Indicadores de maduración cerebral y su relación con la memoria de trabajo

Resumen

El período peri-adolescente es un momento crucial del desarrollo de la transición desde la infancia a adultez emergente. El presente informe analiza las diferencias en Potencia Espectral (PE) del Electroencefalograma (EEG) entre el final de la infancia (24 niños de entre 8 y 13 años) y jóvenes adultos (24 adultos jóvenes entre 18 y 23 años de edad). Se realizó el análisis de banda estrecha del electroencefalograma en el rango de frecuencias de 0-20 hercios (Hz). El análisis de medias y varianzas indicó que seis rangos de frecuencia presentaron una tasa diferente de maduración en estas edades, a saber: delta bajo, delta-theta, alfa bajo, alfa alto, beta bajo y beta alto. Para la mayoría de estas bandas la maduración parece ocurrir más tarde en sitios anteriores que en sitios posteriores. El análisis correlacional mostró un patrón de correlación menor entre diferentes frecuencias en niños que en adultos jóvenes, lo que sugiere cierta asincronía en la maduración de los diferentes ritmos. El análisis topográfico reveló topografías similares de los diferentes ritmos en niños y adultos jóvenes. El Análisis de Componentes Principales (ACP) demostró la misma estructura interna en el electroencefalograma de ambos grupos de edad. El ACP permitió separar cuatro subcomponentes en el rango alfa. En todos estos subcomponentes el pico se encontraba en frecuencias más bajas en niños que en adultos jóvenes. Los actuales enfoques se complementan y resuelven algunas de las incertidumbres del análisis de los ritmos cerebrales clásicos de banda ancha. Los niños tienen una mayor potencia absoluta que los adultos jóvenes para rangos de frecuencia entre 0-20 Hz, la correlación de la Potencia Espectral (PE) con la edad y la comparación de la varianza con la edad mostró que hay seis rangos de frecuencias que pueden distinguir el nivel de maduración del EEG en niños y adultos. El establecimiento del orden maduracional de diferentes frecuencias y su posible interdependencia maduracional requeriría una serie completa, incluyendo todas las edades diferentes. En un trabajo posterior se analiza una muestra de 167 sujetos entre 6 y 26 años de edad, durante 3 minutos de EEG espontáneo. Se examinará el posible patrón de comaduración entre rangos de frecuencia diferente en el electroencefalograma (EEG) espontáneo durante desarrollo en la niñez, adolescencia y jóvenes adultos. Se calculó el logaritmo de la potencia espectral (PE). Hubo una disminución en toda la banda de frecuencia entre 1 y 46 hercios (Hz). Se calcularon las matrices de correlación para estas frecuencias. Se obtuvo una tendencia general de correlación de la PE con las frecuencias vecinas. Por otra parte, se observó una correlación alta durante el desarrollo entre los rangos de frecuencia theta y beta y los rangos de frecuencia beta alto y gamma. La correlación de theta frente a beta era particularmente alta entre los electrodos situados entre zonas anteriores y posteriores. El Análisis de Componentes Principales (ACP) permitió la extracción de seis componentes explicando la varianza asociada con los rangos de frecuencia delta, theta, alfa, beta bajo, beta alto y gamma. Curiosamente, el componente que explica el ritmo theta también explicó una fracción del ritmo beta bajo durante el desarrollo. Los resultados sugieren un patrón de comaduración en la PE del EEG espontáneo entre theta y beta bajo, y entre beta alto y gamma, que sería debido a la maduración de los tejidos neurales subyacentes a las diferentes fuentes de frecuencias. Se sugiere el posible papel funcional de la comaduración theta-beta en electrodos situados en zonas fronto-parietales. En los sujetos mencionados anteriormente, se examinaron también las posibles relaciones entre cambios en la potencia del electroencefalograma (EEG) y en memoria de trabajo (MT) debidos a la maduración cerebral. Las puntuaciones en los componentes: bucle fonológico, agenda visuoespacial y ejecutivo central de la MT, medidos por la WMTB-C (batería de pruebas de memoria de trabajo para niños), se correlacionaron con los valores de Potencia Espectral (PE) en el EEG espontáneo de 1 a 46 Hz. Con el fin de controlar los procesos inespecíficos de las capacidades visuomotoras, se midió la variable Tiempo de Reacción (TR) con una tarea Oddball. Las calificaciones en cada componente de MT aumentaron y el TR en la tarea Oddball disminuyó con la edad, mientras que los valores de PE en el diferentes frecuencias disminuyeron con la edad. Se obtuvieron correlaciones negativas significativas entre cada uno de los componentes y la PE. Las correlaciones negativas máximas se obtuvieron en el rango theta (4-7 Hz). Un modelo lineal bivariado incluyendo la PE de theta y los TR explicó la mayor parte de la varianza de la MT debido a la edad. Los resultados sugieren que la maduración espontánea del EEG está estrechamente relacionada con la maduración de la MT, particularmente en el rango theta.