Vigilia y Sueño normal en EEG. Frecuencias y Ritmos.

Hallazgos NORMALES del EEG:

  1. ELECTROGÉNESIS de amplitud promedio.
  2. GRADIENTES de frecuencia y amplitud presentes. 
  3. SIMETRÍA INTERHEMISFÉRICA entre regiones cerebrales homónimas.
  4. RITMOS fundamentales presentes y bien organizados.
  5. REACTIVIDAD CORTICAL conservada.
  6. Las MANIOBRAS DE ACTIVACIÓN solo producen cambios fisiológicos.
* Pueden presentarse VARIANTES FISIOLÓGICAS.

Elementos BÁSICOS a tener en cuenta:

ACTIVIDAD: Frecuencia + Topografía. 
RITMO: Frecuencia + Topografía + Amplitud + Lateralidad + Simetría + Reactividad + Modulación. 
FRECUENCIAS del EGG:
Delta, Theta, Alfa y Beta.

RITMOS del EEG:
La corteza cerebral es la encargada junto al Tálamo y varios núcleos específicos del tallo encefálico e hipotálamo posterior, de generar y sincronizar los ritmos cerebrales (patrones regulares de ondas). 

RITMOS

FRECUENCIA

AMPLITUD

ESTRUCTURA

LENTOS (No son ritmos de vigilia)

DELTA

0,5-4Hz

50-350 microvoltios.

Tálamo y Corteza cerebral.

Ritmo durante el sueño profundo y en niños menores de 1 año.

ESTADIO en que aparece:

  •            Dormido profundamente (sin sueños).
  •             Niños, especialmente menores de 1 año.

THETA

4-7,5 Hz

10-150 microvoltios.

Hipocampo.

Ritmo en Somnolencia y en niños mayores de 1 año.

ESTADIO en que aparece:

  •           Capacidades imaginativas, reflexión.
  •           Somnolencia inicial del sueño no REM.
  •           Más frecuente en niños mayores de 1 año.

RÁPIDOS

ALFA

8-13Hz

20-100 microvoltios.

Corteza cerebral.

Ritmo dominante de vigilia.

ESTADIO en que aparece:

  •             Física y mentalmente relajado pero despierto.
  •             Bloquea o atenúa por actividad visual o mental.
* Su mayor representación está a nivel de la corteza occipital, pero también puede registrarse en la corteza somatosensorial (denominado RITMO MU) y la corteza temporal (llamado RITMO TAU).

BETA

13-30Hz

10-30 microvoltios.

Núcleos del tallo

Ritmo en regiones frontales durante vigilia.

ESTADIO en que aparece:

  •             Estado de alerta, concentración, consciente.
  •             Actividad Beta Generalizada: 7-10% de la población normal.
  •             Puede ser inducida por Barbitúricos.

GAMMA

>30-100Hz

< 20 microvoltios.

Núcleos del tallo

Ritmo durante la atención, memoria y procesamiento cognitivo.

ESTADIO en que aparece:

  •            Tareas de alto procesamiento cognitivo.

* Los ritmos beta y gamma aparecen cuando se desaparecen los husos de sueño y las oscilaciones lentas, como resultado de la activación de los núcleos del tallo y, por tanto, se asocian con el estado de vigilia o el sueño REM.

Actividad NORMAL durante la VIGILIA:

Ritmo ALFA o Dominante POSTERIOR (RDP):

En condiciones fisiológicas es la actividad predominante en las regiones parieto-occipitales, cuando la persona está despierta con ojos cerrados y en reposo (estado de vigilia quieta). Hasta un 5% de sujetos normales no presentan este ritmo. Su frecuencia en adultos está entre los 8 y 13 Hz, de allí que también adopte el nombre de ritmo alfa, al estas en el mismo rango de frecuencia. En niños, la frecuencia progresa con la edad hasta los 10 años. Es muy útil la regla de que a los 1, 3, 6 y 8 años el límite inferior normal es de 5, 6, 7 y 8 Hz respectivamente. En los ancianos existe una tendencia a disminuir progresivamente.

Ritmo posterior dominante (Gradiente postero-anterior).
Gradiente postero-anterior con frecuencias ALFA a nivel occipito-parietal y BETA en regiones frontales.

