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Neuroliderazgo

La onda de 40 Hz., ¿un cerebro óptimo?

El electroencefalograma (EEG) mide la actividad eléctrica del cerebro en forma de distintas ondas y frecuencias que se relacionan con determinados estados de conciencia  y se utilizan para diagnosticar patologías.

A través de los equipos de neurofeedback, que captan las señales del EEG, se diseñan diferentes programas que en tiempo real, permiten darse cuenta del tipo de onda o actividad que se produce, en cada instante, en nuestro cerebro. Controlando el software, podemos cambiar el registro cerebral y por tanto la actividad mental asociada.

En el análisis del electroencefalograma (EEG) histórico las ondas gamma siempre pasaron desapercibidas. Una alta frecuencia cerebral medida provocaba un corrimiento de la tinta del polígrafo. Con el paso del tiempo se descubrió que el cerebro, emitía esas ondas, no eran irrelevantes y se trataban hasta ese momento como ruido y artefacto.

Poco a poco las investigaciones sobre las funciones y aplicaciones de las ondas gamma comenzaron a aparecer. Aún así medir por encima de 32 Hz con el EEG no es sencillo porque se encuentran interferencias con el sistema muscular. Cuanto mayor es la frecuencia de una onda en el EEG, más elevado es el porcentaje de su energía que se pierde a través de las meninges y el cuero cabelludo.

Con el paso del tiempo se han intensificado las investigaciones sobre la onda de 40 Hz., que se relaciona con un óptimo funcionamiento cerebral. El Dr. Cowan, especialista en el estudio del EEG cerebral nos ha ayudado en la tarea de seleccionar estudios y funciones de la onda de 40 Hz. Hemos seleccionado 13 de ellos, para indicar la importancia de este tipo de funcionamiento cerebral que sin duda nos permite un rendimiento óptimo de nuestro cerebro.

En un estudio del año 2004 se encontró que la onda de 40 Hz. se relaciona con el metabolismo del cerebro (1). Muchos años antes se intentaba observar el EEG de diversos practicantes de técnicas de control psicofísico para conocer qué frecuencias estarían relacionadas con el control de la atención, y de diversos procesos cognitivos y afectivos. Un primer estudio sobre el EEG de meditadores fue realizado por Das y Gastaut en el año 1955. Recogieron las ondas gamma de 7 practicantes avanzados en el lóbulo occipital. (2).

En el año 1973, Banquet estudió el EEG de 12 sujetos durante la práctica de meditación del lobulo frontal y occipital y encontró también evidencias de ritmo gamma de 40Hz. (3).

En un famoso estudio realizado por Antoine Lutz en el año 2004 con meditadores expertos tibetanos sobre la compasión encontróincrementos en la banda de 25-42 Hz. En este experimento se encontró que uno de los sujetos de la investigación, Matieu Ricard, expresaba una capacidad cerebral extraordinaria fruto de la práctica de la meditación (4).

Richard Davidson, participante del estudio precio y principal investigador de la universidad de Wisconsin-Madison y uno de los más destacados científicos en Neurociencia cognitiva del mundo, relaciona la frecuencia incrementada de los monjes en el lóbulo frontal con su claridad mental y capacidad de enfoque, sugiriendo que la onda de 40 Hz puede representar un alto rendimiento cerebral e intelectual. (5).

Un trabajo de Dulio Giannitrapani y Daniel Sheer (1966) encontró incrementos en la banda de 35-45 Hz inmediatamente antes de que el cerebro intentara resolver tareas complejas, que fue confirmado y ampliado por Hammond en el año 2000. (6)

Sheer, un investigador norteamericano, comenzó sus estudios sobre electroencefalografía en el año 1973 sobre discapacidades en el aprendizaje. Interesado en los mecanismos que control la atención, memoria y aprendizaje comenzó a investigar en 1975 sobre la onda de 40 Hz. En 1984 encontró que la onda de 40 Hz. representa un tipo de alerta enfocada. (7)

Su grupo demostró que las personas podían ser entrenadas en el control y manejo del ritmo de 40 Hz y desarrollar una habilidad para incrementar o decrecer la onda. Tres años después los probandos mantenían esa habilidad. (Ford et Al, 1980) (8)

