EEG y Potenciales Evocados

¿Qué es un Potencial Evocado? Los Potenciales Evocados son señales bioeléctricas producto de la actividad que se presenta en las zonas neurales, periférica y central, como respuesta a estímulos extemos.

¿Qué es un Potencial Evocado? Desde otro punto de vista, los Potenciales Evocados son registros de la actividad eléctrica del cerebro, en respuesta a un estímulo especifico que puede ser de índole auditiva, somatosensorial o visual. Se presentan como oscilaciones enmascaradas por la señal de ElectroEncefaloGrafía (EEG) y se describen, por lo general, en términos de sus magnitudes máximas y mínimas (amplitudes pico) y de su duración relativa respecto al estímulo (latencia).

¿Qué es un Potencial Evocado? Los potenciales evocados (PEs) También se conocen con el nombre de potenciales relacionados a eventos (PREs) o respuestas evocadas (REs). La característica principal en el estudio de los PEs es la aplicación de un estímulo externo, ya que de esta manera se tiene una referencia clara para estudiar los diferentes procesos del sistema nervioso.

¿Qué es un Potencial Evocado? Como consecuencia directa de lo anterior, el estudio de los PEs permite la obtención de información funcional acerca de estructuras neurales especificas y constituye una medición objetiva de la actividad nerviosa. La información obtenida a través de los PEs se utiliza en la detección de actividad nerviosa normal/anormal, localización de problemas referidos a un segmento del canal nervioso, caracterización de la severidad de un problema, etc.

¿Qué es un Potencial Evocado? Los PEs son estudios que proporcionan información confiable, objetiva y reproducible de diferentes sistemas sensoriales, lo que aunado a que son un estudio no invasivo, inocuo, no doloroso y relativamente rápido, los hace una extensión precisa del exámen clínico y cuando son adecuadamente indicados, realizados a interpretados, se convierten en una poderosa herramienta en la medicina neurológica.

EEG y Potenciales Evocados 1.Descripción General 2.Desde las neuronas a cuero cabelludo 3.Mecanismos de origen 4.EEG, PE y neurociencia 5.Análisis de las señales (curvas)

Ritmos en EEG

La máquina para registro EEG –8 – 64 canales idénticos que registran la actividad eléctrica cerebral en forma simultánea –electrodos y campo electrico –Amplificadores –Filtros –pantalla e impresora

Registro de Potenciales Evocados –Las amplitudes de los PEs van de las décimas de microvolt a decenas de microvolts, (1-40) y, por convención, las amplitudes positivas se consideran negativas y viceversa. De acuerdo a esta convención y considerando la latencia, las amplitudes características se designan como N1 (N100), P1 (P100), P3 (P300), etc. Estas amplitudes juegan un papel muy importante en el análisis de los PEs

PESS – Para el estudio de las vías sensitivas, se utiliza la estimulación eléctrica transcutánea con impulsos de breve duración. Esta modalidad de estimulación activa las fibras mielínicas de gran calibre que forman los cordones posteriores el lemnisco medial y permite su estudio desde el nervio periférico, la médula, el tronco cerebral, las radiaciones tálamacorticales hasta la corteza sensitiva primaria contralateral.

PESS –La estimulación puede realizarse en los miembros superiores (nervio mediano generalmente) o en los inferiores (nervio tibial o peroneal). Registrar a lo largo de la conducción de la señal producida, ayuda a determinar el nivel anatómico de lesión de la vía.

PESS Nervio Mediano –Para la estimulación del nervio mediano en la muñeca, se recogen: respuesta periférica en el punto de Erb (N9 - corresponde al paso del estímulo en ese punto), respuesta espinal en C6 (N13 - refleja la actividad polisináptica de las neuronas del asta posterior medular y el desplazamiento ascendente de los potenciales de acción por los cordones posteriores), respuestas cervicobulbares y de tronco cerebral ( la principal es la onda P14 -refleja esencialmente la actividad de las neuronas bulbotalámicas del lemnisco medial) y respuestas corticales (la principal es la onda N20 - respuesta postsináptica del área somatosensitiva primaria o 3b de Brodman).

PESS Nervio Tibial –Para la estimulación del nervio tibial en el tobillo, se recogen: respuesta periférica en el hueco poplíteo (N7 - corresponde al paso del estímulo en ese punto), respuesta espinal en L1 (N22 - refleja la actividad polisináptica de las neuronas del asta posterior medular lumbosacra y el desplazamiento ascendente de los potenciales de acción por los cordones posteriores), respuestas cervicobulbares y de tronco cerebral (la principal es la onda P30 - refleja esencialmente la actividad de las neuronas bulbotalámicas del lemnisco medial) y respuestas corticales (la principal es la onda P39 - respuesta postsináptica del área somatosensitiva primaria o 3b de Brodman).Cada laboratorio de neurofisiología tiene sus propios valores de referencia, pero las latencias se sitúan en torno a las cifras identificativas de las ondas.

