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Técnicas de exploración neurológica: conceptos básicos y aplicabilidad clínica

Exploración neurológica. Doctora empleando técnica de exploración neurológica.

La doctora en Psicología Clínica de la salud María J. García-Rubio junto a la especialista en neuropsicología clínica y en trastorno cognitivo mayor Nancy Navarro explican en este artículo qué es la exploración neurológica, así como sus técnicas y aplicabilidad clínica.

Introducción

El conocimiento de la estructura y función del sistema nervioso (SN) requiere que se conjuguen ciertas disciplinas como la fisiología, la medicina, la psicología, y la biología, entre otras. Por ello, muchas de estas componen la neurociencia y los hitos que la acompañan como rama específica del estudio del SN en su versión sana y patológica.

Para llevar a cabo los estudios científicos que recogen información sobre el desarrollo del SN, sus partes y modo de funcionamiento se requiere una metodología común a estas disciplinas que se aúnan en torno a la exploración neurológica. Y de ahí surgen las técnicas de exploración neurológica.

¿Qué es la exploración neurológica?

La exploración neurológica es la acción a través de la cual se pueden extraer conclusiones precisas sobre la estructura y función de diversos aspectos del sistema nervioso (González y López, 2013), siendo un factor clave el tipo de técnica de exploración neurológica y el mecanismo que subyace a la misma.

Técnicas de exploración neurológica

El desarrollo de las técnicas de exploración neurológica se remonta a la evolución del concepto de cerebro, que coincide con el tiempo de algunas de las bien conocidas teorías filosóficas como la de Hipócrates (c. 460-370 a.C.), quien describió al cerebro como la sede de la experiencia y la inteligencia.

Andrés Vesalio (1514-1564) fue el primero en describir la anatomía del cerebro a través de ilustraciones que recogió en su obra “De humani corporis”; y también René Descartes (1596-1650) describe al cerebro como una máquina compleja, similar al corazón, que controla las acciones complejas del ser humano.

Visualización de un electroencefalograma.

La neumoencefalografía

En 1919, Walter Dandy (1886-1946) desarrolló la neumoencefalografía, un método que consistía en realizar una radiografía del cerebro a partir de la sustitución del fluido cerebral por aire, oxígeno o helio.

El electroencefalograma

Tras esta primera técnica de exploración neurológica, llegó el electroencefalograma de la mano del alemán Hans Berger (1873-1941) como un método capaz de revolucionar la exploración neurológica conocida desde entonces. Pues, con el EEG el investigador no tiene una radiografía del cerebro, pero puede conocer los tiempos y las zonas cerebrales en los que se da la actividad cerebral basada en potenciales postsinápticos registrados en el cuero cabelludo de la persona.

Otras técnicas de exploración neurológica y sus variantes

Posteriormente, otras técnicas de exploración neurológica fueron la angiografía procedente de la lobotomía de XX. Sin embargo, fue a finales de los años 60 cuando surgieron las técnicas de exploración neurológica funcionales como la magnetoencefalografía (MEG) por Cohen (1968), la tomografía computarizada (TC), y la resonancia magnética (RM), junto con el desarrollo de la tomografía por emisión de positrones (PET) (Posner y Raichle, 1994).

Finalmente, en los años 80 y sucesivos se han ido creando nuevas variantes de estas mismas técnicas de exploración neurológica con las que los investigadores son capaces de extraer datos cerebrales cada vez más precisos e interesantes.

Son ejemplos de ello la técnica de estimulación magnética transcraneal (EMT), la tomografía por resonancia magnética funcional (RMf) y sus diversas aplicaciones, entre las que destacan las señales BOLD, la T1 y la T2. Asimismo, desde 1994 se tiene acceso a la exploración neurológica a partir de datos con imagen que proceden de técnicas más actuales como el tensor de difusión que permite visualizar el recorrido de las fibras nerviosas, entre otras (Fuller, 2020).

Métodos de exploración neurológica

A lo largo de esta entrada, realizaremos un breve resumen sobre los métodos de exploración neurológica que existen y nos centraremos especialmente en los métodos funcionales que son los más empleados en la actualidad debido a su gran aportación en los estudios de neurociencia cognitiva con seres humanos.

Métodos lesionales

Los métodos lesionales son técnicas de exploración neurológica que utilizan lesiones cerebrales como hipótesis para conocer el desempeño del cerebro relacionado con una conducta, es decir, analizan estructuras cerebrales dañadas y su influencia en el comportamiento.

Su metodología es amplia para el estudio de diferentes escenarios, tanto para lesiones que se han provocado de forma espontánea debido a un daño cerebral adquirido, como también lesiones producto de un proceso quirúrgico (Humphreys et al., 2021).