Uno de los principales elementos a evaluar es la Simetría interhemisférica. Es decir, que la frecuencia no tenga más de 1 Hz de diferencia entre el RPD del hemisferio izquierdo con respecto al derecho y que la Amplitud no tenga más de un 50% en un lado con respecto al otro. Debe tenerse en cuenta que es normal una ligera atenuación del RPD en las derivaciones izquierdas, debido a un mayor grosor del hemicráneo izquierdo en la mayoría de las personas.  Contrariamente, si la amplitud es mayor en el lado izquierdo, se acepta hasta el doble de diferencia de voltaje.

Ritmo BETA:

Es el ritmo predominante característico de las regiones fronto-centrales durante la vigilia. Su frecuencia en adultos está entre los 14 y 30Hz.

 

Ritmo ALFA

Ritmo BETA

Frecuencia

8-13 Hz.

14-30 Hz.

Amplitud

50 μ(Media: 20-60, hasta 100μV).

25 μ(hasta 50 μV).

Modulación

Fusiforme (SINUSOIDAL).

Fusiforme.

Topografía

Posterior.

Anterior.

Lateralidad

Bilateral.

Unilateral.

Simetría

Simétrico.

Asimétrico.

Reactividad

Apertura palpebral

Movimiento del hemicuerpo contralateral.

Ondas LAMBDA:

Son ondas positivas de actividad difásica y morfología LAMBDOIDEA. Pueden ser simétricas o asimétricas y se distribuyen en la región occipital. Aparecen cuando los ojos están abiertos y el paciente está leyendo u observando una imagen. 

Actividad NORMAL durante el SUEÑO:

Sueño No REM:

Es el sueño reparador donde se produce un funcionamiento fisiológico global de los tejidos y órganos. Abarca el 75% del sueño total de la noche. 
Durante el inicio de la fase no REM ocurre una disminución en la velocidad de activación de la formación reticular a nivel mesencefálico y de las neuronas colinérgicas mesopontinas, lo cual inhibe el estímulo excitador continuo hacia las neuronas tálamo-corticales; las cuales a su vez, experimentan una hiperpolarización progresiva que explica la profundización del sueño y el enlentecimiento fisiológico que ocurre en el trazado EEG. 

Etapa N1 del sueño No REM:

Es la primera fase del sueño y se caracteriza por la aparición de la SOMNOLENCIA, lo cual se reconocer por la desaparición del artefacto de parpadeo y la aparición de movimientos oculares lentos. A su vez, se evidencia una pérdida progresiva del RPD que coincide proporcionalmente con una atenuación difusa del trazado. Por último, aparecen:

ONDAS POSITIVAS AGUDAS TRANSITORIAS OCCIPITALES DEL SUEÑO (POSTs)

Derivado del término en inglés Positive Occipital Sharp Transients.

Es una actividad que presenta una morfología aguda con deflexiones positivas que parecen objetos punzantes (NO SON GRAFOELEMENTOS EPILEPTIFORMES) o con apariencia de vela. Pueden presentarse aisladas o en brotes en regiones occipitales. Surgen durante el estado N1del sueño No REM, pero persisten en las siguientes etapas. 

Morfología

Electropositivas (Bi o Monofásicas). Triangulares.

Duración

Escasa.

Frecuencia

Aisladas (a veces intermitentes).

Amplitud

< 50 mV (microvoltios).

Distribución

Áreas posteriores (Occipital).

Reacción de fase

Bisincrónicas (a veces asimétricas e independientes).

Elementos fisiológicos de N1 del sueño no REM.
POSTs durante etapa N1 del sueño no REM.

ONDAS del VÉRTEX

Al igual que las anteriores presentan una morfología aguda, pero tienen carga negativa y su máxima amplitud ocurre a nivel de la región del vértex (Cz) y en ambas regiones centrales (C3, C4). Son descargas bilaterales de inversión de fase que aparecen desde los 5 meses de vida y marcan el inicio del sueño No REM. Pueden aparecer solas o en trenes de diferente amplitud. Aunque en ocasiones tienen morfología muy aguda NUNCA deben atribuirse a una naturaleza epileptiforme. 

Morfología

Electronegativas.

Duración

50-200 ms (milisegundos).

Frecuencia

Aisladas (a veces salvas de pocos componentes).

Amplitud

>100 mV (a veces asimétrica).

Distribución

Vértex (a veces Frontal, Parietal o Temporal).

Reacción de fase

Bisincrónicas.

Ondas de vértex en el EEG.
Ondas de Vértex con predominio central (C3 y C4) durante estado N1 del sueño No REM.

Etapa N2 del sueño No REM:

En esta etapa persisten los elementos de N1 (POSTs y las ondas de vértice) y aparecen los Husos de sueño y los Complejos K. 

