Sincronización de Ondas Cerebrales mediante Estímulos Sonoros

Sincronización de Ondas Cerebrales mediante Estímulos Sonoros: Evaluación de
Cuatro Variables de Interés y Diseño de un Método de Estimulación
Casilimas-Diaz, D., Berbeo, M.
Pontificia Universidad Javeriana – Hospital Universitario San Ignacio, Departamento de Neurociencias Kra
7 No. 40-62, Bogotá D.C., Colombia
RESUMEN
Es ampliamente conocido que diferentes estados emocionales, cognitivos y motores se ven
representados en las frecuencias de las ondas cerebrales (Klimesch, Doppelmayr, Russegger,
Pachinger, & Schwaiger, 1998; Coan & Allen, 2004; Herrmann, 2001) y, aunque se ha indagado
acerca de su posible sincronización con estímulos visuales y auditivos a frecuencias bajas (entre 0.5
y 44 Hz) (Will y Berg, 2007), poco se ha evaluado esta posibilidad mediante la variación del tono
del estímulo. Tampoco se han valorado adecuadamente propiedades adicionales como el volumen o
el tiempo de estimulación. El reciente auge de diversos métodos comerciales de sincronización de
ondas cerebrales con estímulos audiovisuales (Teplan et al., 2011) carece de un sustento robusto
dada la escasez de estudios formales del tema y la ya mencionada falta de análisis de variables de
gran importancia. Por este motivo se hace pertinente una evaluación más detallada y de manera
formal de una serie de variables involucradas en la composición y aplicación de los estímulos, así
como de los cambios puntuales que puedan llegar a ser observados en los registros
electroencefalográficos de los sujetos estimulados.
Se llevó a cabo un registro electroencefalográfico durante un periodo de estimulación auditiva
binaural con tonos puros en un total de 135 participantes entre los 20 y 50 años de edad,
provenientes de diversos sectores sociales y étnicos puesto que se realizó una convocatoria abierta
por medio de publicidad universitaria, institucional y a través de medios electrónicos en redes
sociales y mediante el diseño de una página web propia del proyecto
(http://www.wix.com/dancadi89/ondascerebrales). Dichos participantes fueron distribuidos dentro
de seis experimentos con el fin de evaluar la acción de variables como el volumen, el tiempo de
estimulación y el tono del estímulo sobre las ondas cerebrales. Se utilizaron dos diseños
experimentales: tratamientos completamente aleatorizados, para la aplicación de tratamientos en los
experimentos 1, 2 y 5; y tratamientos completamente aleatorizados para un modelo factorial, en los
experimentos 3 y 4. Cada experimento fue diseñado para evidenciar las posibles diferencias en los
grupos estimulados con diversas propiedades de un estímulo auditivo (tono, frecuencia de
estimulación, dos experimentos para el volumen, tiempo de estimulación y estímulos compuestos)
sobre los diferentes ritmos cerebrales. Las frecuencias de los tonos y de repetición de los estímulos
corresponden a múltiplos de las frecuencias promedio de los ritmos cerebrales (α, β, γ, δ y θ),
teniendo como hipótesis la generación de una mayor resonancia en los ritmos cuya frecuencia esté
en la serie armónica del sonido. Se compararon las respuestas entre tratamientos, electrodos y
ritmos cerebrales mediante pruebas Kruskal-Wallis y se realizaron gráficas de dispersión entre las
diferencias encontradas y las variables de cada experimento. Se encontraron diferencias
significativas para las todas las variables evaluadas, algunas de las cuales pueden ser agrupadas en
grupos funcionales. Una evaluación detallada del cambio en la composición de las frecuencias de
los registros permitirá la aplicación de los hallazgos del presente estudio en el diseño de métodos
efectivos de sincronización de ondas cerebrales. Del mismo modo estudios con mayor
profundidad en tiempo y análisis matemático podrán elucidar la naturaleza de las relaciones entre
las características de los estímulos y las respuestas concretas a nivel de la corteza cerebral