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Onda delta

Una onda delta, registrada en una muestra de un segundo de un EEG (electroencefalograma). Esta onda en particular tiene una frecuencia de alrededor de 1 Hz. Las ondas delta son ...

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Una onda delta, registrada en una muestra de un segundo de un EEG (electroencefalograma). Esta onda en particular tiene una frecuencia de alrededor de 1 Hz.

Las ondas delta son oscilaciones neuronales de alta amplitud con una frecuencia entre 0,5 y 4 hercios . Al igual que otras ondas cerebrales, pueden registrarse mediante electroencefalografía (EEG) [ 1 ] . Suelen asociarse con la fase 3 profunda del sueño NREM , también conocida como sueño de ondas lentas (SOL), y ayudan a caracterizar la profundidad del sueño. La supresión de las ondas delta conlleva una recuperación corporal deficiente, una menor regeneración cerebral y un sueño de peor calidad [ 2 ] .

Esta es una captura de pantalla de un paciente durante el sueño de ondas lentas (etapa 3). El EEG de alta amplitud está resaltado en rojo. Esta captura de pantalla representa un segmento de 30 segundos (30 segundos de datos).

Antecedentes e historia

Las ondas delta fueron descritas por primera vez en la década de 1930 por W. Grey Walter , quien mejoró el electroencefalógrafo (EEG) de Hans Berger para detectar ondas alfa y delta. Las ondas delta se pueden cuantificar mediante electroencefalografía cuantitativa .

Clasificación y características

Las ondas delta, como todas las ondas cerebrales, pueden detectarse mediante electroencefalografía (EEG). Las ondas delta se definieron originalmente con una frecuencia entre 1 y 4 Hz , aunque clasificaciones más recientes establecen los límites entre 0,5 y 2  Hz. Son las ondas cerebrales clásicamente descritas más lentas y de mayor amplitud, aunque estudios recientes han descrito oscilaciones más lentas ( < 0,1 Hz) [ 3 ] . Las ondas delta comienzan a aparecer en la etapa 3 del sueño, pero en la etapa 4 casi toda la actividad espectral está dominada por ondas delta. La etapa 3 del sueño se define como aquella con menos del 50 % de actividad de ondas delta, mientras que la etapa 4 tiene más del 50 %. Estas etapas se han combinado recientemente y ahora se denominan colectivamente etapa N3 de sueño de ondas lentas. [ 4 ] Durante la etapa N3 SWS, las ondas delta representan el 20 % o más del registro de EEG durante esta etapa. [ 5 ] Las ondas delta se producen en todos los mamíferos y, potencialmente, también en todos los animales. 

Las ondas delta suelen asociarse con otro fenómeno del EEG, el complejo K. Se ha demostrado que los complejos K preceden inmediatamente a las ondas delta en el sueño de ondas lentas. [ 6 ]

Las ondas delta también se han clasificado según la ubicación de la actividad en actividad delta intermitente frontal (FIRDA), temporal (TIRDA) y occipital (OIRDA). [ 7 ]

Neurofisiología

Diferencias de sexo

Se ha demostrado que las hembras tienen mayor actividad de ondas delta, y esto se cumple en la mayoría de las especies de mamíferos. Esta discrepancia no se hace evidente hasta la edad adulta temprana (entre los 30 y los 40 años en los humanos), observándose en los machos mayores reducciones relacionadas con la edad en la actividad de ondas delta que en las hembras. [ 8 ]

Localización cerebral y bioquímica

Las ondas delta pueden originarse tanto en el tálamo como en la corteza. Cuando se asocian con el tálamo, se cree que surgen en coordinación con la formación reticular . [ 9 ] [ 10 ] En la corteza, se ha demostrado que los núcleos supraquiasmáticos regulan las ondas delta, ya que se ha demostrado que las lesiones en esta área causan alteraciones en la actividad de las ondas delta. Además, las ondas delta muestran una lateralización, con predominio del hemisferio derecho durante el sueño. [ 11 ] Se ha demostrado que las ondas delta están mediadas en parte por canales de calcio de tipo T. [ 12 ] Durante el sueño de ondas delta , las neuronas son inhibidas globalmente por el ácido gamma-aminobutírico (GABA). [ 13 ]

La actividad delta estimula la liberación de varias hormonas, incluyendo la hormona liberadora de la hormona del crecimiento (GHRH) y la prolactina (PRL). La GHRH se libera del hipotálamo , que a su vez estimula la liberación de la hormona del crecimiento (GH) de la hipófisis . La secreción de PRL, estrechamente relacionada con la GH, también está regulada por la hipófisis. La liberación de la hormona estimulante de la tiroides (TSH) disminuye en respuesta a la señalización de la onda delta. [ 14 ]

