EVALUACIÓN NEUROFISIOLÓGICA

APARTADO 1 Y 2. INTRODUCCIÓN Y ESQUEMA RESUMEN

INTRODUCCIÓN

El estudio de la conducta humana se enriquece cuando se hace sin olvidar el cuerpo biológico (sin caer en  reduccionismos biologicistas o funcionalistas) que la sustenta. Consiste en investigar lo que hacemos, pensamos y sentimos teniendo en cuenta simultáneamente los mecanismos psicológicos y fisiológicos que regulan la conducta.

La evaluación psicofisiológica o neurofisiológica se caracteriza por utilizar técnicas de registro fisiológico que no alteran el funcionamiento psicológico mientras los sujetos realizan las tareas evaluativos, técnicas de registro conocidas como no invasivas.

Estudiaremos en este tema las técnicas de registro neurofisiológico y su aplicación a laevaluación de procesos psicológicos normales y patológicos.

ESQUEMA RESUMEN

Las técnicas neurofisilógicas se clasifican en función del mecanismo neural que directamente controla la actividad fisiológica que se registra. Diferenciaremos entre:

• Mecanismo Periférico: puede ser el sistema nervioso somático o el sistema nervioso autónomo
• Mecanismo Central: puede ser la propia actividad eléctrica del tejido neural o su actividad metabólica.

Por lo que las técnicas de registro serán:

• Pertenecientes al sistema nervioso periférico somático: electromiografía directa e integrada, movimientos oculares, respiración.
• Pertenecientes al sistema nervioso periférico autónomo: actividad cardiovascular, actividad eléctrica de la piel, actividad pupilar, gastrointestinal, sexual.
• Pertenecientes al sistema nervioso central: técnicas electromagnéticas(electroencefalografía, potenciales evocados, cartografía de la actividad eléctrica cerebral, magnetoencefalografía), y técnicas metabólicas (tomografía por emisión de positrones y resonancia magnética funcional).

Las técnicas neurofisiológicas se utilizan en psicología para conocer y evaluar los procesos psicológicos, en este caso hablamos de técnicas psicofisiológicas, cuyas características principales son:

• Registro fisiológico: requiere una instrumentación específica y un proceso secuencial de fases para poder realizar el registro mediante procedimientos no invasivos (sensores, pre-amplificadores, amplificadores)
• Manipulación psicológica: requiere el control preciso del contexto y de la tarea que realiza la persona durante el registro. Para que el dato fisiológico se convierta en índice de procesos psicológicos hay que controlar el contexto y de la tarea que realiza la persona durante el registro. Para conseguir este control tenemos que prestar atención a: las características físico-ambientales del lugar; las variables del sujeto; y las tareas a realizar durante el registro (para evaluar por ej. la emoción, atención, memoria, aprendizaje, estrés, etc.).

Entre las aplicaciones de la evaluación neurofisiológica destacan las que se han realizado en el ámbito:

• Trastornos psicopatológicos: ansiedad, depresión, esquizofrenia.
• Trastornos psicofisiológicos: hipertensión, parálisis musculares, asma.
• Trastornos neuropsicológicos: agnosias, afasias, amnesias.

APARTADO 3. OBJETIVOS DE LA EVALUACIÓN NEUROFISIOLÓGICA

El objetivo es conocer las características de los procesos psicológicos de la persona objeto de la evaluación a través del registro no invasivo de variables fisiológicas.

La perspectiva psicofisiológica tiene en cuenta lo que la persona hace (conducta externa)o verbaliza sobre lo que siente o piensa (introspección) en el momento de realizar los registros, pero tanto la introspección como la conducta externa quedan supeditadas a la confirmación de los registros fisiológicos. Una ventaja de las técnicas psicofisiológicas es que, además de tener en cuenta los informes introspectivos y las conductas externas, nos proporcionan información en tiempo real de lo que ocurre internamente entre el estímulo y la conducta externa, ayudando a completar el conjunto de datos necesarios para elaborar interferencias explicativas.