Giannitrapani descubrió que el ritmo de 40 Hz parecía sincronizar y coordinar neuronas que procesan estímulos sensoriales, de lo que se deducía que favorece la atención. (9)

En un estudio del famoso neurocientíficos Llinas en 1998, en el que se combinaba tejido animal y EMG descubrieron que había dos sistemas cerebrales diferentes que llevaban información a 40 Hz. Ambos sistemas relacionaban diferentes capas del cerebro, como el córtex y el tálamo. La información resonaba entre el córtex y el tálamo a 40 Hz. (10)

La literatura e investigación relacionada con neurofeedback en ondas gamma no es muy extensa aún y queda mucho por investigar. Sin embargo existen evidencias que este tipo de entrenamiento mejora la integración de rasgos perceptuales. (11)

La sincronización gamma según varios estudios realizados en el año 2004 y 2005 tiene relación con la inteligencia. En estos estudios se sugiere que una mayor inteligencia tiene relación con la sincronización y unión interneuronal. (12)

Los procesos de control se relacionan con el córtex frontal y la inteligencia es uno de ellos. El entrenamiento en ondas gamma puede facilitar la comunicación entre diversos procesos y las funciones de control. (13-14)

En un estudio sobre déficit de atención y onda gamma realizado en la universidad de Louisville se propuso que a través del EEG que muestra el neurofeedback se mejorara el desorden de atención del TDAH. Los pacientes seleccionados fueron 18 niños sobre los que utilizó un sistema de neurofeedback que proporciona protocolos separados para el enfoque y el nivel de alerta. Usualmente con objeto de mantener la atención elevamos el nivel de alerta. Puesto que este funciona mediante hormonas del stress, la respuesta habitual, pasado un tiempo, es la fatiga o la pérdida de atención. El software proporcionaba una respuesta de retroalimentación diferente para el nivel de alerta y el nivel de enfoque. De este modo el sistema pretende aprender a enfocarse sin agotarse.

Se utilizó análisis de  q-EEG en las 12 sesiones de 25 minutos que constaba el estudio. En cada sesión se utilizó la aplicación Mat-Lab para determinar la potencia relativa de las bandas del EEG y la evolución longitudinal a lo largo del estudio.

El análisis incluía potencia relativa de theta, alpha, beta baja y alta, relación theta/alpha, relación theta/beta, relación theta/beta baja y relación theta/beta alta. Otras medidas adicionales del estudio fueron tomadas utilizando un test de atención selectiva audiovisual (IVA+Plus) y una escala de evaluación del comportamiento. El análisis de los datos se computó con Matlab y determinó que los ratios theta/beta baja y tetha/alpha decrecieron significativamente de la sesión 1 a  la 12 y del minuto 1 al 25 de cada sesión.

Se evidenciaron cambios notables en el comportamiento de acuerdo a la escala (ABC) contestada por los padres de los niños. La hiperactividad fue altamente regulada (51%) y hubo notables mejorías en el discurso inapropiado (34%) y  la irritabilidad (29%).

Algunos sistemas modernos de neurofeedback no entrenan directamente las ondas alpha, beta o theta. Utilizan un fenómeno de desincronización de 1 a 37 Hzs relacionado con la producción de la onda gamma de 40 Hz en el córtex prefontal a través del circuito tálamo – córtex regulado por dopamina. Lo que es indicativo del estudio es que se encontró que la fuerza de delta y theta decreció y las cantidades de alpha y beta baja se incrementaron gracias al entrenamiento. Estos son indicadores correctos del progreso clínico en el control de la atención. (15)

En un estudio de la universidad de Macedonia se analizaban diferentes dispositivos de neurofeedback – biofeedback. Podemos distinguir un tipo de neurofeedback central o periférico. El periférico mide la actividad electrodérmica o la resistencia y conductividad de la piel (EDR), la tensión muscular (EMG), la temperatura, el ritmo cardiaco o la respiración. El EEG neurofeedback mide la actividad eléctrica del cerebro, usualmente enseñando por retroalimentación a controlar diversas ondas cerebrales, principalmente beta, alpha y theta.

En este estudio se compararon modalidades de biofeedback central o periférico para la mejora de habilidades cognitivas como la concentración y la atención en estudiantes. Con frecuencia los métodos de neurofeedback necesitan 20 ó 30 sesiones para obtener la mejora óptima. Al tratarse de estudiantes sin un desorden mental se realizaron tan sólo 5 sesiones de entrenamiento en onda gamma.

