Seminario Primer trimestre Año 2015 Potenciales Relacionados a Eventos (ERP´s) Potenciales Relacionados a Eventos (ERP’s) y su uso en Investigación Clínica César Rodríguez Psicólogo Los Potenciales Relacionados a Eventos (o ERP’s por sus siglas en inglés), son uno de los métodos más dinámicos al momento de monitorear información en tiempo real en el cerebro viviente. Constituyen un método no invasivo de estudio, con una resolución de tiempo excepcional, de procesos cognitivos en el cerebro humano normal, y pueden llegar a ser un medio de evaluación de estados patológicos. Son extraídos de la actividad electroencefalográfica a través de la promediación de señales eléctricas. Las deflexiones o deformaciones en el voltaje de los ERP’s reflejan la recepción y procesamiento de información sensorial, como también procesos de mayor nivel, que involucra atención selectiva, actualización en la memoria, comprensión semántica y otros tipos de actividad cognitiva (Duncan et al, 2009). Picton (1988), define el concepto de potenciales de la siguiente manera: son cambios en el voltaje (Potencial) que ocurren en un momento particular antes, durante o después (Relacionados) que algo ocurre en el mundo físico y/o en algún proceso psicológico (Evento). A diferencia del EEG (actividad cerebral espontánea), los ERP’s se generan como una respuesta a un estímulo específico y son el promedio de un número de muestras o ensayos. Las secuencias y latencias de los ERP’s rastrean el tiempo de procesamiento, dado en milisegundos, mientras que las amplitudes indican la medida de asignación de recursos neurales a recursos cognitivos específicos. Los ERP’s son sensibles a variables relacionadas al procesamiento de información (como agudeza discriminatoria auditiva, expectancia, procesamiento semántico) y complementan las medidas tradicionales (y limitadas) de rendimiento, como la precisión y velocidad de la respuesta. Dentro de este marco, se define un componente de los ERP’s en función de su polaridad, positiva o negativa (diferencias de voltaje entre el electrodo activo y de referencia), su latencia, su distribución en el cuero cabelludo y su relación a variables experimentales. Las operaciones cognitivas reflejadas en dichos componentes de los ERP’s son corroboradas por sistemas cerebrales específicos, que en algunos casos han sido delineados (Giard et al; Pineda; Nieuwenhuis, citado en Duncan et al., 2009). Por lo que, las desviaciones en los componentes de ERP’s, pueden llevar a inferencias acerca de la naturaleza y el lugar de la disfunción cerebral. Las estructuras cerebrales y sistemas que generan componentes de larga latencia son más complejos que aquellos componentes subyacentes sensitivos, de corta latencia. Anormalidades en la amplitud, latencia o distribución en el cuero cabelludo pueden proveer información diagnóstica útil, como la predicción de recuperación luego de un derrame cerebral u otros traumas (Fisher, 2006, citado en Duncan et al, 2009). Existen diversos componentes descritos en la literatura, como el Mismatch Negativity (MMN), el P300 y la N400. El enfoque del presente reporte será en el componente P300 y su utilidad en la investigación clínica, Seminario Primer trimestre Año 2015 Potenciales Relacionados a Eventos (ERP´s) por ser uno de los más estudiados tanto a nivel investigativo como a nivel de diagnóstico clínico. El componente P300 (o P3b) se define como un componente positivo cuyo pico máximo ronda los 300ms o más, que aparece luego del inicio de una tarea de identificación de estímulos relevantes (poco frecuentes). Tiene una distribución central-parietal que genera picos máximos sobre la línea media. Se distingue de la P3a porque esta última tiene un pico máximo entre 250-300ms y un pico máximo en zonas frontocentrales. Este componente es elicitado tradicionalmente a través del paradigma oddball, en donde una secuencia aleatoria de estímulos es presentada al sujeto. Estos estímulos se clasifican en una de dos categorías (estímulo diana o no relevante) presionando un botón en la presentación de cada ejemplar de cada categoría. Ante el estímulo diana, que ocurre de manera infrecuente (oddball), se elicita una onda P300 (mientras sea menor la probabilidad del estímulo atendido, mayor será la amplitud del P300). Cuando los ERP’s de los estímulos diana y no relevantes son sumados, el estímulo diana producirá una onda positiva en los ERP’s mayor que los estímulos más constantes (no relevantes). Utilidad de los ERP’s en la investigación