Estudio electrofisiológico de los niveles de activación cerebral y conectividad funcional, potenciados mediante la técnica de neurofeedback durante una tarea atencional.

Resumen

La atención es una importante función cerebral encargada de seleccionar la información que debe ser procesada en cada momento, en función de su relevancia para los objetivos e intereses del individuo. Los diferentes subtipos atencionales participan y condicionan el desempeño y rendimiento durante prácticamente todo tipo de tareas cognitivas y motoras, por lo tanto, una mejora en la eficacia y funcionalidad de las redes atencionales supondría una mejora generalizada a la hora de procesar e integrar cualquier tipo de información. Los circuitos atencionales van cambiando con el desarrollo, desde la infancia hasta la adolescencia y juventud, donde se supone alcanzan un rendimiento óptimo, y van poco a poco perdiendo eficacia durante el envejecimiento de manera natural y en mayor medida en procesos de deterioro cognitivo patológico. La técnica electrofisiológica conocida como neurofeedback (NFB) ha demostrado tener efectos positivos a la hora de mejorar los procesos atencionales y otras funciones cognitivas. El NFB consiste en retroalimentar una actividad oscilatoria cerebral concreta, dando en tiempo real al participante un refuerzo positivo, visual o auditivo, al conseguir el objetivo fijado. Mediante la repetición del entrenamiento el individuo acabará controlando o autorregulando su activación cerebral y esto tendrá un efecto directo sobre su función cognitiva. Los estudios publicados sobre la aplicación del NFB en personas mayores sanas o con deterioro cognitivo patológico son variados tanto en los protocolos y metodología empleada, como en los resultados obtenidos y en la forma de evaluar o cuantificar el efecto o posible aprendizaje, y en general hay pocos datos sobre lo que ocurre a nivel electrofisiológico. Para este estudio se diseñó un protocolo cuyo objetivo fue incrementar la potencia relativa de la banda de frecuencia β y la disminución de las bandas de frecuencia lentas, δ y θ, en la zona frontal derecha (F4). Se propusieron un total de 10 sesiones de NFB de unos 15 minutos de duración consistentes en una tarea de atención focalizada y feedback visual. Se registró la actividad EEG durante la aplicación del protocolo y la actividad basal en estado de reposo antes y después de él. En el estudio participaron un total de 109 individuos agrupados en 3 grupos diferentes. Un grupo de jóvenes (J), con un total de 30 individuos (23,9 ± 4,7 años), un grupo de personas mayores sanas (M), con un total de 36 individuos (77,4 ± 5,7 años), y por último un grupo de personas mayores con deterioro cognitivo leve o moderado (MD), diagnosticados de DCL o en las primeras fases de la enfermedad de Alzheimer, con un total de 41 individuos (81,8 ± 5,6 años). Se analizaron los registros EEG realizados con tres objetivos principales: comparar los registros basales en estado de reposo entre los 3 grupos participantes; observar los efectos en el EEG tras las realización de una única sesión de NFB en los 3 grupos, y comparar entre los grupos la actividad EEG durante la realización de la retroalimentación; y por último estudiar el efecto de la realización de 10 sesiones de NFB, sobre el EEG en estado de reposo y los posibles cambios en el rendimiento durante la realización de la sesión final respecto a la sesión inicial, en el grupo J y en el grupo MD. Tras el análisis de las distintas variables electrofisiológicas y de los valores de coherencia, los resultados mostraron que la realización de una única sesión de NFB tuvo efectos a nivel de EEG basal en los 3 grupos, y este efecto estuvo directamente relacionado con las diferencias previas entre los grupos en estado de reposo. En el grupo J y en el grupo MD el efecto tras la retroalimentación con NFB fue el buscado, un incremento de la relación entre la potencia de la banda β y la de las bandas δ y θ, acompañado en el grupo MD, de un incremento en la frecuencia dominante del intervalo que abarcan la banda α y β. Por el contrario, en el grupo M hubo una disminución de la relación entre estas bandas, relación en la que mostraron valores superiores a los grupos J y MD en el registro EEG basal previo a las sesiones, y que podría ser debido a los mecanismos compensatorios de hiperactivación cerebral descritos en envejecimiento sano. Las diferencias en el EEG durante la retroalimentación también fueron en la ratio de potencia entre estas bandas, al igual que en registro basal, el grupo M mostró mayor ratio entre la potencia de la banda β, en este caso solo en las frecuencias más rápidas del intervalo, y las bandas lentas. A nivel de conectividad funcional, estudiada mediante la coherencia, pudimos observar que el grupo J parecía lateralizar la activación al lado derecho en los electrodos fronto-parietales durante la realización de la tarea de atención, y mostraron mayor especificidad en las zonas frontales, activando en mayor medida el área prefrontal. El análisis de los efectos de la realización de 10 sesiones del protocolo de NFB, mostró que en grupo J, en la sesión final los cambios pasaron a ser menos específicos, incrementando la potencia relativa de la banda γ respecto a las bandas lentas, y no mostraron cambios en el EEG en estado de reposo respecto a la sesión inicial, ni durante la realización de la tarea atencional retroalimentada. Sin embargo, en el grupo MD los efectos tras la realización de la sesión 10 siguieron siendo los buscados, incrementaron la potencia relativa de β y α respecto a la banda θ. Además, se observaron cambios en la conectividad en estado basal y durante la realización de la tarea atencional en la sesión 10 respecto a la sesión inicial. En estado de reposo, hubo una disminución significativa de la coherencia de la banda θ entre los electrodos prefrontales, también existente durante la realización de la tarea, y a la que se sumó la disminución de la coherencia α también en prefrontal, y el incremento de la coherencia en la banda γ en los electrodos fronto-parietales izquierdos. Estos datos confirman la efectividad de la técnica de NFB en la modulación y variación de la actividad eléctrica cerebral y de la conectividad funcional. Los resultados son especialmente interesantes en el grupo de mayores con deterioro cognitivo, y sería interesante seguir profundizando en la aplicación y la elección de los protocolos adecuados, y en los efectos de éstos a nivel electrofisiológico y de conectividad funcional. Conocer más acerca de la correlación de estos efectos con la función cognitiva podría dar como resultado la disponibilidad de una terapia eficaz y fácilmente aplicable en el mantenimiento de la función cognitiva y la mejora de la calidad de vida de las personas mayores, principalmente en aquellos que comienzan a manifestar cierto grado de deterioro cognitivo, normalmente asociado a procesos neurodegenerativos estrechamente relacionados con el envejecimiento.