Entrena tu cerebro en casa

La Hemoencefalografía (HEG) es una técnica de neurofeedback en el campo de la neuroterapia. El neurofeedback, una forma específica de biofeedback, se basa en la idea de que los seres humanos pueden alterar conscientemente su función cerebral a través de sesiones de entrenamiento en las que intentan cambiar la señal generada por su cerebro y medida mediante un mecanismo de retroalimentación neurológica. Al finalizar el proceso, los participantes aumentan el flujo sanguíneo cerebral a una región específica del cerebro, aumentando en consecuencia la actividad cerebral y el rendimiento en tareas que involucran esa región específica del cerebro.

Ambos enfoques de la hemoencefalografía, el infrarrojo cercano y el infrarrojo pasivo, son medidas indirectas de la actividad neuronal basadas en el acoplamiento neurovascular. El acoplamiento neurovascular es el mecanismo por el cual el flujo sanguíneo cerebral se adapta a la actividad metabólica. Cuando una región de la corteza se utiliza en una tarea cognitiva específica, la actividad neuronal en esa región aumenta y, en consecuencia, aumenta la tasa metabólica local. Para mantenerse al día con las demandas nutricionales y de eliminación de desechos de una tasa metabólica más alta, el flujo sanguíneo cerebral al área cortical en uso debe aumentar proporcionalmente. Junto con el aumento del flujo, las moléculas de hemoglobina en la sangre, que son responsables del transporte y la transferencia de oxígeno a los tejidos en todo el cuerpo, deben aumentar la cantidad de oxígeno que entregan a la región activada de la corteza, lo que da como resultado un mayor flujo local. nivel de oxigenación de la sangre. Esto también se conoce como respuesta hemodinámica.

Desarrollada por Hershel Toomim, la hemoencefalografía por infrarrojo cercano mide los cambios en el nivel de oxigenación local de la sangre. De manera similar a la resonancia magnética funcional, que utiliza cambios en las propiedades magnéticas de la sangre resultantes de la oxigenación para formar una imagen de la actividad cerebral, NIR utiliza los cambios en la translucidez de la sangre resultantes de la oxigenación para generar una señal que puede manipularse conscientemente en sesiones de neurofeedback. En el nivel más básico, la hemoencefalografía NIR proyecta alternadamente luz roja (660 nm) e infrarroja cercana (850 nm) sobre un área específica del cerebro, generalmente a través de la frente. Si bien el cráneo es en gran medida traslúcido a estas longitudes de onda de luz, la sangre no lo es. La luz roja se utiliza como sonda, mientras que la luz infrarroja proporciona una línea de base relativamente estable para la comparación. Las células fotoeléctricas de un dispositivo espectrofotómetro que se lleva en la frente miden la cantidad de cada longitud de onda de luz reflejada por el flujo sanguíneo cerebral en el tejido cortical activado y envían los datos a una computadora, que luego calcula la proporción entre luz roja e infrarroja y la traduce a una señal visual correspondiente al nivel de oxigenación en una interfaz gráfica que el paciente puede ver. El nutriente clave monitoreado por NIR es el oxígeno. En NIR, a medida que aumenta la proporción de hemoglobina oxigenada (HbO2) a hemoglobina desoxigenada (Hb), la sangre se vuelve cada vez menos translúcida y dispersa más luz roja, en lugar de absorberla. Por el contrario, la cantidad de luz infrarroja dispersada por la sangre es en gran medida impermeable a los cambios en el nivel de oxigenación de la hemoglobina.

Desarrollado por Jeffrey Carmen, un psicólogo que ejerce de forma privada en Nueva York, el HEG infrarrojo pasivo es una combinación de los principios clásicos de hemoencefalografía empleados por Toomim y una técnica conocida como termoscopia. PIR utiliza un sensor similar al sensor NIR para detectar luz de una banda estrecha del espectro infrarrojo que corresponde a la cantidad de calor generada por una región activa del cerebro, así como al nivel local de oxigenación de la sangre. El calor detectado por PIR es proporcional a la cantidad de azúcar que se quema para mantener la tasa metabólica aumentada necesaria para alimentar una actividad neuronal elevada. PIR tiene una resolución peor que NIR y este tratamiento normalmente se centra en aumentos más globales del flujo sanguíneo cerebral.

