Métodos de EEG se aplican para extraer biomarcadores de disfunciones cerebrales. El enfoque se centra en las potencialidades multicanal relacionadas con eventos (ERP) registradas en una tarea GO/NOGO seleccionada. Los artefactos no cerebrales se corrigen y los ERPs se comparan con los datos normativos. Los ejemplos se relacionan con biomarcadores para el diagnóstico del TDAH y la predicción de la respuesta a los medicamentos.
Los diagnósticos neuropsiquiátricos como el TDAH se basan en métodos subjetivos como entrevistas, escalas de calificación y observaciones. Hay una necesidad de más suplementos basados en el cerebro. La medicación estimulante es el tratamiento más común para el TDAH. Hasta ahora no se han notificado predictores de respuesta clínicamente útiles. El objetivo de este artículo es describir los métodos basados en EEG que aplicamos para extraer biomarcadores potenciales para la disfunción cerebral. Los ejemplos se relacionan con biomarcadores para el TDAH pediátrico y la predicción de la respuesta a los medicamentos. El énfasis principal está en los potenciales relacionados con eventos (ERP).
Un EEG de diecinueve canales se graba durante una tarea de 3 minutos abierta a los ojos, una tarea de 3 minutos cerrados con los ojos y una tarea visual GO/NOGO de 20 minutos (VCPT). Los ERP se registran durante esta tarea. El objetivo del protocolo ERP es extraer biomarcadores de disfunciones cerebrales supuestas que diferencian significativamente entre un grupo de pacientes y controles saludables. El protocolo incluye la grabación durante las condiciones estándar y la corrección de artefactos. Las ondas ERP se pueden utilizar o transformar en componentes latentes. Los componentes del grupo de pacientes se comparan con los controles, empatizando componentes que, en comparación, muestran tamaños de efecto relativamente altos. Los subgrupos de los pacientes se seleccionan sobre la base del análisis del cluster en el espacio de los componentes. Se puede aplicar un procedimiento de tratamiento (como medicamentos, tDCS o protocolo de neurofeedback) y se observan los cambios en los componentes relacionados con el tratamiento en los subgrupos, formando la base para las recomendaciones clínicas.
Los métodos descritos se aplicaron en un estudio de 87 pacientes pediátricos con TDAH. El índice de respuesta a los medicamentos discriminaba significativamente entre los respondedores y los que no responden con un tamaño de efecto grande y clínicamente significativo(d a 1,84). En un estudio en curso que compara a los niños con TDAH con controles coincidentes, varias variables discriminan significativamente entre los pacientes y los controles. El índice global superará el valor de d a .8. Los métodos basados en EEG descritos aquí podrían ser clínicamente significativos.
En 2008, iniciado por NIMH, se publicó el proyecto1 de los Criterios de Dominio de Investigación (RDoC), con el objetivo de encontrar un marco biológicamente válido para la comprensión de los trastornos mentales. En 2013, la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA, por sus siglas en japonés) aprobó el primer biomarcador del TDAH basado en EEG para ayudar a evaluar el TDAH en pacientes de 6 a 17 años de edad. El Sistema de Ayuda De Evaluación Basada en EEG Neuropsiquiátrico (NEBA, por sus siglas en) registra el EEG durante 15-20 min. Se basa en el cálculo de la relación theta/beta que se encuentra para ser más alto en niños y adolescentes con TDAH que en niños típicamente en desarrollo2. Publicaciones recientes encuentran que esta proporción no captura todo el TDAH3.
Un gran número de publicaciones en neurociencia clínica demuestran que el deterioro del control cognitivo representa una característica común de muchos trastornos psiquiátricos incluyendo TDAH, esquizofrenia, depresión, y TOC4,5. Teóricamente, el control cognitivo consiste en operaciones hipotéticas que permiten a las personas ajustarse flexiblemente a los objetivos y contextos. Se han descrito dos categorías diferentes de control cognitivo, control proactivo y reactivo6. Nuestro enfoque principal está en el modo reactivo del control cognitivo. El control cognitivo proactivo incluye memoria de trabajo (es decir, mantener eventos sensoriales y motores durante segundos). El control cognitivo reactivo incluye la monitorización, la detección del conflicto7,8,y la inhibición de la acción (para revisión ver9,10).
El paradigma GO/NOGO es sensible al control cognitivo11,12,13,14,15. Los estímulos GO causan fluctuaciones positivas de las áreas del cerebro parietal. (P3 GO). Las ondas positivas N2 y P3 NOGO distribuidas anteriormente, provocadas por los estímulos de NOGO, están asociadas con la detección de conflictos e inhibición de la acción16,,17,,18,19. La onda N2 se ha entendido como un indicador de inhibición de la acción, pero la investigación actualizada muestra que la onda N2 está asociada con estímulos GO poco frecuentes y la detección del conflicto20. La inhibición de la acción está vinculada a la onda P3 NOGO en los sitios frontal-central.
La dicotomía N2/P3 puede no ser correcta. Se ha cuestionado por la opinión de que las ondas ERP, en particular las que representan el control cognitivo, son sumas de varias fuentes que pueden superponerse en las ubicaciones y el tiempo14,21.
Para desenredar las fuentes de ondas ERP, se han utilizado varios métodos de separación de fuentes ciegas15,,22,,23,,24. En estudios en el Instituto del Cerebro Humano, San Petersburgo, la ola N2d NOGO ha sido descompuesta. Se detectaron componentes ocultos. Estos componentes tenían topografías y significados funcionales distintos. Sólo uno de ellos se asoció con la detección de conflicto14,,15,,25,26. En la mayoría de los estudios de adultos de TDAH, P3 NOGO es más pequeño en comparación con los controles saludables emparejados27,28,29,30,31,32.
