Ondas EEG (Electroencefalografía)
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La Electroencefalografía (EEG) es una técnica no invasiva que registra la actividad eléctrica del cerebro mediante electrodos colocados sobre el cuero cabelludo.
El EEG refleja la suma de los potenciales postsinápticos de millones de neuronas corticales, especialmente de las células piramidales.
La señal EEG se caracteriza por la presencia de diferentes ondas que varían en frecuencia y amplitud, y que se asocian con distintos estados cerebrales.
1. Clasificación de ondas EEG
Las ondas EEG se clasifican según su frecuencia y estado funcional asociado:
| Tipo de onda | Frecuencia (Hz) | Amplitud típica (µV) | Estado asociado |
|---|---|---|---|
| Delta (δ) | 0.5 – 4 | 20 – 200 | Sueño profundo, procesos de reparación |
| Theta (θ) | 4 – 8 | 20 – 100 | Somnolencia, meditación, creatividad |
| Alpha (α) | 8 – 13 | 20 – 60 | Relajación, vigilia tranquila, ojos cerrados |
| Beta (β) | 13 – 30 | 5 – 20 | Actividad mental, concentración, alerta |
| Gamma (γ) | 30 – 100+ | 1 – 10 | Procesamiento cognitivo, integración sensorial |
2. Representación matemática de la señal EEG
Una señal EEG puede representarse como la suma de componentes oscilatorios de diferentes frecuencias:
Donde:
- ( A_k ): amplitud de la componente ( k ).
- ( f_k ): frecuencia de la componente ( k ).
- ( \phi_k ): fase de la componente ( k ).
- ( N ): número de componentes significativas.
3. Métodos de análisis
Para estudiar las ondas EEG se utilizan técnicas como:
- Análisis en dominio temporal: inspección visual de la morfología de la onda.
- Análisis espectral (FFT): cálculo de la densidad espectral de potencia para cada banda.
- Transformadas Wavelet (CWT/DWT): estudio tiempo-frecuencia para detectar cambios transitorios.
- Filtros paso banda: aislamiento de bandas específicas.
4. Aplicaciones clínicas
- Epilepsia: detección de descargas paroxísticas.
- Trastornos del sueño: estudio de fases y arquitectura del sueño.
- Coma y muerte encefálica: evaluación de actividad residual.
- Neurofeedback: entrenamiento para modular ondas cerebrales.
- Investigación cognitiva: correlación entre ondas EEG y funciones mentales.
5. Factores que afectan la señal
- Impedancia de electrodos y calidad del contacto.
- Artefactos musculares y oculares.
- Interferencias eléctricas (50/60 Hz).
- Estado fisiológico del sujeto (cansancio, fármacos, estrés).