Desarrollo

Se ha demostrado que los bebés pasan mucho tiempo en sueño de ondas lentas y, por lo tanto, tienen más actividad de ondas delta. De hecho, las ondas delta son las formas de onda predominantes en los bebés. El análisis del EEG de vigilia de un recién nacido indica que la actividad de ondas delta es predominante a esa edad y todavía aparece en un EEG de vigilia de niños de cinco años. [ 15 ] La actividad de ondas delta durante el sueño de ondas lentas disminuye durante la adolescencia, con una caída de alrededor del 25% reportada entre las edades de 11 y 14 años. [ 16 ] Se ha demostrado que las ondas delta disminuyen a lo largo de la vida, observándose la mayor parte de la disminución a mediados de los cuarenta. Hacia la edad de aproximadamente 75 años, la etapa cuatro del sueño y las ondas delta pueden estar completamente ausentes. [ 17 ] Además de una disminución en la incidencia de ondas delta durante el sueño de ondas lentas en los ancianos, la incidencia de actividad de ondas delta temporales se observa comúnmente en adultos mayores, y las incidencias también aumentan con la edad. [ 18 ]

Alteraciones y trastornos

La actividad regional de ondas delta no asociada al sueño NREM fue descrita por primera vez por W. Grey Walter , quien estudió tumores de los hemisferios cerebrales . Las alteraciones en la actividad de ondas delta y el sueño de ondas lentas se observan en una amplia gama de trastornos. En algunos casos, puede haber aumentos o disminuciones en la actividad de ondas delta, mientras que otros pueden manifestarse como alteraciones en la actividad de ondas delta, como ondas alfa presentes en el espectro del EEG. Las alteraciones de ondas delta pueden presentarse como resultado de daño fisiológico, cambios en el metabolismo de los nutrientes, alteración química o también pueden ser idiopáticas. Las alteraciones en la actividad delta se observan en adultos durante estados de intoxicación o delirio y en aquellos diagnosticados con diversos trastornos neurológicos como demencia o esquizofrenia . [ 19 ]

Onda delta irregular de bajo voltaje temporal

La actividad de ondas delta irregulares de bajo voltaje temporal se ha detectado comúnmente en pacientes con enfermedades cerebrales isquémicas , particularmente en asociación con pequeñas lesiones isquémicas, y se considera indicativa de daño cerebrovascular en etapa temprana. [ 20 ]

Parasomnias

Las parasomnias , una categoría de trastornos del sueño , suelen estar asociadas con alteraciones en el sueño de ondas lentas. El sonambulismo y el hablar dormido ocurren con mayor frecuencia durante períodos de alta actividad de ondas delta. También se ha demostrado que los sonámbulos tienen más actividad delta hipersincrónica (HSD) en comparación con el tiempo total que pasan en las etapas 2, 3 y 4 del sueño en relación con los controles sanos. La HSD se refiere a la presencia de ondas delta continuas de alto voltaje (> 150 μV) que se observan en los EEG del sueño. [ 21 ] Las parasomnias que ocurren en la fase profunda del sueño NREM también incluyen terrores nocturnos y despertares confusionales.

Privación del sueño

Se ha demostrado que la privación total del sueño aumenta la actividad de las ondas delta durante la recuperación del sueño, [ 22 ] y también se ha demostrado que aumenta la actividad delta hipersincrónica. [ 21 ]

enfermedad de Parkinson

Los trastornos del sueño, así como la demencia , son características comunes de la enfermedad de Parkinson , y los pacientes con esta enfermedad muestran una actividad de ondas cerebrales alterada. Se ha demostrado que el fármaco rotigotina , desarrollado para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson, aumenta la potencia de las ondas delta y el sueño de ondas lentas.

Esquizofrenia

Las personas con esquizofrenia han mostrado patrones de EEG alterados, y existe una estrecha asociación entre la reducción de las ondas delta durante el sueño profundo y los síntomas negativos asociados con la esquizofrenia. Durante el sueño de ondas lentas (etapas 3 y 4), se ha demostrado que las personas con esquizofrenia tienen una actividad de ondas delta reducida, aunque también se ha demostrado que las ondas delta aumentan durante las horas de vigilia en las formas más graves de esquizofrenia. [ 23 ] Un estudio reciente ha demostrado que el predominio de las ondas delta frontales y centrales derechas, observado en individuos sanos, está ausente en pacientes con esquizofrenia. Además, la correlación negativa entre la actividad de las ondas delta y la edad tampoco se observa en aquellos con esquizofrenia. [ 24 ]