PESS en EM La anomalía más frecuente de los PESS en la EM es el retraso o la abolición de las respuestas corticales a la estimulación del nervio tibial (P39) en primer lugar y en segundo lugar a la estimulación del nervio mediano (N20). Puede observarse asimismo un aumento del intervalo P14-N20 o abolición de los potenciales P14 o P30. En algunos casos poco frecuentes no se recogen más respuestas que las periféricas. La abolición o retraso de estas respuestas (N9, N7) deben hacer reconsiderar el diagnóstico de EM.

Potencial Evocado Visual –Esta prueba se usa para diagnosticar defectos cerebrales que afectan los nervios de la visión. Es similar a un electroencefalograma (EEG) en el que se registran ondas cerebrales. Difiere en que se enfoca específicamente en las partes del cerebro que involucran la visión. Dado que los nervios visuales se encuentran en la extensión completa de la cabeza, esta prueba puede evaluar una gran porción del cerebro.

Potencial Evocado Visual –Se examina cada ojo por separado, colocando parche para aislamiento. El estudio se hace por estimulación con flash y con damero. –Puede ser util su realización en cirugías transfenoidales y de fosa anterior

Stim Stimulus EEG Evoked potentials

EEG y Potenciales Evocados 1.Descripción general 2.Desde las neuronas al cuero cabelludo 3.Mecanismos de origen 4.EEG, PE y neurociencias 5.Análisis de las ondas

Propagación del potencial de acción Activación o inhibición sináptica

EEG and evoked potentials 1.General description 2.From neurons to scalp 3.Mechanisms of genesis 4.EEG, EPs and neurosciences 5.Signal analysis

Why rythmic activities? Spontaneous oscillatory properties of neurons Reverberating networks Emerging properties

2 questions : How does it look like ? CT Scan Structural MRI How does it work ? EEG + EP PET-scan, fMRI

5 cm 1 cm 1mm Anatomical resolution Time resolution 1 min 1 sec 1 msec f MRI PET EEG EPs

5 cm 1 cm 1mm Anatomical resolution + cost ! … Time resolution 1 min 1 sec 1 msec f MRI PET EEG EPs

Órganos de la audición Anatomía (se conoce desde siglo XIX) Fisiología (años 60) Órganos de la audición: Oído externo Oído medio Oído interno Vías auditivas Corteza cerebral

Papel de los órganos –Oídos externo y medio: Protección y transmisión onda mecánica –Oído interno: Transducción auditiva (generación de potenciales de acción) –Vías auditivas: Transmisión de los potenciales de acción –Corteza cerebral: Procesamiento de la información

Los mecanismos involucrados en la audición son más complicados Oído externo: respuesta en frecuencia depende de la dirección (localización y detección de movimiento de fuentes) Oído medio: reflejo estapedial Oído interno: sintonización Células ciliadas externas (inervación eferente –descendente-) Células ciliadas internas (inervación aferente –ascendente-)

Vías auditivas: distintas estaciones: Tronco cerebral (núcleos cocleares, colículo inferior, cuerpo geniculado medio) Con distintas funciones: Generación reflejo estapedial Estimulación eferente células ciliadas internas Inhibición/realce de respuestas Localización del sonido Corteza cerebral: Procesamiento de la información Conexión con otras áreas (lenguaje)

Fisiología de la audición –Oído externo: pabellón y CAE –Oído medio: tímpano y osículos –Oído interno: cóclea –Vías auditivas: Nervio acústico (VIII par) Tronco cerebral –Corteza cerebral

Oido externo –Pabellón auditivo: Amplificación 10dB Función de transferencia dependiente de la dirección (localización y detección de movimiento) –Conducto Auditivo Externo (CAE): Amplifica la zona – Hz

Oído medio –Tímpano y osículos (martillo, yunque y estribo) –Función: amplificación y transmisión de onda mecánica al oído interno –Amplificación: Brazo de palanca cadena de huesecillos Relación superficie tímpano – platina del estribo (de 14:1 a 27:1) Ganancia: 27 – 35 dB dependiendo de la frecuencia

–Trompa de Eustaquio: Equilibrio de presión del aire entre caja del oído medio y el exterior –Si no, disminuye la movilidad del tímpano y se reduce la ganancia del oído medio Drenaje y secreción de agentes antiinfecciosos –Músculo estapedial: Sonido intenso produce contracción bilateral Reduce el movimiento del estribo Función: reducir ganancia para: –Protección del oído interno –Mejor percepción a altas intensidades

Oído interno –Conocimientos Siglo XIX: Histología: Huschke, Reissner y Corti Teoría de la resonancia: Fourier, Ohm, Helmholtz: cuerdas en el oído interno que vibrarían por resonancia de acuerdo con frecuencias del sonido

–Von Bekesy (años 60) Teoría tonotópica Onda viajera en la membrana basilar Para cada frecuencia existe una zona del órgano de Corti que da una respuesta máxima. Esta zona da lugar a una sensación precisa de tono Nobel en Medicina