Entre estos métodos destacan el análisis macroscópico y microscópico cuyo propósito es brindar información de la composición morfológica y arquitectónica del tejido nervioso post-morten. Lo anterior se lleva a cabo mediante procedimientos como la fijación, tinción o sección, para conocer la naturaleza química y molecular a nivel macro o microscópicamente.

Métodos instrumentales

Estos métodos permiten la exploración neurológica a partir del registro y la observación del desempeño cerebral en diferentes tareas, mediante instrumentos con adecuación específica para controlar las variables que afectan de forma indirecta el funcionamiento del cerebro (Marinescu et al., 2018).

Algunas técnicas de exploración neurológica que se ubican dentro de esta categoría son las sensoriales, procedentes del paradigma de división sensorial, según el cual diferente información de entrada se manipula de tal forma que varios estímulos controlados llegan a ambos hemisferios cerebrales a la vez y compiten por la llegada. Entre estos destaca la audición dicótica, campos visuales separados y palpación diháptica (Maes et al., 2017; Vendetti et al., 2015).

También son métodos instrumentales de exploración neurológica las técnicas motoras como la interferencia motora, que requiere que el participante realice dos tareas motoras simultáneamente, por ejemplo, con el test del golpeo.

Métodos funcionales

Los métodos funcionales son aquellos que registran cambios en las actividades cerebrales, mediante la manipulación de variables conductuales. Dentro de esta categoría, se destacan las técnicas de exploración neurológica electromagnéticas y las metabólicas.

Técnicas electromagnéticas: entre ellas se destacan la electroencefalografía, potenciales evocados y la magnetoencefalografía.

Electroencefalograma

Es una técnica no invasiva que permite estudiar el sistema nervioso central. A partir de esta se accede a la exploración cerebral mientras se desarrollan diferentes tareas frente a estímulos distintos.

El método permite amplificar la actividad bioeléctrica cerebral, al detectar la actividad de campos eléctricos generados por potenciales postsinápticos de las neuronas piramidales del córtex. Los patrones de ondas gamma, beta, theta y delta generados mediante el proceso, se asocian a la conducta y la conciencia, siendo estas medidas por su frecuencia y amplitud.

Las principales condiciones clínicas que pueden detectarse mediante esta técnica son: el diagnóstico para trastornos epilépticos, clasificación de patologías del sueño, alteraciones a nivel de la conciencia (Keren et al., 2018).

Potenciales evocados (PE)

Miden cambios en la actividad eléctrica cerebral mediante un estímulo sensitivo externo. La actividad es detectada por electrodos ubicados en el cuero cabelludo, que proporciona información como indicador de la actividad neural (Bestmann y Krakauer, 2015).

Estos potenciales se utilizan para la evaluación de la vía auditiva y estudios en: recién nacidos con probabilidad de hipoacusia, enfermedades degenerativas y desmielinizantes (Norcia et al., 2015).

Magnetoencefalografía

Consiste en una prueba que mide los campos magnéticos, generados por las corrientes eléctricas del cerebro y detecta cambios en zonas específicas. El procedimiento consiste en una o más iconos que se desplazan por la superficie del cráneo y produce un mapa de isocontornos que representan distintas intensidades del campo magnético.

Dentro de la práctica clínica esta técnica de exploración neurológica se utiliza para localizar el foco de crisis epilépticas (Förster et al., 2020).

Técnicas metabólicas: aquellos instrumentos de exploración neurológica que permiten detectar el nivel de actividad metabólica cerebral. Para ello, se utilizan las siguientes técnicas: tomografía por emisión de positrones, tomografía computadorizada por emisión de fotón único, y la resonancia magnética funcional.

— Tomografía por emisión de positrones (PET)

Se emplea para explorar la actividad metabólica neuronal a partir de radiomarcadores que permiten medir el flujo sanguíneo, mecanismos transportadores de dopamina o bien la recaptación de serotonina.

Este proceso no emite riesgos para el paciente, al contrario, las moléculas radioactivas emiten partículas llamadas positrones para determinar la región cerebral que se desea explorar y crear una imagen en color del encéfalo (O’Neill et al., 2015). Este método se utiliza bastante en la detección de enfermedades neurodegenerativas.

Tomografía computadorizada por emisión de fotón único (SPECT)

Es una técnica utilizada en el campo de la medicina nuclear. Combina imágenes bidimensionales que al combinarse forman una sola imagen en tres dimensiones.

Esta técnica de exploración neurológica se usa bastante en la evaluación para la enfermedad cerebrovascular, y en pacientes con sospecha de síndrome demencia y/o  lesión cerebral traumática (Pelegrí Martínez, et al., 2017).