HUSOS DE SUEÑO:

Se caracterizan por la aparición de ráfagas simétricas de ondas rítmicas con una morfología FUSIFORME, localizada en regiones centrales (C3, Cz, C4) o fronto-centrales. Es una actividad derivada del NÚCLEO RETICULAR TALÁMICO, aparecen desde los 2 o 3 meses de vida y son los elementos distintivos de la etapa N2 del sueño No REM (NO SE OBSERVAN NI EN SOMNOLENCIA NI EN SUEÑO PROFUNDO). Es importante mencionar el hecho de que al inicio del sueño pueden aparecer de forma asimétrica, pero la AUSENCIA de los HUSOS o ASIMETRÍAS en su formación o frecuencia debe considerarse un hallazgo ANORMAL.  

Morfología

Electronegativas.

Duración

Pocos segundos, entre 0,5 y 1,5 segundos (más prolongados con el uso de BDZ -  Benzodiacepinas)

Frecuencia

Esporádicas (10 a 15 Hz).

Amplitud

< 50 mV (usualmente 25 mV) aumenta en las regiones centrales.

Distribución

Generalizada (mayormente en regiones anteriores y centrales).

Husos de sueño en N2 del sueño no REM.
Husos de sueño simétricos durante etapa N2 del sueño no REM.

COMPLEJOS K:

Son episodios de despolarización-hiperpolarización que se visualizan como ondas bifásicas simétricas de gran amplitud y predominio en las regiones anteriores. Inicialmente tienen un componente negativo, seguido de uno positivo de menor magnitud (una o más ondas lentas). Es frecuente que le sigan husos de sueño. Se observan a partir de los 5 meses de vida y pueden precipitarse por estímulos acústicos o asociarse a una respuesta de despertar. 

Morfología

Onda Bi o Polifásica.

Duración

> 500 milisegundos.

Frecuencia

Aisladas.

Amplitud

> 75 mV. (máximo voltaje en el vértex desde donde se difunde)

Distribución

Áreas centrales (a veces generalizada).

Reacción de fase

Bisincrónicos. Simétricos.

Elementos fisiológicos de etapa N2 del sueño no REM.
Complejo K y Huso de sueño durante etapa N2 del sueño no REM.

Etapa N3 del sueño No REM (Sueño de ONDAS LENTAS):

Se caracteriza por la aparición de un enlentecimiento generalizado con una actividad en rango DELTA, sincronizada, de gran amplitud y siguiendo una frecuencia de 0,5-2 Hz. El voltaje puede ser marcadamente elevado, sobre todo en jóvenes. Algunos fármacos como las Benzodiacepinas y los Barbitúricos, reducen la duración de esta etapa del sueño. 

La arquitectura de las dos etapas anteriores del sueño No REM (POSTs, Ondas de VÉRTX, HUSOS de sueño y COMPLEJOS K) pueden mantenerse durante esta fase de ondas lentas, pero distintivamente son más desorganizadas.

Etapa de sueño REM (derivado del término en inglés, Rapid Eyes Movements):

Abarca entre el 20 y 25% del periodo total de sueño nocturno. En el sujeto normal, se presenta a los 70-10 minutos de haberse quedado dormido. 

Los MOVIMIENTOS OCULARES RÁPIDOS  (REM) son distintivos de esta etapa y se observan como ondas opuestas en regiones frontales, de contornos bien marcados y cuya pendiente ascendente es más rápida que la descendente. También son distintivos durante este periodo la ausencia de actividad muscular (ATONÍA FISIOLÓGICA DEL REM), exceptuando el diafragma o la musculatura ocular. 

Sueño paradójico o REM.
Etapa REM del sueño.

A esta fase se le denomina SUEÑO PARADÓJICO  debido a que se produce una  atenuación  marcada y difusa de las amplitudes, pero con un rango de frecuencias similar a la actividad cerebral durante el estado de vigilia (parecida al ALFA con movimientos oculares simétricos). Su frecuencia aumenta a lo largo de la noche, es donde ocurre la mayoría de la actividad onírica y pueden asociarse fluctuaciones respiratorias y cardiacas leves. 

Referencias a consultar:

  • Koubeissi MZ, Azar NJ. Epilepsy Board Review. A comprehensive guide. Springer. 2017. DOI 10.1007/978-1-4939-6774-2
  • Ríos PL, Yacubian ME. El ABC de un buen registro electroencefalográfico. 2016.