UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE AGUASCALIENTES

CENTRO DE CIENCIAS BÁSICAS

DEPARTAMENTO DE FISIOLOGÍA Y FARMACOLOGÍA
LABORATORIO DE FISIOLOGÍA MÉDICA II PARA MEDICINA

El ELECTROENCEFALOGRAMA EN EL HUMANO
(EEG)

INTRODUCCIÓN

Las primeras evidencias de la existencia de la actividad eléctrica cerebral datan

de 1874, desde entonces, observaciones en diferentes preparaciones animales,
permitieron relacionar cambios en la actividad eléctrica cortical con la estimulación de
diversos tipos de receptores sensoriales, dándole un contexto funcional a la actividad
eléctrica del cerebro. Después del invento del galvanómetro de cuerda por Einthoven, a
partir de 1906, se han efectuado estudios que han permitido obtener registros de la
actividad eléctrica de la corteza cerebral de una manera más consistente. Fue Hans
Berger (padre de la electroencefalografía), quien en 1929 publicó los primeros estudios
relacionados con la actividad eléctrica cerebral en humanos. Este mismo investigador
estableció las bases de la técnica electroencefalográfica mismas que han persistido hasta
la actualidad así, demostró que la actividad eléctrica cerebral tiene un ritmo básico (al
que denominó ondas alfa o ritmo alfa), y que este ritmo es substituido por otro tipo de
ondas que dependen de la edad, la estimulación sensorial y estados cambiantes de la
actividad cerebral; a este tipo de ondas les llamó ondas beta o ritmo beta. Debido a su
formación profesional, la mayoría de los estudios realizados por Berger fueron en el
campo de la psiquiatría, en donde siempre trató de correlacionar los tipos de ondas
electroencefalográficas con las funciones psíquicas. Berger también acuñó el término
electroencefalograma (EEG), el cual literalmente significa registro gráfico de la
actividad eléctrica del encéfalo. Actualmente, este término se refiere al registro de la
actividad eléctrica de la corteza cerebral obtenida mediante electrodos colocados sobre
el cuero cabelludo. El término electrocorticograma (EcoG) hace referencia al registro
obtenido por electrodos de superficie dispuestos directamente sobre la superficie de la
corteza cerebral.

Dependiendo de las conexiones de los electrodos, se pueden obtener registros

EEG monopolares a través de un electrodo activo colocado en una posición
estandarizada con respecto a otro de referencia, el cual se coloca generalmente en un
pabellón auricular conectado a tierra. También es factible obtener registros bipolares
entre dos electrodos activos con respecto a tierra y en diferentes configuraciones.
Actualmente, el sistema más utilizado para determinar la posición de los electrodos es el
llamado 10/20 (figura 1C) cuyos puntos de registro han sido asignados en base a una
nomenclatura estándar.

1
The international 10-20 system seen from (A) left and (B) above the head. A = Ear
lobe, C = central, Pg = nasopharyngeal, P = parietal, F = frontal, Fp = frontal polar, O
= occipital.
Figura 1. En A y B se ilustra los aditamentos (gorro con electrodos,
gel conductor, etc.) utilizados para el registro electroencefalográfico.
C: Sistema 10/20 de colocación de electrodos

Para la obtención de registros se utilizan amplificadores DC/AC de alta ganancia

(debido a que el voltaje de las ondas es del orden de Voltios) y con sistemas de filtros
adecuados.

Actualmente, en base a la frecuencia y amplitud de las ondas, se han descrito 4

ritmos electroencefalográficos básicos llamados alfa, beta, theta y delta
respectivamente. Se ha encontrado una correlación inversa entre la frecuencia de las
ondas (que puede ir de 0 a 60 Hz) y el voltaje de las mismas, (que fluctúa entre 20 y un
poco más de 100 V), es decir, a mayor frecuencia, menor voltaje. El ritmo alfa tiene
una frecuencia que va de 8 a 13 Hz y una amplitud promedio de unos 50 V, este ritmo
es característico de la actividad cortical basal en una individuo despierto, relajado, con
los ojos cerrados con predominio de las regiones parieto-occipitales. El ritmo beta
presenta una frecuencia superior a 13 Hz y un voltaje de unos 20 V, es más
predominante en las regiones frontales y se correlaciona con actividad cortical
incrementada. La frecuencia del ritmo theta se encuentra entre 4 y 7 Hz y con una
amplitud promedio entre los 50 y 100 V; en condiciones normales, este ritmo solo se
presenta durante el sueño, frustración e infancia. El ritmo delta tiene una frecuencia
inferior a 4 Hz y aparece en todas las regiones corticales. Sus ondas suelen tener una
amplitud promedio de 100 V y en condiciones normales solo es posible observarlas
durante la etapa de sueño profundo (sueño de ondas lentas).