clínica. Ejemplo: Trastorno de Déficit de Atención e Hiperactividad Se tiene que el componente P300 es una deflexión positiva, producida hacia los 300ms de latencia tras la aparición de un estímulo diana relevante para la tarea, relacionado a capacidad de análisis, valoración y discriminación de estímulos. La latencia de P300 se ha relacionado con velocidad de procesamiento y clasificación del estímulo. La amplitud se asocia a la cantidad de información transmitida por el estímulo y con los procesos implicados en la comparación entre el estímulo diana (infrecuente), con la relevancia de la tarea y con la motivación (Roca et al, 2013). En el caso del TDAH, se ha visto una disminución de la amplitud y un aumento de la latencia de P300 en niños con este trastorno con respecto a niños controles. Disminución en amplitud que está relacionada a alteración en memoria de trabajo, autocontrol y control inhibitorio (Roca et al, 2013). Entre las alternativas farmacológicas actuales para el tratamiento del TDAH, se cuenta con psicoestimulantes, como el Metilfedinato y no estimulantes, como la Atomoxetina. En el caso del Metilfedinato, se ha comprobado que incrementa niveles de dopamina y producen buenas tasas de respuesta. Se ha visto igualmente que mejoran la clínica y funcionamiento cognitivo en TDAH. Además, se ha visto un efecto normalizador en registros de ERP’s con respecto a las condiciones basales intrasujeto. Los ERP’s pueden ser útiles para evaluar la efectividad del tratamiento con Metilfedinato, donde se suelen mostrar diferencias significativas al comparar amplitud y latencia de P300. Después del tratamiento se observan en los sujetos latencias menores y amplitudes mayores. Esto es observado en todas las áreas cerebrales (ver figura) (Roca, et al, 2013). Seminario Primer trimestre Año 2015 Potenciales Relacionados a Eventos (ERP´s) TDAH y las demencias, cuyas latencias pueden ayudar a distinguir a individuos con trastornos demenciales de los sujetos con estados depresivos (trastornos pseudodemenciales). Figura. Ejemplo de Potenciales Evocados de un niño con TDAH antes y después del tratamiento con Metilfedinato (Roca et al, 2013). Por otra parte, la Atomoxetina es un fármaco no estimulante, que actúa inhibiendo los receptores presinápticos de noradrenalina. A pesar que el Metilfedinato tiene efectos a corto plazo más rápido que la Atomoxetina, a mediano y largo plazo no existen diferencias entre estos fármacos. En términos de acción, la Atomoxetina genera un aumento de dopamina disponible en áreas cerebrales selectivas, mejorando el control inhibitorio, pero con poco efecto en atención y memoria (Roca et al, 2013). Estos autores también proponen un algoritmo de decisión en el uso de uno u otro fármaco según los síntomas presentados por los sujetos, donde se tiene que si los niños presentan mayor rigidez cognitiva y menor control de interferencias pueden beneficiarse de la Atomoxetina. Mientras que los niños que tengan una adecuada flexibilidad cognitiva y mayores dificultades en atención sostenida y control de impulsos tendrán mejores resultados con Metilfedinato. Conclusión: En conclusión, el uso de variables electrofisiológicas puede brindar datos útiles en una gran variedad de trastornos cognitivos, que van desde los traumatismos de cráneo hasta el En el caso del componente P300, que ha sido uno de los más estudiados, provee información útil para discriminar subtipos de trastornos o mecanismos pato-fisiológicos. En este sentido, los problemas de atención pueden ser de los síntomas más generales en los desórdenes neuropsiquiátricos, y este componente provee una medida sensible de la capacidad para asignar recursos atencionales. Las ondas P300 alteradas pueden no ser específicas a una patología específica, pero su sensibilidad ante los déficits atencionales y la facilidad en su obtención, le permiten ser una herramienta potencialmente importante en la investigación clínica. Referencias: Duncan D. et al. (2009). Event-related potentials in clinical research: Guidelines for eliciting, recording, and quantifying mismatch negativity, P300 and N400. Clinical Neurophysiology, 1884-1903. Roca P. et al. (2013). Funcionamiento ejecutivo y potenciales P300 pre y post tratamiento en el trastorno por déficit de atención/hiperactividad. Revista de Neurología, 56 (1) 107-118. Picton T. y Hillyard, S. (1988). Endogenous Event-Related Potentials. En T. Picton (Ed.) Handbook of Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. Amsterdam: Elsevier.