludo. Los electrodos húmedos se utilizan principalmente en entornos clínicos y de investigación. Los electrodos secos no requieren un gel adhesivo. Los dispositivos de EEG con electrodos secos se utilizan a menudo en la investigación de consumo de EEG, ya que permiten un tiempo de configuración más rápido. Los investigadores comparan continuamente los pros y los contras de los electrodos de EEG húmedos frente a los secos.

Dispositivos de EEG con cable frente a inalámbricos

En los inicios del EEG, los pacientes tenían que estar conectados a la máquina de EEG en un entorno clínico. Ahora, las pruebas de EEG inalámbricas son posibles, ya que las señales de EEG se pueden digitalizar y enviar a la máquina de registro, como un teléfono inteligente, una computadora o la nube. Las pruebas se pueden realizar en una variedad de entornos utilizando EEG portátiles. Puede realizar un experimento en el que los sujetos lleven cascos de EEG inalámbricos y caminen por un parque, y el movimiento de su sujeto solo estará limitado por el rango de transmisión de datos. Si necesita controlar el entorno de prueba para administrar estímulos como luces parpadeantes, puede optar por un entorno clínico, en cuyo caso no hay limitaciones para usar una máquina de EEG con cable.

Cascos de EEG con cable

Conexión por cable

Casco de EEG Emotiv inalámbrico

Tecnología inalámbrica Bluetooth

Medición de EEG frente a otras técnicas de medición cerebral

La ventaja de la medición de EEG es que es la medida menos invasiva de la actividad cerebral de la que disponemos, y proporciona una gran cantidad de información cuantitativa durante los procesos cognitivos pertinentes. Otros métodos para estudiar la función cerebral incluyen:

• Resonancia magnética funcional (RMF)

• Magnetoencefalografía (MEG)

• Espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN o ERM)

• Electrocorticografía

• Tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT)

• Tomografía por emisión de positrones (PET)

• Espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS)

• Señal óptica relacionada con eventos (EROS)

Ventajas del EEG

A pesar de la sensibilidad espacial relativamente baja del EEG, este presenta múltiples ventajas sobre algunas de las técnicas de imagen cerebral y de investigación cerebral enumeradas anteriormente:

• El EEG tiene una resolución temporal muy alta en comparación con la RMF. Puede captar las reacciones rápidas del cerebro que ocurren a la velocidad de milisegundos, lo que le permite sincronizar con precisión lo que sucede en el cerebro y en el entorno. El EEG se registra a frecuencias de muestreo de entre 250 y 2000 Hz en entornos clínicos y de investigación. Los sistemas de recolección de datos de EEG más modernos pueden registrar a frecuencias de muestreo superiores a 20,000 Hz si se desea.

• Costos de hardware y costo total de propiedad (TCO) significativamente menores.

• Los datos de EEG se recopilan de forma no invasiva, a diferencia de la electrocorticografía, que requiere neurocirugía para colocar los electrodos directamente sobre la superficie del cerebro.

• Los sensores de EEG móviles se pueden utilizar en más lugares que la RMF, SPECT, PET, ERM o MEG, ya que estas técnicas se basan en equipos pesados, costosos e inmóviles.

• El EEG es silencioso, lo que permite estudiar las respuestas a estímulos auditivos.

• En comparación con la RMF y la RM, no existe ningún peligro físico en torno a una máquina de EEG. Las RMF y RM son imanes potentes que impiden su uso por parte de pacientes con dispositivos metálicos como marcapasos.

• La RMF, la PET, la ERM y la SPECT pueden agravar la claustrofobia, lo que puede corromper los resultados de las pruebas. El EEG no induce claustrofobia, ya que los sujetos no están confinados en un espacio reducido.

• Los escaneos de EEG de consumo permiten un mayor movimiento del sujeto durante la prueba, a diferencia de la mayoría de las otras técnicas de neuroimagen.

• El EEG no implica la exposición a radioligandos, a diferencia de la tomografía por emisión de positrones, ni a campos magnéticos de alto nivel como la RM o la RMF.

• El EEG no implica la exposición a campos magnéticos de alta intensidad (>1 tesla).

• En comparación con los métodos de prueba conductual, el EEG puede detectar el procesamiento encubierto (procesamiento que no requiere una respuesta). Esta tecnología también se utiliza en sujetos que no pueden realizar una respuesta motora.

• El EEG tiene una barrera de entrada baja para el uso de consumo, por lo que es una herramienta poderosa para rastrear y registrar la actividad cerebral durante diferentes actividades de la vida diaria, lo que permite un número casi ilimitado de aplicaciones.

• El análisis del sueño mediante EEG puede indicar aspectos significativos de la cronología del desarrollo cerebral, incluida la evaluación de la maduración cerebral de los adolescentes.

• Se comprende mejor exactamente qué señal se mide con el EEG, en comparación con la imagen BOLD (dependiente del nivel de oxígeno en sangre) utilizada en la RMF.

Juegos de EEG

La tecnología de EEG se ha adaptado al mundo de los videojuegos tanto con fines médicos como de entretenimiento. Las empresas están utilizando el EEG para proporcionar formas de interactuar con videojuegos en RV, RA y BCI. Las máquinas de EEG detectan la señal y los algoritmos del software interpretan sus ondas cerebrales para controlar a su avatar en la pantalla.

El casco EPOC de EMOTIV es la primera interfaz cerebro-computadora (BCI) de alta fidelidad que puede monitorizar e interpretar pensamientos y emociones conscientes e inconscientes. La BCI puede detectar las complejas ondas cerebrales de 30 expresiones, emociones y acciones diferentes. Esta detección se logra a través del aprendizaje automático. Los algoritmos de aprendizaje automático han sido entrenados para reconocer los patrones cerebrales que ocurren mientras el participante procesa las diversas expresiones, emociones y acciones.

Cuando los algoritmos detectan una onda cerebral de EEG en su conjunto de datos, la BCI puede asociar el patrón con un comando físico o digital. Por ejemplo, pensar en una palabra desencadenante como "¡empuja!" hará que su avatar empuje un objeto fuera de su camino.

TechCrunch TV: Dispositivos controlados por la mente y más utilizando el EEG

Casos de uso del EEG

Existen muchas aplicaciones modernas para la medición de EEG. Algunos casos de uso notables de EEG incluyen:

• Neurociencia

• Programas de educación cerebral

• Neuromarketing

• Estudios del sueño

• Interfaz cerebro-computadora (BCI)

• Rendimiento cognitivo

• Auto-cuantificación

• Estados emocionales

• Terapia de TDAH

• Trastornos neurológicos

• Sincronización de ondas cerebrales

• Terapia cognitivo-conductual

• Neuroinformática

• Juegos de ondas cerebrales

• Complemento de RA y RV

• Disfagia y demencia

• Rehabilitación del accidente cerebrovascular

• Pruebas de memoria de trabajo (N-back)

Nota: Esta es solo información general sobre el EEG. Los productos de EMOTIV están destinados a ser utilizados únicamente para aplicaciones de investigación y uso personal. Nuestros productos no se venden como Dispositivos Médicos según lo definido en la directiva de la UE 93/42/CEE. Nuestros productos no están diseñados ni destinados a ser utilizados para el diagnóstico o tratamiento de enfermedades.