Clinical Significance

Las formas de onda del EEG pueden caracterizarse en base a su localización, amplitud, frecuencia, morfología, continuidad (rítmica, intermitente o continua), sincronía, simetría y reactividad. Sin embargo, el método más utilizado para clasificar las formas de onda del EEG es el de la frecuencia, hasta el punto de que las ondas del EEG se nombran en función de su rango de frecuencia utilizando números griegos. Las formas de onda más estudiadas son delta (de 0,5 a 4 Hz); theta (de 4 a 7 Hz); alfa (de 8 a 12 Hz); sigma (de 12 a 16 Hz) y beta (de 13 a 30 Hz). Además, hay otras formas de onda como las oscilaciones infralentas (ISO) (menos de 0,5Hz) y las oscilaciones de alta frecuencia (HFO) (más de 30Hz) que están fuera del ancho de banda convencional del EEG clínico pero que recientemente han encontrado importancia clínica con la llegada del procesamiento digital de señales.

Frecuencia:

El ancho de banda convencional del EEG clínico se centra en el análisis de formas de onda que van de 0,5Hz a 70Hz. Este análisis se realiza mediante el uso de un filtro de paso de banda de las grabaciones de EEG. Sin embargo, los neurofisiólogos e investigadores clínicos han examinado un ancho de banda de EEG más amplio y han descubierto que es clínicamente significativo en ciertas condiciones. La eliminación de las bandas inferiores (infralentas) o superiores (ultrarrápidas) del espectro de frecuencias del EEG en el EEG rutinario da lugar a la pérdida de varias características fisiológicas y patológicas importantes de la actividad cerebral. Un EEG de ancho de banda completo (FbEEG) observa las formas de onda completas, fisiológica y clínicamente relevantes, sin ninguna compensación que favorezca una banda de frecuencia a expensas de otra. Sin embargo, el registro de datos de EEG a frecuencias extremadamente altas no se realiza de forma rutinaria en la práctica clínica porque requiere equipos especiales que puedan adquirir datos a frecuencias de muestreo más altas, lo que a su vez aumenta el espacio necesario para almacenar esta información. Basándose en el registro FbEEG, las formas de onda del EEG pueden caracterizarse por varios tipos:-

1. Oscilaciones infralentas (ISO) (menos de 0,5Hz): Las ISO son la frecuencia dominante en los neonatos prematuros es tan baja como 0,01 a 0,1 Hz y se denominan transitorios de actividad espontánea (SAT). Los SAT representan la actividad espontánea impulsada de forma endógena, que es crucial para dar forma a la conectividad neuronal en una etapa temprana e inmadura en la que la entrada sensorial tiene poco o ningún papel. Además, los ISOs en un amplio rango de frecuencias (0,02 a 0,2 Hz) también están presentes durante el sueño no REM, sincronizados en fase con actividades EEG de mayor frecuencia.

La mayoría de las investigaciones sobre EEG de baja frecuencia se han centrado en varios tipos de tareas y estados cognitivos como la estimulación contingente (variación negativa contingente, CNV); los movimientos motores (potencial de Bereitschafts) y el paradigma de orientación. La duración de estos potenciales lentos registrados en el cuero cabelludo es de hasta varios segundos, y a menudo una amplitud del orden de sólo unos pocos microvoltios, por lo que se requiere FbEEG, así como electrodos y electrocontactos cutáneos con auténticas propiedades de corriente continua para su registro preciso.

Por último, la monitorización invasiva/no invasiva del EEG en modelos animales y en humanos ha establecido que las convulsiones se asocian con respuestas muy lentas del EEG junto con fluctuaciones variables de baja frecuencia en el foco de la convulsión. Muy recientemente, los registros de CC ictal no invasivos han demostrado que las convulsiones de inicio focal se correlacionan con desplazamientos de CC largos y de amplitud relativamente alta.

2. Delta (0,5 a 4Hz): El ritmo delta se observa fisiológicamente en el sueño profundo y es prominente en las regiones frontocentrales de la cabeza. El ritmo delta patológico se presenta en estados de vigilia en caso de encefalopatía generalizada y disfunción cerebral focal. La actividad delta rítmica intermitente frontal (FIRDA) se presenta en adultos, mientras que la actividad delta rítmica intermitente occipital (OIRDA) se da en niños. La actividad delta rítmica intermitente temporal (TIRDA) se observa con frecuencia en individuos que tienen epilepsia del lóbulo temporal.

3. Theta (4 a 7Hz): Es el ritmo que se produce en la somnolencia y en las primeras fases del sueño, como N1 y N2. Es más prominente en las regiones fronto-centrales de la cabeza y migra lentamente hacia atrás sustituyendo al ritmo alfa debido a la somnolencia temprana. Los estados emocionales intensos también pueden potenciar el ritmo theta frontal en niños y adultos jóvenes. La actividad theta focal durante los estados de vigilia sugiere una disfunción cerebral focal.