APARTADO 4. PRINCIPALES SISTEMAS DE REGISTRO

MEDIDAS PERIFÉRICAS:

1. Pertenecientes al sistema nervioso somático (electromiografía): sus bases biológicas se encuentran en la actividad eléctrica de los músculos estriados, el tipo de músculo responsable del movimiento. El registro de su actividad eléctrica desde la superficie externa de la piel –electromiografía superficial- representa el conjunto de potenciales de acción producidos por el músculo en un momento determinado. Es importante prestar atención a: el lugar de colocación de los electrodos, a la preparación de la piel, al tipo de electrodo, al tamaño del electrodo, al tipo de gel electrolícito a utilizar y a los sistemas de filtraje de la señal. La electromiografia se puede registrar de dos formas diferentes y se utilizan con frecuencia en la evaluación  neurofisiológica: electromiografía directa y electromiogrtafía integrada.
2. Pertenecientes al sistema nervioso autónomo: a) actividad cardiovascular:este sistema reacciona rápidamente a las demandas físicas y psicológicas. Tal reactividad está controlada por mecanismos neurales (rama simpática y parasimpático) y humorales (sistema endocrino a través de la vía neural simpática); también otros mecanismos como termorreceptores, mecanorreceptores, barorreceptores (presión), siendo muy estudiados el reflejo barorreceptor, la arritmia sinusal respiratoria al ser mecanismos reguladores del sistema cardiovascular que están afectados por procesos psicológicos.

La función cardiaca se puede evaluar a través de tres índices: la tasa cardiaca (el más utilizado en los estudios psicológicos mediante el electrocardiograma), el volumen de contracción (la cardiografía de impedancia) y el output cardiaco.

La función vascular a través de tres índices: la presión sanguínea, el flujo sanguíneo y el más utilizado la amplitud del pulso sanguíneo (a través de sensores fotoeléctricos o fotopletismógrafos.

*Lo más importante de destacar es que aunque las medidas periféricas son fundamentalmente eléctricas, tiene también otro tipo de registro como, por ejemplo, los que se aplican a presión sanguínea que son mecánicos

b) actividad eléctrica de la piel: es una de las medidas más utilizadas en las investigaciones psicológicas (glándulas ecrinas que responden a estímulos térmicos y psicológicos y apocrinas en las axilas y el pubis). Las diferentes medidas de la actividad eléctrica de la piel reflejan la actividad neural, aunque en ella también intervienen factores periféricos relacionados con la hidratación y la reabsorción del líquido por parte de la piel y del tubo glandular.

El registro de la actividad eléctrica de la piel se puede realizar utilizando dos procedimientos generales: 1) registrando los cambios eléctricos de la piel al paso de una corriente externa constante (método exógeno), es el más utilizado mediante procedimientos como la resistencia, la conductancia, la impedancia  la admitancia dérmica; 2) registrando los cambios eléctricos naturales de la piel sin aplicar ninguna corriente externa (método endógeno), el procedimiento se denomina potencial dérmico.

El análisis de esta actividad eléctrica se realiza mediante los niveles y las respuestas (inespecíficas o espontáneas).

MEDIDAS CENTRALES: (registro de la actividad cerebral: las neuroimágenes funcionales)

Estas técnicas se clasifican en dos categorías

1. Técnicas electromagnéticas: se basan en la actividad eléctrica del tejido neural (potenciales de acción de las neuronas). Esta actividad puede ser detectada de forma no invasiva bien colocando electrodos sobre la propia piel del cráneo, bien colocando sensores electromagnéticos alrededor del cráneo.

Fue importante para la EEG los avances en ingeniería, electrónica, tecnológicos y sobretodo informáticos. Los ordenadores aplicados a la elaboración de imágenes de la actividad cerebral a partir de los potenciales registrados desde diferentes puntos de la cabeza. Estas imágenes o mapas funcionales del cerebro nos indican qué zonas se encuentran activas y qué zonas se encuentran en reposo durante la realización de tareas cognitivas específicas.

A estos avances de los años 80, tenemos que sumarle en los años 90 un desarrollo tecnológico importantísimo: la magnetoencefalografía (MEG).