Diabetes y resistencia a la insulina

Se ha demostrado que las alteraciones en el sueño de ondas lentas (delta) aumentan el riesgo de desarrollar diabetes tipo II, posiblemente debido a alteraciones en la hormona del crecimiento secretada por la hipófisis. Además, la hipoglucemia que ocurre durante el sueño también puede alterar la actividad de las ondas delta. [ 25 ] También se han encontrado ondas delta irregulares de bajo voltaje en el lóbulo temporal izquierdo de pacientes diabéticos, con una frecuencia del 56 % (en comparación con el 14 % en controles sanos). [ 26 ] [ 27 ]

Fibromialgia

Los pacientes con fibromialgia suelen referir un sueño poco reparador . Un estudio realizado en 1975 por Moldovsky et al. demostró que la actividad de ondas delta de estos pacientes en las etapas 3 y 4 del sueño se veía frecuentemente interrumpida por ondas alfa . Posteriormente, demostraron que la privación de la actividad de ondas delta durante el sueño también inducía dolor musculoesquelético y fatiga . [ 28 ]

Alcoholismo

Se ha demostrado que el alcoholismo produce un sueño con menos sueño de ondas lentas y menor potencia delta, a la vez que aumenta la incidencia de la fase 1 y REM tanto en hombres como en mujeres. En el abuso crónico de alcohol, se ha demostrado que las influencias del alcohol en la arquitectura del sueño y las reducciones en la actividad delta persisten incluso después de largos períodos de abstinencia. [ 29 ]

Epilepsia del lóbulo temporal

Las ondas lentas, incluidas las ondas delta, se asocian con actividad similar a las convulsiones en el cerebro. W. Grey Walter fue el primero en utilizar las ondas delta de un EEG para localizar tumores y lesiones cerebrales que causan epilepsia del lóbulo temporal . [ 30 ] Se ha sugerido el neurofeedback como tratamiento para la epilepsia del lóbulo temporal, y teóricamente actúa para reducir la intrusión inapropiada de ondas delta, aunque la investigación clínica en esta área ha sido limitada. [ 31 ]

Otros trastornos

Otros trastornos frecuentemente asociados con la alteración de la actividad de las ondas delta incluyen:

Conciencia y sueños

Inicialmente, se creía que los sueños solo ocurrían durante la fase REM (movimiento ocular rápido), aunque ahora se sabe que también pueden ocurrir durante la fase de ondas lentas. Las ondas delta y su actividad se caracterizan, en la mayoría de las personas, por un estado de aparente inconsciencia, la pérdida de la conciencia física y la repetición de información.

También se ha afirmado que la actividad de las ondas delta ayuda en la formación de la memoria declarativa y explícita. [ 13 ]

Farmacología

Si bien la mayoría de los fármacos que afectan al sueño lo hacen estimulando el inicio del sueño o interrumpiendo la fase REM, se ha demostrado que varias sustancias químicas y fármacos alteran la actividad de las ondas delta.

  • El péptido inductor del sueño delta , como su nombre indica, induce la actividad de ondas delta en el electroencefalograma (EEG).
  • El alcohol reduce la actividad de las ondas delta del sueño de ondas lentas (SWS), restringiendo así la liberación de la hormona del crecimiento (GH) por la hipófisis. [ 37 ]
  • Se ha demostrado que el péptido de muramilo, el dipéptido de muramilo (MDP, N-acetilmuramil-L-alanil-D-isoglutamina), aumenta la actividad de las ondas delta durante el sueño de ondas lentas. [ 38 ]
  • El fármaco gabapentina , utilizado para controlar las crisis epilépticas, aumenta la actividad de las ondas delta y el sueño de ondas lentas en adultos. [ 39 ]
  • Si bien los hipnóticos como el zolpidem aumentan el sueño de ondas lentas, no aumentan la actividad de las ondas delta, sino que aumentan la actividad de los husos durante el sueño de ondas lentas. [ 40 ]
  • El gamma-hidroxibutirato (GHB) aumenta el sueño de ondas lentas delta, así como la hormona del crecimiento (GH) relacionada con el sueño. [ 40 ]
  • La administración de óxido nitroso en dosis altas se asocia con oscilaciones delta lentas transitorias de gran amplitud. [ 41 ]

Efectos de la dieta

Se ha demostrado que las dietas muy bajas en carbohidratos, como la dieta cetogénica , aumentan la cantidad de actividad delta y sueño de ondas lentas en individuos sanos. [ 42 ]

Véase también

Ondas cerebrales

Referencias

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