El primer caso real de neurofeedback ocurrió en 1963, cuando el profesor Joseph Kamiya de la Universidad de Chicago entrenó a un voluntario para reconocer y alterar la actividad de las ondas cerebrales alfa. Apenas cinco años después, Barry Sterman realizó un estudio revolucionario en gatos a instancias de la NASA que demostró que los gatos entrenados para alterar conscientemente su ritmo sensoriomotor eran resistentes a dosis de hidracina que normalmente inducen convulsiones. Este hallazgo se aplicó a humanos en 1971, cuando Sterman entrenó a una epiléptica para controlar sus ataques mediante una combinación de ritmo sensoriomotor y neuroterapia EEG, hasta el punto de que obtuvo una licencia de conducir después de sólo tres meses de tratamiento. Casi al mismo tiempo, Hershel Toomim fundaba Toomim Biofeedback Laboratories y Biocomp Research Institute sobre la base de un dispositivo conocido como Alpha Pacer que medía las ondas cerebrales. Después de décadas de trabajo con diversos mecanismos de biorretroalimentación, Toomim tropezó accidentalmente con el control consciente del flujo sanguíneo cerebral en 1994. Desarrolló un dispositivo específico para esta medida al que llamó sistema de hemencefalografía por espectrofotometría de infrarrojo cercano, acuñando el término «hemoencefalografía&#34. ;, en 1997. Un médico usuario de NIR HEG, Jeffrey Carmen, adaptó el sistema de Toomim para las migrañas en 2002 integrando biorretroalimentación térmica periférica en el diseño. Desde entonces, ambas técnicas se han aplicado a numerosos trastornos de la función del lóbulo frontal y prefrontal. Sherill, R. (2004).

Antes del entrenamiento con el dispositivo HEG, a los pacientes se les realiza una prueba previa estandarizada, generalmente la Prueba de Variables de Atención (TOVA), para evaluar el funcionamiento cognitivo inicial. Se realizará un seguimiento del progreso del paciente utilizando la misma medida al principio y al final de cada sesión de neuroterapia. También se pueden realizar evaluaciones de tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT) antes y después del tratamiento, según el trastorno del paciente. Las sesiones de entrenamiento suelen durar entre 45 minutos y una hora, con descansos intermitentes. Al principio, todas las sesiones se realizan en la clínica de un proveedor de neuroterapia certificado (aunque ahora hay disponibles algunas opciones en el hogar) y comienzan con una frecuencia de 2 a 3 veces por semana. Dependiendo del paciente, la formación puede durar desde un par de meses hasta un par de años. La alta variabilidad en la actividad de la luz roja (un amplio rango de bajo a alto rendimiento) es típicamente característica de personas con problemas de la corteza prefrontal. La baja variabilidad se asocia con un funcionamiento más normal. La relación entre la refracción de la luz roja/infrarroja se muestra como una señal visual en un monitor de computadora y también puede traducirse en una señal auditiva en la que un tono más alto corresponde a una mayor oxigenación. Durante una sesión de entrenamiento HEG, los pacientes intentan aumentar la señal generada por el sensor HEG. El progreso se mide por la reducción de la variabilidad.

Actualmente, las técnicas de neuroterapia más populares utilizan electroencefalografía (EEG), que mide la actividad eléctrica del cerebro en lugar del flujo sanguíneo. Los defensores de la hemoencefalografía sostienen que la HEG tiene ventajas sobre la EEG, a saber:

• Signal que es más sencillo y estable que el EEG y por lo tanto más fácil de interpretar y más rápido de entrenar con
• Menos sujeto a artefactos externos, como ruido eléctrico o interferencia de señal debido al metal, porque HEG es una medida de flujo sanguíneo y no actividad eléctrica
• Menos sujeto a artefactos superficiales, como los movimientos oculares y faciales
• Capable de entrenamiento en casa debido al tamaño más pequeño y portátil del sensor y equipo de generación de señales

Las principales limitaciones prácticas de HEG en comparación con EEG son:

• Debido a la interferencia del cabello, sólo las regiones de frente o calvo del cuero cabelludo pueden ser entrenados usando la tecnología actual, mientras que las mediciones EEG pueden obtenerse de cualquier lugar en el cuero cabelludo.
• Sólo un sitio a la vez puede ser entrenado utilizando la tecnología actual, mientras que EEG se puede aplicar en cualquier lugar de 1 a 19 sitios a la vez utilizando la tecnología actual.

Otras desventajas de HEG reflejan las frustraciones actuales con la resonancia magnética funcional y se derivan de la naturaleza indirecta de ambas técnicas y de la dependencia de patrones individuales de flujo sanguíneo cerebral:

• No se puede utilizar como comparación entre subjetos debido a las grandes variaciones en el flujo sanguíneo y el espesor del cráneo de una persona a la siguiente
• No se puede utilizar como medida temporal porque los cambios en el nivel de oxigenación de sangre no son instantáneos
• Las afirmaciones mecanicistas no son apoyadas ya que no se ha encontrado ninguna relación causal inversa entre el aumento del flujo sanguíneo y la actividad neuronal

La mayoría de las investigaciones en HEG se han centrado en los trastornos de la corteza prefrontal (PFC), la región cortical directamente detrás de la frente que controla las funciones ejecutivas de alto nivel, como la planificación, el juicio, la regulación emocional, la inhibición, la organización y la determinación de causa y efecto. . Se cree que la corteza prefrontal es esencial para todo comportamiento dirigido a objetivos y mediado socialmente. El PFC es un objetivo ideal para HEG debido tanto a su ubicación en el cuero cabelludo (detrás de la frente, donde no hay pelo que interrumpa la dispersión de la luz roja e infrarroja) como a la susceptibilidad de sus funciones primarias al aprendizaje.