2. Técnicas metabólicas: es relevante que las evaluaciones centrales hayan incorporado la actividad metabólica para la obtención de neuroimagen. Su gran limitación está en su incapacidad de profundizar por debajo de la corteza cerebral y de obtener imágenes de zonas específicas del cerebro en secciones longitudinales o transversales. Las técnicas metabólicas se asemejan a las técnicas radiológicas, se basan en la obtención de imágenes a partir del movimiento de partículas existentes en la sangre cuya concentración varía en función de la actividad neuronal. Las primeras a parte de los rayos X y el TAC, la Tomografía por Emisión de Positrones (PET), pero tenían el inconveniente del uso de sustancias radioactivas, por lo que como alternativa tenemos a la Resonancia Magnética Funcional (RMF).

*Limitaciones de ambas técnicas: diferenciamos básicamente dos problemas, la incompatibilidad entre técnicas (por.ej: la RMF es incompatible con las técnicas electrofisiológicas o la magnetoencefalografía debido a su potentísimo campo magnético); y por otra parte la falta de precisión temporal o espacial de cada una de ellas(por.ej: las técnicas metabólicas tienen una excelente precisión espacial pero carecen de precisión temporal dado que el ritmo de los cambios en el flujo sanguíneo debidos al metabolismo celular es mucho menor que el ritmo de la actividad neuronal y, consiguientemente, que el ritmo de la actividad psicológica. Por el contrario, las técnicas electrofisiológicas tienen una excelente precisión temporal pero carecen de precisión espacial).

Todo apunta a la necesidad de encontrar soluciones metodológicas y tecnológicas que permitan la convergencia y complementariedad entre técnicas diferentes y así avanzar en el conocimiento sobre las relaciones entre los aspectos fisiológicos y psicológicos de la conducta.

APARTADO 5. EVALUACIÓN DE PROCESOS PSICOLÓGICOS

La llamada neurociencia cognitiva es el resultado de la incorporación por parte de la psicología de procesamiento de la información de las nuevas técnicas neurofisiológicas de registro de la actividad cerebral. Han visto en ello la posibilidad de indagar y desentrañar directamente las estructuras y operaciones mentales inferidas a partir de las medidas comportamentales clásicas: tiempo de reacción y el nº de aciertos y errores.

No sólo es evidente la importancia de las técnicas más avanzadas de neuroimágenes, también son de gran aportación para registrar la actividad fisiológica y su relación con los procesos psicológicos, instrumentos más sencillos para dar cuenta cómo el organismo procesa la información ambiental y cómo la va transformando en los precursores de nuestras acciones, veasé: la actividad del corazón, de las glándulas del sudor, de los músculos esqueléticos y del propio cerebro.

Con todo esto conseguimos el registro fiable de las variables fisiológicas, pero otro aspecto imprescindible es la manipulación controlada de las variables psicológicas,se consigue aplicando los siguientes procedimientos:

EL CONTEXTO DEL REGISTRO

El contexto incluye tres aspectos a tener en cuenta:

1. Lugar: las condiciones físico-ambientales del registro. Existen nº variables físicas y sociales que pueden afectar de forma incontrolada a las variables fisiológicas dificultando su correcta interpretación (ruido, luz, temperatura, humedad; presencia de personas, incluso del evaluador). Una opción para controlarlas es el uso de habitaciones específicas para el registro en las que se mantengan constantes tales variables.
2. Sujeto: algunas variables son propias del sujeto (edad, sexo, patología, ser fumador, etc.) y otras le afectan indirectamente (hora del día, alimentos y bebidas ingeridas con anterioridad, estar tomando medicamentos que afecten al sistema nervioso, etc.). Todas ellas deben ser controladas, bien mediante exclusión de aquellos sujetos con características que alteren claramente el registro, bien mediante igualación o eliminación de las condiciones que afecten a las medidas que se van a registrar. Ahora bien, en ocasiones el objetivo de la evaluación es precisamente el conocimiento del efecto que estas características individuales tienen sobre las respuestas psicofisiológicas. En estos casos, la selección de los sujetos en función de sus características individuales constituye parte de la manipulación experimental (la variable independiente), contribuyendo a dar significado psicológico a los registros fisiológico.
3. Tareas: dependerá de los objetivos de la evaluación, cada área de investigación ha creado sus propios paradigmas de estudio, sus propias tareas. Por ello, la evaluación neurofisiológica debe estar totalmente vinculada a los contextos teóricos en los que se han desarrollado las diferentes tareas (por.ej: las tareas utilizadas en el contexto del estudio de la atención son distintas de las utilizadas en el contexto del estudio de las emociones, el procesamiento semántico, etc.). Sin embargo, las variables fisiológicas registradas pueden ser las mismas. Lo cual quiere decir que una misma variable fisiológica, incluso un mismo parámetro de medida, puede tener significación psicológica diferente dependiendo de la tarea específica que se haya utilizado durante el registro.