Tras las sesiones se incrementó el tiempo de concentración en todos los participantes, no así cuando se utilizaron los sistemas periféricos. El sistema coloca un electrodo en la región central, detectando las ondas cerebrales de la red de atención ejecutiva de 40 Hz. y convirtiendo la señal medida a información visual y auditiva. (16)

A pesar de las evidencias en esta dirección, hay que ser extremadamente precavidos. Gamma es una onda elevadísima y como cualquier intervención en neurofeedback, se necesita de un diagnóstico psicológico previo y un manejo exquisito por parte de profesionales formados en neurofeedback. Gamma goza en los últimos tiempos, de una extraordinaria reputación, pero como en cualquier actividad no siempre es adecuado. Un cerebro hiperactivado o desequilibrado, no necesitará potenciar la esfera de ondas gamma sino reducir stress, elevar el tono de la frecuencia SMR, somatosensorial y volver al equilibrio. No todo el mundo, a pesar de su potencial, necesita de un entrenamiento en gamma. Por tanto, es sensato a la hora de decidir un entrenamiento para su cerebro a través de neurofeedback, que lo haga con un profesional cualificado.

Referencias

(1). Oakes, T.R., Pizzagali, D.A., Hendrick, A.M., Horras, K.A., Larson, C.L., Abercrombie, H.C., Schaefer, S.M., Koger, J. V., et Davidson, R.J. (2004). Functional coupling of simultaneous electrical and metabolic activity in the human brain. Human Brain Mapping, 21. 257-270.

(2). Das, N. N., et Gastaut, H. (1955). Variations de l´activite electrique du cerveau, du couer et des muscles esquelletiques au cours de la meditation et de l´extase yoguice. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology, Suppl, 6, 211

(3). Banquet, J.P. (1973). Spectral analysis of the EEG in meditation. . Electroencephalography and Clinical Neurophysiology, 35, 143.

(4). Lutz, A., Greischar, L.L., Rawlings, N., Ricard, M., y Davidson, R.J. (2004). Long term meditators self induce high amplitude gamma synchrony during mental practise. Proceedings of the National Academy of Sciences, 101 (46): 16369 – 16373.

(5). Davidson, R.J. (2005). Paper presented at the Mind and Life simposium: the science and applications of meditation. Washington, 2005.

6. Hammond, C. (2000). Clinical Corner: The role of 40 hz activity and training. Journal of Neurotherapy, 4 (2): 95-100.

7. Sheer, D.E. (1984). Focused arousal, 40Hz EEG and dysfunction. Self regulation of the Brain and behaviour. Berlin, Springer.

8. Ford, M., Bird, B.L., Newton, F.A. y Sheer, D (1980). Maintenance and regulation of 40 hz EEG biofeedback effects. Biofeedback and Self regulation 5 (2), 193 – 205.

9. Giannitrapani, D. (1966). Electroencephalographic differences between resting and mental multiplication. Perceptual and motor skills, 22, 399-405.

10. Jausovec, N., Jausovec, K., 2005. Differences in induced gamma and upper alpha oscillations in the human brain related to verbal/performance and emotional intelligence. Int. J. Psychophysiol. 56, 223

11. Engel, A.K., Singer, W., 2001. Temporal binding and the neural correlates of sensory awareness. Trends Cogn. Sci. 5, 16

12. Jausovec, N., 2004. Intelligence-related differences in induced gamma band activity. Int. J. Psychophysiol. 54, 37-37.

13-14. Gruber, T., Müller, M.M., Keil, A., 2002. Modulation of induced gamma band responses in a perceptual learning task in the human EEG. J. Cogn. Neurosci. 14, 732

15. Estate M. S, Hillard, B. Neurofeedback Training Aimed to Improve Focused Attention and Alertness in Children With ADHD. A Study of Relative Power of EEG Rhythms Using Custom-Made Software Application. Clinical  EEG Neuroscience Journal. July 2013 vol. 44 no. 3 193-202

16. Pop-Jordanova N. Comparison of Biofeedback Modalities for Better Achievement in High School Students. Macedonian Journal of Medical Sciences. 2008;1(2):XX-X

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