2
 Los ritmos electroencefalográficos dependen de la edad. En niños menores de 14
años predominan los ritmos y las frecuencias lentas y a partir de esta edad los ritmos
alcanzan las características del estado adulto.

Actualmente, la hipótesis más aceptada acerca del origen de los ritmos

electroencefalográficos es la sincronización (para ritmos lentos) y desincronización
(para ritmos rápidos) de la actividad sináptica, proveniente principalmente de las
proyecciones tálamo-corticales, sobre las neuronas piramidales debido, particularmente,
a sus características geométricas y su disposición sobre la corteza cerebral. Sin
embargo, existen otras teorías, una de las cuales postula que los ritmos
electroencefalográficos pueden estar determinados por corrientes de potasio
provenientes de células de astroglía que inciden sobre las conductancias de cloro no
operadas por ligando en las neuronas corticales. Estas células astrogliales expresan
receptores a diferentes neurotransmisores y pudieran ser el blanco de proyecciones
ascendentes de sistemas neuromoduladores.

La electroencefalografía tiene aplicaciones fisiológicas básicas y de diagnóstico

clínico. Esto es debido a que las ondas del EEG pueden correlacionarse con diferentes
estados de actividad cerebral, por ejemplo durante el ciclo sueño-vigilia y trastornos del
sueño, diversos estados de estrés, excitación o depresión nerviosa, epilepsia, etc., o en
estados neuropatológicos como tumores cerebrales, estiramiento o compresión de la
masa encefálica, infecciones cerebrales, etc. Así mismo, la EEG permite estudiar los
efectos de diversas drogas antiepilépticas o aquellas que modifican la conducta.
Además, con el EEG, pueden realizarse estudios de actividad evocada, entre los que se
encuentran los potenciales evocados visuales, sensoriales somáticos y auditivos, los
cuales son útiles en el diagnóstico de anormalidades en las vías sensoriales respectivas.

El electromiograma (EMG) y su relación con el EEG. El EMG es el registro de

la actividad eléctrica muscular. En condiciones normales, la actividad eléctrica muscular
es el resultado de la suma de los potenciales de acción musculares generados por la
activación de las unidades motoras. Dependiendo del número de unidades motoras que
se activan simultáneamente (sumación espacial) o la rapidez con la que una o varias
unidades motoras se estimulan repetitivamente (sumación temporal) será la magnitud de
la actividad eléctrica y contráctil de los músculos. El EMG, puede registrarse a través de
electrodos de plato (uno positivo y otro negativo) colocados sobre la piel que recubre a
los músculos o bien por medio de electrodos de aguja colocados directamente sobre los
músculos. La utilidad del registro EMG durante el sueño, radica en que permite
correlacionar las diferentes fases del ciclo sueño-vigilia con el grado de actividad
muscular. Así, cuando se inicia la fase de sueño, disminuyen los movimientos
corporales voluntarios hasta alcanzar la inmovilidad incluyendo la ausencia de los
movimientos oculares, disminución del tono muscular hasta llegar a la hipotonía
completa. La inmovilidad suele acompañarse de sacudidas esporádicas de alguno de los
miembros, así como de movimientos oculares rápidos (MOR), típicos de este tipo de
sueño. Toda esta gama de cambios en el electromiograma se correlacionan
estrechamente con el grado de actividad electroencefalográfica, facilitando así el estudio
electroencefalográfico.

OBJETIVOS

3
 1) Conocer los principios de la técnica electroencefalográfica
2) Obtener registros bipolares de la actividad cortical frontal y occipital en
condiciones basales
3) Reconocer las diferencias entre la actividad EEG en condiciones de reposo y
durante la estimulación sensorial somática, visual y auditiva
4) Reconocer las diferencias entre la actividad eléctrica del cerebro en condiciones
de reposo y durante la actividad cerebral relacionada con funciones de “orden
superior”.
5) Correlacionar los diferentes estados de actividad cerebral con el
electromiograma.

MATERIAL Y MÉTODOS

Sujeto de estudio: Humano

Material. 1) Computadora con el programa MP150 AcqKnowledge, 2) Ocho electrodos

de registro de tipo plato, 3) Dos amplificadores EEG100C), 4) Un amplificador
EMG100C 5) Módulo de Interface Universal, 6) Unidad de Adquisición de Datos
MP150, 7) Seis conectores para los electrodos de plato, 8) Cable Ethernet, 9) Cinta
micropore 10) Torundas con alcohol, 11) Gel conductor.