PROCESOS PSICOLÓGICOS BÁSICOS

Las técnicas neurofisiológicas se han aplicado al estudio de prácticamente todos los procesos psicológicos básicos: sensación, percepción, atención, motivación, emoción, aprendizaje, memoria, pensamiento y lenguaje. Así mismo, se han aplicado al estudio de los aspectos evolutivos de la conducta y de los procesos complejos de la personalidad y de las interacciones sociales. Algunos ejemplos son:

• La electromiografía: para estudiar el nivel general de activación del organismo, las expresiones faciales, los correlatos somáticos del pensamiento y de las imágenes mentales. Los reflejos motores, el control del movimiento y el aprendizaje de habilidades motrices.

Un ejemplo de la aplicación de la electromiografía integrada a la evaluación deprocesos emocionales y atencionales lo podemos ver en el paradigma delREFLEJO DE SOBRESALTO (reflejo motor defensivo provocado por cualquier estímulo intenso y abrupto; en humanos es el parpadeo), cuyo interés se debe a dos fenómenos extensamente investigados: la modulación emocional(inhibición de prepulso; se produce un reducción en la amplitud del reflejo cuando el estímulo provocador del reflejo es precedido en pocos milisegundos por otro estímulo de cualquier modalidad sensorial; por.ej: un ruido de 100dB de intensidad, 50 milisegundos de duración y tiempo de subida instantáneo); y su modulación emocional (el fenómeno del priming motivacional, si el reflejo se potencia cuando los estímulos precedentes son desagradables y se inhibe cuando son agradables; se produce cuando  el estímulo provocador del reflejo es precedido por estímulos afectivos suficientemente procesados, por ej. Diapositivas agradables o desagradables proyectadas durante varios segundos).

• La actividad cardiovascular: para estudiar los reflejos incondicionados de orientación y defensa, habituación, sensibilización, condicionamiento pavloviano, condicionamiento instrumental, motivación, emoción, atención, memoria. Las tareas para hacer la evaluación: presentación de estímulos sensoriales de diferentes niveles de intensidad y desagrado, tareas de tiempo de reacción señalizadas, aritmética mental, tareas de coping activo/pasivo, etc.

Una de las medidas cardiovasculares que está despertando gran interés entre los investigadores es la VARIABILIDAD CARDIACA, ésta en la gama de las frecuencias respiratorias es un índice del control parasimpático sobre el corazón (disminución relativa en la variabilidad cardiaca interpretado como indicativa de un incremento en el estrés mental y de una mala regulación emocional y asociado a un mayor riego de patología tanto física como psicológica.

• La actividad eléctrica de la piel: destaca su uso como índice dePROCESAMIENTO COGNITIVO en estudios sobre atención, habituación y condicionamiento utilizándola como variable dependiente. Una respuesta electrotérmica ante estímulos de intensidad moderada o baja se ha interpretado como una respuesta atencional de orientación indicativa de que un estímulo novedoso ha sido detectado y procesado. También se ha observado en la habituación y deshabituación, y en el caso del condicionamiento para evaluar el grado de aprendizaje y desaprendizaje de la persona examinada. Uno de los más destacados han sido las tareas de presentación enmascarada de los estímulos (por.ej: presentar diapositivas de objetos fóbicos o palabras amenazantea seguido en pocos milisegundos por una máscara) dentro de los mecanismos de procesamiento preatencional o no consciente de estímulos significativos.
• Medidas de la actividad neurofisiológica central: las de mayor interés en todos los ámbitos de la psicología. Entre las técnicas electromagnéticas, lospotenciales evocados (N100, P300,  ambos con tareas de oddball con estímulos auditivos o visuales, N400 y el potencial de Disparidad siguen siendo los más utilizados). Se hace mediante la electroencefalografía de alta densidad que permite elaborar mapas topográficos de la actividad eléctrica cerebral.

