La modernización puede haber influido en la aparición de una fuerte oscilación alfa en el EEG humano y haber contribuido a una mayor diversidad en la dinámica cerebral.

Alfa: ¿el ritmo cerebral arquetípico?

Si observa un trazado de EEG de alguien sentado en silencio con los ojos cerrados, la mayoría de las veces verá una onda oscilante característica que representa «alfa», una de las primeras características de las ondas cerebrales descritas por Hans Berger poco después de realizar la primera grabación de EEG en 1924.

Desde entonces, las ondas alfa se han implicado en una amplia variedad de procesos cognitivos y sensoriales diferentes, incluida la atención, la memoria de trabajo y la creatividad, así como en una variedad de trastornos clínicos (por ejemplo, consulte esta revisión de Erol Basar).

Pero la naturaleza generalizada del alfa también dificulta precisar con precisión su papel fundamental en el cerebro. Una teoría de Wolfgang Klimesch sugiere que la actividad alfa está relacionada con la inhibición cortical durante la atención, mientras que otros investigadores como Matias y Satu Palva sugieren que es más compleja que eso.

Alfa. ¿Fijo o flexible?

Lo que está claro es que alfa es un ritmo fundamental en el cerebro en los dominios de atención, memoria y conciencia. Por lo tanto, es de considerable interés para los investigadores de EEG explorar cómo está modulado por el comportamiento y la experiencia.

Y aunque a menudo se considera que alfa es la frecuencia «dominante», también puede mostrar variabilidad en la forma en que se manifiesta en el cerebro, y se ha encontrado que difiere entre individuos. Por ejemplo, consulte este artículo de Haegens et al.

Esto sugiere que el concepto de una onda alfa consistente dentro de una ventana de frecuencia fija de 8-12 Hz, puede que ya no sea una suposición válida. Y además, la experiencia de vida de un individuo puede codificarse en la manifestación biológica de este ritmo.

Una exploración de la diversidad humana

Sobre la base de su reciente hallazgo de que la complejidad neuronal puede verse influenciada por la experiencia de la vida, los investigadores Tara Thiagarajan y Dhanya Parameshwaran exploraron recientemente si el enriquecimiento ambiental moderno también tiene un impacto en el ritmo alfa subyacente como parte del Proyecto de Diversidad Humana .

El estudio se llevó a cabo en la región de Tamil Nadu de la India, en 48 lugares diferentes, que van desde grandes ciudades metropolitanas hasta comunidades rurales remotas de solo 300 personas. En cada lugar, los investigadores midieron el patrón de actividad cerebral en reposo mientras los participantes se sentaban durante 3 minutos con los ojos cerrados con el auricular de EEG inalámbrico Emotiv EPOC de 14 canales. Los investigadores también obtuvieron una serie de métricas demográficas como ingresos, educación y huella geográfica, y tomaron un registro del uso de combustible, electricidad, teléfono móvil e Internet.

Al analizar el EEG oscilatorio alfa para cada individuo, en particular la frecuencia máxima y la energía alfa (un compuesto de la amplitud y la fidelidad de la oscilación), pudieron examinar la verdadera variabilidad de los ritmos alfa en el cerebro en un amplio espectro de experiencias de vida.

Y encontraron algo bastante sorprendente.

Un nivel dramático de variabilidad

A saber, que, a diferencia de la mayoría de los otros estudios de alfa en reposo, un pico observable no es un absoluto. De hecho, encontraron que el 20% de los individuos no mostraron evidencia de oscilaciones alfa en ninguno de los 14 canales registrados, lo que podría sugerir que la forma de onda no está lo suficientemente desarrollada en estas personas como para permitir que sea visible en los electrodos del cuero cabelludo.

Además, el concepto de alfa «variable» alcanzó nuevos niveles, como lo demuestra una variabilidad dramática en la energía alfa entre los voluntarios estudiados: un rango de 1000x sin media centralizadora (panel C).

La vida moderna influye en las oscilaciones alfa.

Para explorar esto más a fondo, los investigadores analizaron los factores demográficos recopilados y dividieron a las personas según su nivel de «modernidad».

Descubrieron que la presencia, el pico y la energía de la oscilación alfa estaban estrechamente asociados con el acceso que las personas tenían a un estilo de vida moderno. Más precisamente, las personas clasificadas como que viven una forma de vida «moderna», que disfrutan de ingresos más altos y acceso a la tecnología, demostraron oscilaciones alfa significativamente más pronunciadas en comparación con aquellos que fueron clasificados como «en transición» o «premodernos», muchos de los cuales no mostraron evidencia de un pico alfa dentro del análisis.

Aunque muchos factores demográficos se correlacionaron positivamente con un aumento de la energía alfa y la prevalencia espacial, el consumo de combustible se destacó como particularmente interesante. El consumo de combustible es un indicador de los viajes basados en vehículos motorizados y, por lo tanto, la velocidad o la velocidad a la que tendrían que procesar el estímulo visual. Una mayor velocidad del estímulo sensorial requeriría un mayor enfoque en el estímulo relevante mientras inhibe a otros. Combinando esto con resultados anteriores que vinculan la complejidad neuronal y la huella geográfica, sugiere que la extensión y la velocidad del movimiento físico y la exploración es potencialmente un factor secundario, que contribuye a las diferencias en la diversidad cerebral.

¿Podrían las diferencias deberse a algo más?

Por supuesto, es posible que otros factores imprevistos también estén confundiendo los resultados: los aspectos de la vida que no se registraron pueden ser impulsores más directos de los cambios. Sin embargo, algunas posibles explicaciones alternativas podrían eliminarse mediante el experimento de control que realizaron los investigadores, donde registraron el EEG de 20 personas en 10 sesiones diferentes en diferentes días. Al observar los cambios en las características alfa en las sesiones, donde no había un patrón particular, pudieron eliminar la sugerencia de que factores como la ansiedad o la falta de familiaridad con el EEG o la tecnología estaban causando las mayores diferencias observadas.

Nuevas perspectivas para Alpha

Al aplicar el EEG en el mundo real, Sapiens Labs ha podido demostrar cómo la experiencia de vida juega un papel destacado en la manifestación del alfa en reposo, y que la variabilidad es mucho mayor de lo que se había registrado anteriormente. Una consideración importante al pensar en el concepto de un «EEG normal» y resaltar aún más la rica diversidad del cerebro humano en diferentes ámbitos de la vida.

Estos resultados apuntan a la necesidad de conjuntos de datos globales a mayor escala y experimentos diseñados de manera diferente para comprender este ritmo y su papel en la función del cerebro humano.