Métodos

1) Encienda la computadora y establezca la conexión con el sistema MP150

2) Abra el programa AcqKnowledge y la ventana de MP150.
3) Seleccione Setup channels y nombre al canal 1 FRONTAL, al canal 2
OCCIPITAL y al canal 3 EMG. Ya que el sistema tiene un sistema de
autocalibración, generalmente no es necesario calibrarlos. Cierre y pase al
siguiente punto.
4) MP150-Set up aquisition
5) Seleccione RECORD, APPEND y DISK, Aquisition simple rate: 2000, Total
length: 3 horas.
6) En la Barra de Herramientas seleccione: Block de notas, cuadrícula y marcador
de eventos.
7) En la Barra de Mediciones seleccione: Freq en una ventana y P-P en otra.
8) Para poder medir la frecuencia y la amplitud de las ondas EEG de doble clic en
la ventana: Selección de Registro.
9) Antes de iniciar el registro seleccione al sujeto de estudio. De preferencia un
individuo que se haya mantenido despierto por más de 20 horas
10) Colocación de los electrodos de registro
11) Es importante indicar a la persona que este día no use ningún aditamento para el
pelo (vaselina, gel, etc.).
12) Con una torunda de alcohol limpie las áreas donde se colocarán los electrodos
(Frente, área occipital, orejas y borde posterior de los músculos maseteros. Estos
se utilizarán para el registro electromiográfico (EMG).
13) Embarre los electrodos de plato con gel conductor y fíjelos firmemente con la
tira de micropore en los siguientes lugares.
14) Utilizando el Sistema Internacional 10/20 de colocación de los electrodos de la
Fig. 1, coloque los electrodos frontales: el electrodo positivo en la coordenada

4
 Fp1, el negativo en Fp2 y el electrodo de tierra (GND) en una oreja o en el
centro de la frente.
15) Coloque los electrodos occipitales: el electrodo positivo en O1, el negativo en
O2 y el de tierra en la oreja opuesta o entre los electrodos positivo y negativo.
16) Asegúrese de que los electrodos están haciendo buen contacto con la piel. Si es
necesario manténgalos en su lugar con una venda elástica alrededor de la cabeza.
17) En el Amplificador EEG100C conecte los electrodos respectivos en las
terminales +, - y de tierra (GND), la ganancia (GAIN) en 50000, Modo en
Normal (MODE NORM), Pasa Bajas (LP) en 35 Hz y Pasa Altas (HP) en 1 Hz.
18) Para registrar el electromiograma, fije el electrodo (+) de plato cubierto de gel
en el borde posterior del músculo masetero derecho y el electrodo (-) en el
masetero izquierdo.
19) Conecte los electrodos en las terminales + y - del Amplificador EMG100C, la
ganancia (GAIN); 500, Pasa Bajas (LP); 500 Hz, ON, y Pasa Altas (HP) 10 Hz.
20) Con el ratón inicie el registro (START) a una velocidad de 2 seg/división y
proceda a realizar las siguientes maniobras y mediciones correspondientes.

Observaciones

Registro de la actividad EEG basal. Para el registro de la actividad basal es necesario

eliminar fuentes de ruido sonoro, reducir al mínimo las condiciones de iluminación y
controlar la temperatura ambiental. Se le pide al sujeto que se mantenga tranquilo y con
los ojos cerrados y registre en estas condiciones por unos 5 minutos. Pare el registro y
utilizando el programa AcqKnowledge seleccione aquellos trazos que se vean más
homogéneos. Mida la frecuencia y la amplitud de las ondas y determine a qué tipo de
ondas EEG pertenecen. Determine el grado y patrón de la actividad EMG
Repita las mediciones en los registros de cada maniobra experimental y correlacione
los trazos del EEG y del EMG y discuta si con los registros obtenidos se puede
considerar que se cumplieron los objetivos de la práctica. Anote los datos y
observaciones de cada maniobra en la hoja de resultados.

Nota: Todas las maniobras siguientes deberán hacerse pidiendo al individuo que
mantenga los ojos cerrados.

Registro en condiciones de iluminación incrementada (estimulación fotópica). Para

el registro en condiciones de iluminación la luz del medio ambiente debe ser más o
menos intensa. Se le dice al sujeto que abra o cierre los ojos cuando se le ordene. Haga
coincidir la orden con un pulso en la tecla marcadora de eventos con cada orden.
Permita que se restablezcan las condiciones basales, pare el registro y observe, mida e
identifique el tipo de ondas a que pertenecen los registros EEG y su correlación con el
EMG.