4. Alfa (8 a 12Hz): El ritmo alfa dominante posterior está presente de forma característica en los registros de EEG normales en estado de vigilia en la región occipital de la cabeza. Es la característica que define el ritmo de fondo normal del registro de EEG en adultos. El ritmo posterior alcanza el rango alfa de 8Hz a la edad de 3 años y no decae hasta la novena década de vida en individuos sanos. En la población normal se observan variantes rápidas del ritmo alfa de fondo. La ralentización del ritmo alfa de fondo se considera un signo de disfunción cerebral generalizada. La amplitud del ritmo alfa varía en diferentes individuos, así como en diferentes momentos del mismo individuo. La reactividad del ritmo alfa es característica y ayuda a su reconocimiento. Se observa mejor con los ojos cerrados y durante la relajación mental y se atenúa característicamente al abrir los ojos y realizar un esfuerzo mental. En la encefalopatía difusa, los pacientes pueden presentar una actividad alfa generalizada que no es reactiva a los estímulos internos o externos y que recibe el nombre de «coma alfa».

El ritmo Mu es otro tipo de ritmo alfa que se presenta en las regiones centrales de la cabeza, y tienen una morfología parecida a un arco. Este ritmo desaparece característicamente con la actividad motora de las extremidades contralaterales o al pensar en iniciar una actividad motora. Sin embargo, se mantiene relativamente sin cambios con la apertura de ojos. Se observa con frecuencia en adultos jóvenes y no es tan común en niños y ancianos. Los factores atenuantes son la fatiga, la estimulación somatosensorial y el cálculo mental. Son bastante asimétricas y asincrónicas en los dos lados.

5. Ondas sigma: Esta actividad se observa fisiológicamente en el sueño N2 y se denomina husos de sueño u ondas sigma. Pueden ser lentas (12 a 14Hz) o rápidas (14 a 16Hz) y se observan de forma más destacada en las regiones fronto-centrales de la cabeza. El ritmo fusiforme patológico puede verse en la encefalopatía generalizada y se conoce como «coma fusiforme».

6. Beta (13 a 30Hz): El ritmo beta es el que se observa con más frecuencia en adultos y niños normales. Es más prominente en las regiones frontal y central de la cabeza y se atenúa a medida que avanza hacia atrás. La amplitud de la actividad beta suele ser de 10 a 20 microvoltios, que rara vez aumenta por encima de los 30 microvoltios. Suele aumentar su amplitud durante la somnolencia, el sueño N1 y posteriormente disminuye en el sueño N2 & N3. La mayoría de los medicamentos sedantes, como los barbitúricos, el hidrato de cloral y las benzodiacepinas, aumentan la amplitud y la cantidad de actividad beta en los individuos. La atenuación focal, regional o hemisférica de la actividad beta puede producirse con una lesión cortical, malformaciones, colecciones de líquido subdural, epidural o subgaleal.

7. Oscilaciones de alta frecuencia (HFO) (mayores de 30Hz): Se clasifican además en gamma (30 a 80Hz); ondulaciones (80 a 200Hz) & ondulaciones rápidas (200 t o500Hz). El ritmo gamma se ha atribuido a la percepción sensorial que integra diferentes áreas. En todo el mundo se han realizado numerosas investigaciones sobre los HFO, especialmente en relación con la epilepsia. Se sabe que los focos epilépticos generan episodios de actividad de muy alta frecuencia. Los registros profundos intracraneales del hipocampo epiléptico (modelos animales y humanos) han informado de ráfagas de frecuencia ultrarrápidas (ondulaciones rápidas), que probablemente se correlacionan con la epileptogenia local del tejido cerebral. Por otra parte, los registros subdurales durante la evaluación prequirúrgica de la epilepsia han demostrado que las ráfagas de actividad en un rango de frecuencia relativamente más bajo (60 a 100 Hz) pueden indicar igualmente la localización de un foco epiléptico. Existen pruebas de que los HFO interictales son posibles biomarcadores del tejido cerebral epileptógeno humano.

La actividad EEG ultrarrápida se correlaciona con los estados cognitivos y los potenciales relacionados con eventos. La importancia de los ritmos gamma en una gran variedad de funciones cognitivas está bien establecida. Los potenciales evocados del tronco cerebral (BERA) son una categoría de señales EEG ultrarrápidas bien establecida y medida de forma rutinaria. Hay informes de HFO (mayores de 200 Hz) relacionados con la estimulación somatosensorial o los movimientos motores y su sensibilidad a los estados de vigilancia, la interferencia motora o las manipulaciones farmacológicas, como los anestésicos o los sedantes, ofrecen nuevas opciones para la monitorización y el diagnóstico del cerebro. Pueden ayudar a la detección temprana de la desmielinización y otros trastornos de la integridad cortical.