La investigación con PIR se ha centrado casi exclusivamente en aliviar los dolores de cabeza tensionales y las migrañas. Un estudio de cuatro años de 100 pacientes con migraña crónica encontró que después de tan solo seis sesiones de entrenamiento de 30 minutos, el 90% de los pacientes reportaron mejoras significativas en sus migrañas. Otro estudio realizado combinó las medidas de biorretroalimentación de EEG, hemoencefalografía y calentamiento térmico de manos durante sesiones tres veces por semana durante 14 meses. El 70% de los pacientes vieron una reducción del 50% o más en sus migrañas después de combinar neuroterapia y tratamiento farmacológico, en comparación con el 50% que se sometió únicamente a la terapia farmacológica tradicional.

El término autismo abarca una amplia gama de síndromes, como el trastorno de Rett, el trastorno generalizado del desarrollo (PDD) y el síndrome de Asperger, que se denominan colectivamente trastornos del espectro autista (TEA). Todos los que padecen TEA presentan problemas de comprensión y rendimiento de las habilidades sociales y comunicativas, impulsividad, dificultades de atención y algún tipo de comportamiento obsesivo. Muchos pacientes con TEA tienen una inteligencia normal o superior a lo normal, pero exhiben lecturas de EEG tremendamente anormales, que combinadas con síntomas sinónimos de deterioro del control ejecutivo los convierten en los principales candidatos para la neuroterapia centrada prefrontal. La gran cantidad de estudios que exploran la potencia de la neuroterapia como tratamiento para el TEA han involucrado principalmente EEG y QEEG, pero un estudio reciente investigó la eficacia del entrenamiento NIR y PIR contra un grupo de control solo QEEG y encontró que, según los informes de los padres, esos en ambos grupos HEG experimentaron una disminución de más del 50% en los síntomas. Estos informes fueron respaldados por una menor variabilidad del EEG y mejoras en las medidas del funcionamiento neurobiológico y neuropsicológico. Se descubrió que NIR tenía un mayor impacto en la atención, mientras que PIR tenía mayor eficacia en los ámbitos de la regulación emocional y las interacciones sociales.

Con muchos síntomas que recuerdan al TEA, el trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH) también ha sido un foco de investigación de HEG. En un estudio de caso, un adolescente con TDAH presentó lecturas QEEG y puntuaciones de atención altamente anormales en pruebas neuropsicológicas. Después de sólo diez sesiones de entrenamiento HEG quincenales, obtuvo una lectura QEEG completamente normal y mejoró significativamente sus puntuaciones en medidas de atención. Lo notable de esta investigación es que las mejoras persistieron dieciocho meses después del tratamiento, lo que permitió al paciente reducir en gran medida la terapia con medicamentos necesaria para funcionar exitosamente en la escuela y ofrecer una alternativa de tratamiento rápida y relativamente barata para los sistemas escolares y los padres de niños con TDA. /TDAH.

Un gran grupo de investigadores encabezados por el Dr. Hershel Toomim y su esposa Marjorie han descubierto repetidamente que el entrenamiento NIR HEG puede mejorar conscientemente la oxigenación cerebral regional en áreas específicas del cerebro y dar como resultado un mayor rendimiento en tareas cognitivas. Es ampliamente conocido que el ejercicio cardiovascular regular produce un aumento del flujo sanguíneo cerebral debido al aumento de la vascularización de los capilares que alimentan el tejido neuronal. Toomim, Mize, Kwong et al. descubrieron que después de sólo diez sesiones de 30 minutos de entrenamiento con ejercicios cerebrales HEG, los participantes con diversos trastornos neurológicos mostraron aumentos en la atención y disminuciones en la impulsividad hasta niveles normales. Un subconjunto de participantes también experimentó aumentos en la vascularización cerebral similares a los observados al aumentar la actividad física. Más importante aún, se encontró que el grado de mejora estaba relacionado de manera confiable con la puntuación TOVA inicial de cada participante, siendo las puntuaciones TOVA iniciales más bajas las que mostraban la mayor mejora.

Además, HEG ha demostrado ser prometedor para aliviar la depresión, el estrés y la ansiedad crónica. También hay trabajo realizado por Luis Gaviria en el Hospital Las Américas, donde los pacientes con neurocirugía recibieron 20 minutos de sesiones de heg, como parte de su proceso de rehabilitación. Estos pacientes mostraron una mejora en la reconectación con sus seres queridos, en comparación con sus contrapartes de control.