Registro bajo estimulación auditiva. Permita que el sujeto restablezca las condiciones
basales y proceda a dar estímulos auditivos. Se puede utilizar un timbre o simplemente
choque las palmas de las manos (aplausos) cerca del oído del sujeto por unos segundos.
Permita que se restablezcan las condiciones basales, pare el registro y proceda a realizar
las observaciones correspondientes.

Registros bajo estimulación somatosensorial. Una vez restablecidas las condiciones

basales. Pruebe con estímulos táctiles sobre la superficie corporal (pellizco de

5
intensidad moderada, compresión sobre una parte del cuerpo). Permita que se
restablezcan las condiciones basales, pare el registro y proceda a realizar las
observaciones correspondientes.

Registro en condiciones de actividad intelectual intensa. Una vez restablecidas las

condiciones basales, observe el efecto de la actividad intelectual incrementada sobre las
ondas electroencefalográficas y el electromiográficas, pidiendo al sujeto que realice
mentalmente (sin hablar) operaciones matemáticas o que trate de resolver situaciones
emocionales, conductuales o sociales relativamente complejas, de manera simulada.
Permita que se restablezcan las condiciones basales, pare el registro y proceda a realizar
las observaciones correspondientes.

Incremento de la excitabilidad cerebral por hiperventilación. Una vez restablecidas

las condiciones basales, pida al sujeto que incremente la frecuencia y la profundidad de
sus respiraciones (teniendo precaución de no generar una alcalosis respiratoria). Permita
que se restablezcan las condiciones basales. Pare el registro y proceda a realizar las
observaciones correspondientes.

Guarde el registro en un archivo bien identificado y apague el equipo.

Desconecte al sujeto de estudio.

Regrese el equipo y el material a su lugar y proceda a limpiar el área de trabajo.

RESULTADOS

Utilizando el programa AcqKnowledge:

1) Cuantifique la frecuencia y amplitud de las ondas del EEG obtenidos en las diferentes
condiciones: 1) reposo con los ojos cerrados, 2) reposo con los ojos abiertos, 3) ojos
cerrados y abiertos con iluminación ambiental intensa, 4) ojos cerrados y
estimulación auditiva, 5) ojos cerrados y estimulación táctil y 6) ojos cerrados y
actividad intelectual intensa.
2) En base a la frecuencia y amplitud de las ondas, determine a que tipo de ondas
pertenece cada registro
3) En una tabla, correlaciones el tipo de onda con el grado de actividad del sistema
nervioso en condiciones de reposo con los ojos cerrados, reposo con los ojos
abiertos, en respuesta a la estimulación visual, auditiva, táctil e intelectual.

1) Diga por que se le pide al sujeto de estudio que mantenga los ojos siempre
cerrados.
2) Que paso con la frecuencia y amplitud de los registros cuando se aplicaron
los estímulos específicos.
3) ¿Fueron iguales la amplitud y la frecuencia de los registros de la frente y del
occipital?

BIBLIOGRAFÍA

6
1) Barret K.E., Barman S.M., Boitano S. and Brooks H.L. Electrical Activity of the
Brain, Sleep-Wake States, & Circadian Rhythms. In: Ganong’s Review of Medical
Physiology. MacGrowHill-Lange. New York. pp 229-240. 2010.
2) Hall, J.E. States of Brain Activity-Sleep, Brain Waves, Epilepsy, Psychoses. In:
Guton and Hall Textbook of Medical Physiology. 12th. Saunders Elsevier. Philadelphia.
pp 721-728. 2011.
3) Hobson, J.A. Sleep and Dreaming. In Fundamental Neuroscience. (Zigmond, M.,
Bloom, F., Landis, S., Robertis, J. and Squire, L. eds.) 1st. ed., pp. 1207-1227.
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4) Westbrook, G.L. Seizures and Epilepsy. In Principles of Neural Science. (Kandel, E.,
Schwartz, J. and Jessell, T. eds.) 4th. ed., pp. 910-947. Mc Graw Hill.
5) Malmivuo, J. and Plonsey, R. Electroencephalography. In Bioelectromagnetism:
Principles and Applications of Bioelectric and Biomagnetic Fields. 1st. ed. Pp. 256-
268. Oxford University Press. New York, 1995.
6) Gibbs, F.A and Gibbs, E.L. Atlas of Electroencephalography. (1941) Cummins Co.
Cambridge Mass.

Revisado Octubre, 2013

Dr. Andrés Quintanar Stephano (UAA)

Dr. José Angel Rojas Zamorano (UAMI)
Dr. Enrique Esqueda (UAMI)
TLQ. Maria Guadalupe Espino López (UAA)