Las típicas tareas utilizadas en la elaboración de neuroimágenes es el uso delmétodo de sustracción: obtener imágenes antes de iniciar la tarea específica y durante la realización de la tarea específica (Posner: las nuevas técnicas de neuroimagen nos permiten observar la anatomía del cerebro mientras se aprenden y se llevan a cabo las complejas tareas de que son capaces los seres humanos).

APLICACIONES CLÍNICAS

Entre las aplicaciones clínicas destacan las que se utilizan en la evaluación de:

·         Trastornos psicopatológicos: está alterada la conducta aunque se desconocen las causas últimas de la alteración, se descarta que se deba a lesiones físicas en el sistema nervioso o en cualquier otro sistema o estructura biológica. Ha sido una de las áreas que ha experimentado mayor desarrollo, orientado a la búsqueda delos marcadores psicofisiológicos (desviaciones en una variable fisiológica que están asociadas de forma fiable con un trastorno en particular). Diferenciamos losmarcadores episódicos (indican el inicio y el final de los síntomas del trastorno), los marcadores de vulnerabilidad (indican la existencia de una mayor probabilidad de desarrollar el trastorno) y los marcadores genéticos (indican la presencia de uno o varios genes que explican la mayor vulnerabilidad a desarrollar la patología).

También ha sido relevante la evaluación neurofisiológica para contribuir a identificar los procesos psicológicos alterados ayudando a mejorar el diagnóstico  y a orientar la intervención hacia su modificación (ej: esquizofrenia=desviaciones en las respuestas electrotérmicas de orientación, en la amplitud del potencial P300 durante la tarea de oddball y en la inhibición de prepulso del reflejo motor de sobresalto; alteración básica en el procesamiento atencional de la información).

·         Psicofisiológicos: está alterado es el funcionamiento de determinados órganos y tejidos, en su origen o desarrollo deben intervenir claramente factores psicológicos: emociones, estrés, estilos de pensamiento, personalidad, hábitos de conducta. Encontramos: a) trastornos cardiovasculares ( hipertensión, arritmias cardiacas, cardiopatía isquémica, enfermedad de Raynaud y las cefaleas migrañosas); b) trastornos respiratorios (asma bronquial y el síndrome de hiperventilación; c) trastornos gastrointestinales (úlcera gástrica o duodenal, el colon irritable, estreñimiento crónico); d) trastornos dermatológicos (eccema, acné, psoriasis y alopecia); e) trastornos sexuales ; f) trastornos neuromusculares (tics, temblores); y g) trastornos neurológicos centrales(trastorno sueño, epilepsia).

Cabe destacar que en estos estudios la variable independiente es el factor psicológico y la variable dependiente la función fisiológica alterada.

·         Neuropsicológicos: alteraciones psicológicas (de la percepción, memoria, lenguaje, coordinación motora) debidas a lesiones cerebrales conocidas y diagnosticables neurológicamente (accidentes cerebrovasculares, traumatismos craneoencefálicos, tumores, procesos tóxico-infecciosos y procesos degenerativos). Muy utilizadas a) las pruebas psicométricas (baterías neuropsicológicas tradicionales son los tests psicológicos que evalúan las funciones cognitivas y motoras mediante entrevistas clínicas en las que el paciente debe contestar de forma verbal o manipulativa y b) conductuales (se caracterizan por su alto grado de control experimental en la presentación de estímulos y el utilizar como variable dependiente el tiempo de reacción y/o el nº de aciertos y errores durante la tarea). En esta evaluación neuropsicológica tradicional no existe conexión directa entre la evaluación neurológica y la evaluación psicológica. En los últimos años, no obstante, se han empezado a incorporar las técnicas psicofisiológicas a esta evaluación y consiguiendo un nexo entre neurología-psicología (ej: potenciales evocados para enfermedades como el Alzheimer, la epilepsia, los trastornos motores, el alcoholismo y el retraso mental).

*Como se puede observas las técnicas neuropsicológicas permiten penetrar en las interioridades de la conducta no siempre disponibles a la observación externa o a la auto-observación. A pesar de su complejidad metodológica, las técnicas neurofisiológicas están despertando interés de prácticamente todas las áreas de la psicología, tanto de orientación básica como aplicada.