Morfología:

Los transitorios del EEG son formas de onda aisladas o complejos que se distinguen de la actividad de fondo. En los individuos normales se presentan varios transitorios de EEG que son benignos y deben diferenciarse de los transitorios patológicos. La identificación de estas formas de onda como no epilépticas requiere formación y experiencia. La interpretación errónea de los transitorios no epileptiformes conducirá a un sobrediagnóstico de epilepsia, a tratamientos prolongados innecesarios con fármacos antiepilépticos y a otras consecuencias médico-legales.

Identificación de los transitorios no epileptiformes

Los transitorios no epileptiformes son formas de onda que tienen una apariencia epileptiforme pero que no tienen relación con las crisis epilépticas. Pueden tener un contorno muy marcado y pueden producirse como ráfagas arrítmicas aisladas. Los investigadores han observado que la mayoría de los transitorios no epilépticos comunes se producen durante la somnolencia y el sueño ligero. Describiremos algunos de estos transitorios no epileptiformes comúnmente observados.

1. Ondas lambda: Las ondas lambda son transitorios agudos positivos que ocurren en la región occipital de la cabeza en estados de vigilia y se producen de forma más destacada durante la exploración visual y suelen desaparecer al cerrar los ojos.

2. Transitorios agudos occipitales positivos del sueño (POSTS): Los POSTS son transitorios agudos positivos que se asemejan a las ondas lambda y están presentes en alrededor del 50 al 80% de los individuos sanos durante el sueño NREM. Se observan con mayor frecuencia en adolescentes y adultos jóvenes y son más elevados durante la fase inicial de la somnolencia en contraposición a las etapas más profundas del sueño NREM.

3. 6 Hz Espiga y onda (espiga y onda fantasma): Se trata de picos de baja amplitud y poco discernibles que se producen dentro de un complejo de picos y ondas lentas que se repiten. Se caracterizan por ser de 5 a 6 Hz, con amplitudes inferiores a 40 microvoltios y una duración de la espiga inferior a 30 milisegundos. Pueden tener un predominio frontal u occipital y se ven comúnmente en adolescentes y adultos jóvenes.

4. 14 & Picos positivos de 6Hz (Ctenoides): Son repeticiones regulares unilaterales, biosincrónicas o asincrónicas, con morfología arciforme que se centran en la región temporal posterior y ocurren con amplia distribución. Se observan con frecuencia durante la somnolencia y el sueño ligero.

5. Transitorios agudos del vértice (VST): Los VSTs aparecen como ondas mono o difásicas y a menudo trifásicas y onda aguda superficial negativa con inversión de fase en o cerca del vértice y ocurre en la somnolencia y el sueño NREM. Suelen tener una duración de 100 milisegundos.

6. Complejo K: Son ondas polifásicas de más de 0,5 s de duración, de contorno menos agudo y suelen ir seguidas de husos de sueño.

7. Transitorios epileptiformes benignos del sueño (TEB) o pequeños picos agudos (SSS) o picos esporádicos benignos del sueño (BSSS): Se trata de transitorios monofásicos o difásicos de baja amplitud y contorno agudo que se producen con mayor frecuencia en el sueño N1 y N2. Es más probable que se produzcan en adultos de entre 30 y 60 años. Tiene amplitudes inferiores a 90 microvoltios y una duración superior a 90 milisegundos. Se observa que aparece con mayor frecuencia en la región medio-temporal con un campo amplio que se extiende a la región frontal adyacente.

8. Ondas Wicket (Ritmo Wicket): Se trata de transitorios EEG comúnmente vistos que son monofásicos, de contorno agudo con fase simétrica ascendente y descendente. Suelen surgir de la actividad de fondo en curso y no interrumpen el fondo. Está presente en la vigilia relajada y facilitada por la somnolencia y se presenta con mayor frecuencia en la edad media o en adultos mayores

9. Theta rítmico medio-temporal de la somnolencia (RMTD): Anteriormente conocida como Variante Psicomotriz: Los RMTD son trenes de actividad theta que se observan durante la transición sueño-vigilia y se centran en la región medio-temporal y pueden extenderse a las regiones temporal anterior y posterior, así como a la parietal posterior. Tienen un patrón monomórfico con un contorno afilado o dentado muy característico.

10. Descargas electroencefalográficas rítmicas subclínicas de los adultos (SREDA): Se trata de un patrón EEG cuyo significado clínico no está claro, pero que frecuentemente se diagnostica como un patrón epileptiforme. La aparición de este ritmo puede ser repentina o generalizada y puede evolucionar de un ritmo delta más lento a un ritmo theta más rápido. Se observa generalmente durante la vigilia o el sueño ligero y a veces puede activarse con la hiperventilación. Pueden ser generalizados, pero suelen ser máximos en las regiones parietal y temporal posterior, y casi siempre son bilateralmente sincrónicos y simétricos. Pueden durar entre 10 segundos y 5 minutos, con una media de 40 a 80 segundos, con una resolución abrupta o gradual.