Desde el diagnóstico de trastornos cerebrales hasta la mejora cognitiva, 100 años de EEG han transformado la neurociencia
El EEG ha moldeado la comprensión de los investigadores sobre la cognición en todo, desde la percepción hasta la memoria.
Ondas cerebrales humanas obtenidas mediante electroencefalografía o EEG.
El siguiente ensayo se reimprime con permiso de 
La conversaciónuna publicación en línea que cubre las últimas investigaciones.
La electroencefalografía, o EEG, fue inventado hace 100 añosEn los años transcurridos desde la invención de este dispositivo para monitorear la electricidad cerebral, ha tenido un Impacto increíble sobre cómo los científicos estudian el cerebro humano.
Desde su primer uso, el EEG ha contribuido a la comprensión de los investigadores sobre la cognición, desde la percepción hasta la memoria. También ha sido importante para diagnosticar y orientar el tratamiento de múltiples trastornos cerebrales, incluida la epilepsia.
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soy un neurocientífico cognitivo que utiliza la electroencefalografía para estudiar cómo las personas recuerdan acontecimientos de su pasado. El centenario de la EEG es una oportunidad para reflexionar sobre la importancia de este descubrimiento en la neurociencia y la medicina.
El 6 de julio de 1924, el psiquiatra Hans Berger realizó la Primer registro de EEG en un ser humanoun joven de 17 años sometido a una neurocirugía. En ese momento, Berger y otros investigadores estaban realizando registros eléctricos en los cerebros de animales.
Lo que distinguió a Berger fue su obsesión por encontrar el base física de lo que él llamó energía psíquicao esfuerzo mental, en las personas. A través de una serie de experimentos que abarcaron los primeros años de su carrera, Berger midió el volumen y la temperatura del cerebro para estudiar los cambios en los procesos mentales, como el trabajo intelectual, la atención y el deseo.
Luego se dedicó a registrar la actividad eléctrica. Aunque registró los primeros rastros de EEG en el cerebro humano en 1924, no publicar los resultados hasta 1929Esos cinco años intermedios fueron una fase tortuosa de dudas sobre la fuente de la señal del EEG en el cerebro y de refinamiento del sistema experimental. Berger registró cientos de EEG en múltiples sujetos, incluidos sus propios hijos, con éxitos y reveses experimentales.
Finalmente convencido de sus resultados, publicó una serie de artículos en la revista Archivo de Psiquiatría y tenía esperanzas de ganar un Premio Nobel. Desafortunadamente, la comunidad científica dudó de sus resultados y pasaron años antes de que alguien más comenzara a usar EEG en sus propias investigaciones.
Berger fue finalmente nominado al Premio Nobel en 1940. Pero los Nobel eran… No otorgado ese año en cualquier categoría debido a la Segunda Guerra Mundial y la ocupación de Noruega por parte de Alemania.
Cuando muchas neuronas están activas al mismo tiempo, producir una señal eléctrica Suficientemente fuerte para propagarse instantáneamente a través del tejido conductor del cerebro, el cráneo y el cuero cabelludo. Los electrodos de EEG colocados en la cabeza pueden registrar estas señales eléctricas.
Desde el descubrimiento del EEG, los investigadores han demostrado que la actividad neuronal oscila a frecuencias específicas. En sus registros iniciales de EEG en 1924, Berger observó el predominio de la actividad oscilatoria que se ciclaba de ocho a doce veces por segundo, o de ocho a doce hercios, denominada oscilaciones alfaDesde el descubrimiento de los ritmos alfa, ha habido muchos intentos de comprender cómo y por qué oscilan las neuronas.
Se cree que las oscilaciones neuronales son importantes para la comunicación eficaz entre regiones cerebrales especializadas. Por ejemplo, las oscilaciones theta que tienen un ciclo de 4 a 8 hercios son importantes para la comunicación entre regiones cerebrales. Participa en la codificación y recuperación de la memoria. en animales y humanos.
Los investigadores examinaron entonces si podían alterar las oscilaciones neuronales y, por lo tanto, afectar la forma en que las neuronas se comunican entre sí. Los estudios han demostrado que muchos métodos conductuales y no invasivos pueden alterar las oscilaciones neuronales y provocar cambios en el rendimiento cognitivo. La participación en actividades mentales específicas puede inducir oscilaciones neuronales en las frecuencias que utilizan esas actividades mentales. Por ejemplo, la investigación de mi equipo descubrió que La meditación consciente puede aumentar la frecuencia theta oscilaciones y mejorar la recuperación de la memoria.
Los métodos de estimulación cerebral no invasivos pueden apuntar a frecuencias de interés. Por ejemplo, la investigación en curso de mi equipo descubrió que la estimulación cerebral en frecuencia theta puede conducen a una mejor recuperación de la memoria.
El EEG también ha llevado a importantes descubrimientos sobre cómo el cerebro procesa la información en muchos otros dominios cognitivosincluyendo cómo las personas perciben el mundo que les rodea, cómo centran su atención, cómo se comunican a través del lenguaje y cómo procesan las emociones.
Hoy en día se utiliza comúnmente el EEG para diagnosticar Trastornos del sueño y epilepsia y para guiar Tratamientos para trastornos cerebrales.
Los científicos están utilizando EEG para ver si la memoria se puede mejorar con estimulación cerebral no invasiva. Aunque la investigación todavía está en sus inicios, ha habido algunos resultados prometedores. Por ejemplo, un estudio encontró que la estimulación cerebral no invasiva en frecuencia gamma (25 hertz) mejoró Memoria y transmisión de neurotransmisores en la enfermedad de Alzheimer.
Un nuevo tipo de estimulación cerebral no invasiva llamada interferencia temporal Utiliza dos frecuencias altas para provocar una actividad neuronal igual a la diferencia entre las frecuencias de estimulación. Las frecuencias altas pueden penetrar mejor en el cerebro y llegar al área objetivo. Los investigadores probaron recientemente este método en personas utilizando 2000 hertz y 2005 hertz para enviar una frecuencia theta de 5 hertz a una región clave del cerebro para la memoria, el hipocampo. Esto produjo mejoras en Recordando el nombre asociado a una cara.
Aunque estos resultados son prometedores, se necesita más investigación para comprender el papel exacto que juegan las oscilaciones neuronales en la cognición y si alterarlas puede conducir a una mejora cognitiva duradera.
El centenario del EEG brinda la oportunidad de considerar lo que nos ha enseñado sobre la función cerebral y lo que esta técnica puede hacer en el futuro.
¿Qué será posible en los próximos 100 años de EEG?
Algunos investigadores, entre los que me incluyo, predicen que utilizaremos el EEG para diagnosticar y crear tratamientos específicos para trastornos cerebrales. Otros anticipan que un EEG portátil y asequible Se utilizará ampliamente para mejorar la función cognitiva en el hogar o se integrará perfectamente. Integrado en la realidad virtual Aplicaciones. Las posibilidades son enormes.
Este artículo fue publicado originalmente en La conversación. Leer el artículo original.