Resonancia Magnética (RMf)

Permite medir el metabolismo regional al detectar oxígeno en los vasos sanguíneos del encéfalo. La explicación fisiológica muestra que a medida en que las neuronas son más activas, ellas utilizan mayor cantidad de oxígeno, lo que produce una reducción del mismo en sangre (Keren et al., 2018).

Las neuronas envían señales a los vasos sanguíneos para generar vasodilatación y así transportar oxígeno. La RMf compatibiliza este recorrido con una gran precisión en la localización en las estructuras del encéfalo.

El uso de esta técnicas de exploración neurológica es diverso; en la actualidad, se emplea en el ámbito de la Neurociencia Cognitiva y Afectiva con población sana o con diagnóstico neuropatológico (Atenas et al., 2018).

Conclusión

En esta entrada de blog se ha introducido el desarrollo y estado de las técnicas de exploración neurológica, haciendo especial hincapié en las técnicas funcionales a partir de las cuales se extraen datos de imagen, especialmente referidos a la función cognitiva del ser humano en estado de reposo y/o mientras realiza una tarea con alta o baja demanda, por ejemplo.

Asimismo, estas técnicas permiten la exploración neurológica del cerebro sano y también del patológico.

En conclusión, las técnicas de exploración neurológica componen uno de los métodos más actuales, innovadores y en desarrollo de la neurociencia en el ámbito nacional e internacional, por la aplicabilidad que sostienen como procedimiento y por la calidad e idoneidad de sus resultados.

Bibliografía

Atenas, T. L., Díaz, E. C., Quiroga, J. C., Arancibia, S. U., & Rodríguez, C. C. (2018). Functional magnetic resonance imaging: Basic principles and application in the neurosciences. Radiología60(5), 368-377. https://doi.org/10.1016/j.rxeng.2018.04.001

Bestmann, S., & Krakauer, J. W. (2015). The uses and interpretations of the motor-evoked potential for understanding behaviour. Experimental brain research233, 679-689. https://doi.org/10.1007/s00221-014-4183-7

Förster, J., Koivisto, M., & Revonsuo, A. (2020). ERP and MEG correlates of visual consciousness: The second decade. Consciousness and cognition80, 102917. https://doi.org/10.1016/j.concog.2020.102917

Fuller, G. (2020). Exploración neurológica fácil. Elsevier Health Sciences.

González, N. C., & López, J. A. T. (2013). Manual para la exploración neurológica y las funciones cerebrales superiores. Manual Moderno.

Humphreys, C. A., Smith, C., & Wardlaw, J. M. (2021). Correlations in post‐mortem imaging‐histopathology studies of sporadic human cerebral small vessel disease: a systematic review. Neuropathology and applied neurobiology47(7), 910-930. https://doi.org/10.1111/nan.12737

Keren, H., O’Callaghan, G., Vidal-Ribas, P., Buzzell, G. A., Brotman, M. A., Leibenluft, E., … & Stringaris, A. (2018). Reward processing in depression: a conceptual and meta-analytic review across fMRI and EEG studies. American Journal of Psychiatry175(11), 1111-1120. https://doi.org/10.1176/appi.ajp.2018.17101124

Maes, C., Gooijers, J., de Xivry, J. J. O., Swinnen, S. P., & Boisgontier, M. P. (2017). Two hands, one brain, and aging. Neuroscience & Biobehavioral Reviews75, 234-256. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2017.01.052

Marinescu, I. E., Lawlor, P. N., & Kording, K. P. (2018). Quasi-experimental causality in neuroscience and behavioural research. Nature human behaviour2(12), 891-898. https://doi.org/10.1038/s41562-018-0466-5

Norcia, A. M., Appelbaum, L. G., Ales, J. M., Cottereau, B. R., & Rossion, B. (2015). The steady-state visual evoked potential in vision research: A review. Journal of vision15(6), 4-4. https://doi.org/10.1167/15.6.4

O’Neill, G. C., Barratt, E. L., Hunt, B. A., Tewarie, P. K., & Brookes, M. J. (2015). Measuring electrophysiological connectivity by power envelope correlation: a technical review on MEG methods. Physics in Medicine & Biology60(21), R271. 10.1088/0031-9155/60/21/R271

Pelegrí Martínez, L., Kohan, A. A., & Vercher Conejero, J. L. (2017). Optimización de los protocolos y del uso de contrastes en tomografía computarizada de los equipos de tomografía por emisión de positrones. Radiología, 64-74.

Posner, M.I., & Raichle, M.E. (1994). Images of Mind. Scientific American Library.

Vendetti, M. S., Johnson, E. L., Lemos, C. J., & Bunge, S. A. (2015). Hemispheric differences in relational reasoning: novel insights based on an old technique. Frontiers in human neuroscience9, 55. https://doi.org/10.3389/fnhum.2015.00055

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