Las operaciones cerebrales que tienen lugar durante las tareas de control cognitivo no parecen explicarse correctamente por la dicotomía N2/P3 cuando se analizan los ERP en paradigmas GO/NOGO14,15. Se han utilizado varios enfoques con el objetivo de desenredar componentes ocultos de las ondas ERP (para revisión véase21). Algunos estudios han utilizado análisis de componentes independientes (ICA) para ERPs en grupos de pacientes como pacientes con esquizofrenia29,y adultos con TDAH33,34, tratando de discriminar a los pacientes de los controles sin diagnósticos.
En (Yeredor, 2010,25 p.75), se sugiere y adapta un nuevo método para los ERP. Es un método de separación de fuentes ciegas, basado en un procedimiento de diagonalización conjunta de matrices de varianza cruzada. Para estudiar los significados funcionales de estos componentes latentes aplicando este método en el paradigma GO/NOGO, recientemente se implementó un estudio del Instituto del Cerebro Humano26. En este estudio, las operaciones de inhibición de la acción y las operaciones de detección de conflictos fueron manipuladas de forma independiente mediante modificaciones de la tarea GO/NOGO. Se encontró un componente oculto, pensado para reflejar la detección de conflictos. Una respuesta similar a la N2 y topografía frontal caracterizó este componente35. En los ensayos que requieren la inhibición de las acciones preparadas se vio una topografía central y una respuesta similar a la de P3.
En esta publicación los estudios reportados han utilizado el método ERP tradicional. Hasta el momento no se ha hecho la aplicación de ICA, o el procedimiento de diagonalización conjunta de matrices de varianza cruzada25 (página 75). En general, los resultados basados en los diferentes métodos coinciden entre sí, pero los métodos para descubrir componentes latentes parecen estar más puramente asociados con distintas funciones neuropsicológicas. El objetivo de este documento es ofrecer una descripción detallada del método WinEEG. El enfoque se centra en los ERPs, pero los espectros de EEG y los datos de comportamiento de la tarea GO/NOGO también se incluyen en los estudios descritos para ilustrar el método WinEEG.
Los diagnósticos en psiquiatría se basan en el comportamiento observado. En la mayoría de los casos, se debe observar un número especificado de síntomas en diferentes configuraciones durante 6 meses o más. Una parte importante del proceso de diagnóstico es excluir la etiología somática. Además, se deben considerar otros diagnósticos psiquiátricos. Muy a menudo los síntomas de interés pueden ser parte de otra categoría de diagnóstico. Si varios síntomas se superponen con otros trastornos, el médico debe decidir si este segundo trastorno es un diagnóstico comorbilidad o diferencial.
Las herramientas clínicas disponibles son entrevistas diagnósticas, escalas de calificación, historia médica y de desarrollo, pruebas psicológicas y observaciones directas. La mayoría de estos métodos son bastante subjetivos; fuertemente influenciado por el informante, así como por el profesional. Las escalas de calificación de los padres y profesores suelen mostrar correlaciones bastante modestas (r – 0,3 – 0,5).
En los resultados representativos, argumentamos que los mecanismos subyacentes en el TDAH probablemente difieren de un paciente a otro. La falta de comprensión (del lenguaje), los problemas con la automotivación, la sensibilidad a los distractores externos, etc. pueden conducir a síntomas de falta de atención. Los métodos basados en EEG descritos en este documento pueden ayudar a resolver algunos de estos desafíos. El problema de las interpretaciones subjetivas está ausente. Los métodos ERP descritos parecen revelar operaciones psicológicas subyacentes como memoria de trabajo, inhibición de la acción, monitoreo, preparación de respuesta, etc. que involucran estructuras cerebrales específicas. Los déficits en estos mecanismos no se limitan a categorías de diagnóstico específicas. Creemos que en el futuro, el tratamiento (medicación, neurofeedback, entrenamiento cognitivo, tDCS, …) se centrará en tales operaciones cognitivas y /o emocionales y sus mecanismos cerebrales subyacentes y no en las categorías de diagnóstico actuales.
Un propósito de un diagnóstico es determinar los mejores tratamientos. Para evaluar los efectos del tratamiento, las mejoras autoinformadas y observadas son, por supuesto, decisivas. Tales informes pueden en cierto grado representar efectos placebo, sin embargo, y deben ser apoyados por (parcial) normalización de las disfunciones cerebrales subyacentes reflejadas en, por ejemplo, cambios en los componentes de ERP. Esta combinación de medidas subjetivas y objetivas de efectos del tratamiento son importantes tanto en la clínica como en la investigación.
Por razones como las mencionadas anteriormente, no es de extrañar que las personas con los mismos diagnósticos a menudo no respondan a los mismos tratamientos médicos. En la medicina personalizada los diagnósticos se complementan con medidas empíricamente basadas de predicción de respuesta para identificar el mejor tratamiento para el paciente individual. En este artículo hemos descrito nuestra investigación sobre la predicción de la respuesta de medicamentos estimulantes en el TDAH pediátrico. Encontrar predictores fiables de respuesta positiva a los medicamentos antidepresivos es quizás aún más importante, ya que el tiempo necesario para evaluar las respuestas es largo, al igual que el período de valoración. Los procedimientos descritos en este documento podrían contribuir a la investigación en curso basada en EEG y ERP sobre la predicción de los efectos de los medicamentos enla depresión 53.
Los métodos basados en EEG descritos son no invasivos y asequibles, y son adecuados para la investigación, así como para el trabajo clínico.
The authors have nothing to disclose.
Ninguno.
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