Vías auditivas –Nervio coclear: a terminaciones nerviosas que hacen sinapsis con células ciliadas –Conexión con tronco cerebral Núcleos cocleares Colículo inferior Cuerpo geniculado medio –Corteza cerebral

Tipos de pérdida auditiva –Nivel de pérdida: Leve20 – 40 dB Moderada40 – 70 dB Severa70 – 90 dB Profunda> 90 dB –En relación al nivel de lenguaje: Prelocutiva / perilocutiva / postlocutiva –En relación al momento de adquisición: Prenatal (genética/adquirida) / perinatal / postnatal

Exploraciones audiológicas –Infantil: Otoemisiones acústicas (OAE): screening Audiometría conductual Potenciales evocados auditivos (EABR) –Adultos: Audiometría tonal Audiometría verbal EABR

Potencial Evocado Auditivo Reflejan la actividad eléctrica producida a lo largo de las vías auditivas periféricas y centrales en respuesta a una estimulación auditiva. Según el tiempo de análisis empleado y las estructuras auditivas exploradas distinguimos varios tipos de PEA: potenciales evocados acústicos de tronco (PEAT), de latencia media y tardíos. i

Potencial Evocado Auditivo Potencial evocado visual normal y patológico. Potencial evocado visual alterado en paciente con esclerosis múltiple (latencia P100 prolongada en lado afecto y diferencia de la P100 interocular mayor de 10 ms).

Potenciales evocados de tronco (PEAT), normal y patológico El PEAT normal presenta todas las ondas (I a IV) de latencias normales, mientras que el PEAT de un paciente con síntomas de tronco presentaba disminución / abolición de las respuestas IV y V y prolongación de intervalos entre las ondas.

Potenciales evocados de tronco (PEAT), normal y patológico Tras la estimulación con un chasquido sonoro, se registran en el cuero cabelludo los potenciales de campo-lejano que tienen su origen en las neuronas del mesencéfalo y la protuberancia que están relacionadas con la audición. Aparecen cinco ondas principales que representan sucesivamente la vía acústica: I - Parte distal del nervio auditivo, II - parte proximal del nervio coclear (VIII par), III- unión bulboprotuberancial (núcleos cocleares, complejo olivar, cuerpo trapezoide), IV - protuberancia media (lemnisco lateral), V - protuberancia alta (tubérculo cuadrigémino inferior).

Potenciales evocados de tronco (PEAT), normal y patológico Las latencias de estas ondas varían poco entre los sujetos normales y la morfología de las mismas es muy reproducible. Cada laboratorio de neurofisiología posee sus valores de referencia propios. Es de particular importancia el análisis de los intervalos entre ondas (por ejemplo, I-V: 3,9 ± 0,2 ms, de modo que si aceptamos un riesgo de error de 2 o desviaciones estándar, este intervalo será patológico a partir de 4,5 ms)

Potenciales evocados de tronco (PEAT), normal y patológico Los potenciales evocados de latencia media consiguen extender el estudio de la vía acústica hasta la corteza auditiva primaria (circunvolución de Heschl del lóbulo temporal), pero las dificultades técnicas de su realización han limitado su aplicación el la asistencia clínica habitual.

Potenciales evocados auditivos

–Electrococleografía –Potenciales del tronco cerebral –Potenciales de latencia media Potenciales de estado estable –Potenciales de latencia larga- ultralarga –Utilidades y limitaciones

Dificultades en el registro –Sensibilidad: Amplitudes del orden de 500 nV – 1 uV. Preamplificador de bajo nivel de ruido –Artefacto: No sincronizado: –Promediación –Rechazo de artefacto Sincronizado –Evitar interferencias –Evitar sincronización

Promediación

Variación de registros dependiente de intensidad

Potenciales evocados visuales Estudian de manera objetiva la vía visual. Pueden ser evocados mediante estímulos luminosos generados por un estroboscopio (flash) o por un dispositivo de tablero de ajedrez reversible. Esta última técnica es la que resulta más sensible para la detección de lesiones desmielinizantes

Potenciales evocados visuales Se efectúan registros en la zona occipital y recogen al menos 100 estímulos separados. Los resultados obtenidos se promedian y aparece como hallazgo principal, una onda con un pico de polaridad positiva en torno a los 100 ms, por lo que se denomina P100. Esta onda traduce la respuesta de la corteza visual a la estimulación de la zona central de la retina por el cambio de color del tablero.

Potenciales evocados visuales La amplitud del PEV es un parámetro importante a tener en cuenta, no sólo para las alteraciones de conducción, sino también para las posibles alteraciones axonales. Los PEV son el doble de sensibles que la RM para la detección de lesiones desmielinizantes de ambos nervios ópticos, quiasma y vías ópticas

Potenciales evocados visuales La anomalía más frecuente en los pacientes con EM es la prolongación de la latencia de la P100 con conservación de la amplitud y morfología de la onda. Otras anomalías comprenden el decremento en amplitud asociado al aumento de la latencia, la abolición completa del PEV y del aumento de diferencia de latencias interoculares.