Ola delta
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Para el síndrome médico, consulte el síndrome de Wolff-Parkinson-White . Para el programa de televisión, vea Delta Wave .

Ondas delta, un EEG (electroencefalograma) una segunda muestra

Las ondas delta son oscilaciones neuronales de gran amplitud con una frecuencia entre 0,5 y 4 hercios . Las ondas delta, al igual que otras ondas cerebrales, se pueden registrar con electroencefalografía [1] (EEG) y generalmente se asocian con la etapa profunda 3 del sueño NREM , también conocido como sueño de ondas lentas (SWS), y ayudan a caracterizar la profundidad de dormir.

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

Antecedentes e historia

"Las ondas delta" fueron descritos por primera vez en 1930 por W. Grey Walter , quien mejoró a Hans Berger 's electroencefalograma máquina (EEG) para detectar las 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 las clasificaciones más recientes establecen los límites entre 0,5 y 2 Hz. Son las ondas cerebrales más lentas y de mayor amplitud descritas clásicamente, aunque estudios recientes han descrito oscilaciones más lentas (<0,1 Hz). [2] 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. El sueño en la etapa 3 se define como tener menos del 50% de actividad de la onda delta, mientras que el sueño en la etapa 4 tiene más del 50% de la actividad de la onda delta. Estas etapas se han combinado recientemente y ahora se conocen colectivamente como etapaSueño de onda lenta N3. [3] Durante N3 SWS, las ondas delta representan el 20% o más del registro de EEG durante esta etapa. [4] Las ondas delta ocurren en todos los mamíferos y potencialmente también en todos los animales.

Las ondas delta se asocian a menudo con otro fenómeno EEG, el K-complejo . Se ha demostrado que los complejos K preceden inmediatamente a las ondas delta en el sueño de ondas lentas. [5]

Las ondas delta también se han clasificado según la ubicación de la actividad en actividad delta intermitente frontal (FIRDA), temporal (TIRDA) y occipital (OIRDA). [6]

Neurofisiología

Diferencias de sexo

Se ha demostrado que las hembras tienen más actividad de ondas delta, y esto es cierto en la mayoría de las especies de mamíferos. Esta discrepancia no se hace evidente hasta la edad adulta temprana (en los 30 o 40 años en humanos), y los hombres muestran mayores reducciones relacionadas con la edad en la actividad de las ondas delta que las mujeres. [7]

Localización y bioquímica del cerebro

Las ondas delta pueden surgir en el tálamo o en la corteza. Cuando se asocian con el tálamo, se cree que surgen en coordinación con la formación reticular . [8] [9] 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 interrupciones en la actividad de las ondas delta. Además, las ondas delta muestran una lateralización, con predominio del hemisferio derecho durante el sueño. [10] ondas Delta se han demostrado ser mediada en parte por los canales de calcio de tipo T . [11] Durante el sueño de ondas delta, las neuronas son inhibidas globalmente por el ácido gamma-aminobutírico (GABA). [12]

La actividad delta estimula la liberación de varias hormonas, incluida la hormona liberadora de hormona del crecimiento GHRH y prolactina (PRL). La GHRH se libera del hipotálamo , que a su vez estimula la liberación de la hormona del crecimiento (GH) de la pituitaria . La secreción de (PRL), que está estrechamente relacionada con (GH), también está regulada por la pituitaria. La liberación de hormona estimulante de la tiroides (TSH) disminuye en respuesta a la señalización de ondas delta. [13]

Desarrollo

Se ha demostrado que los bebés pasan mucho tiempo en el 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 despierto de un recién nacido indica que la actividad de la onda delta es predominante en esa edad y todavía aparece en un EEG despierto de niños de cinco años. [14] La actividad de las ondas delta durante el sueño de ondas lentas disminuye durante la adolescencia, con una caída de alrededor del 25% entre las edades de 11 y 14 años. [15] Se ha demostrado que las ondas delta disminuyen a lo largo de la vida, y la mayor parte de la disminución se observa a mediados de los cuarenta. Alrededor de los 75 años, la etapa cuatro del sueño y las ondas delta pueden estar completamente ausentes. [dieciséis]Además de una disminución en la incidencia de ondas delta durante el sueño de ondas lentas en los ancianos, la incidencia de la actividad de las ondas delta temporales se observa comúnmente en los adultos mayores y la incidencia también aumenta con la edad. [17]

Interrupciones y desórdenes

La actividad de la onda delta regional no asociada con el sueño NREM fue descrita por primera vez por W. Gray Walter , quien estudió los tumores del hemisferio cerebral . Las alteraciones en la actividad de las 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 la onda delta, mientras que otros pueden manifestarse como interrupciones en la actividad de la onda delta, como las ondas alfa que se presentan en el espectro del EEG. Las alteraciones de la onda 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 comodemencia o esquizofrenia . [18]

Onda delta irregular temporal de bajo voltaje

La actividad temporal de onda delta irregular de bajo voltaje se ha detectado comúnmente en pacientes con enfermedades cerebrales isquémicas , particularmente en asociación con pequeñas lesiones isquémicas y se considera que es indicativa de daño cerebrovascular en etapa temprana . [19]

Parasomnias

Las parasomnias , una categoría de trastornos del sueño , a menudo se asocian con interrupciones en el sueño de ondas lentas. El caminar dormido 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. HSD se refiere a la presencia de ondas delta continuas de alto voltaje (> 150 µV) que se observan en los EEG del sueño. [20] Las parasomnias que ocurren profundamente en el sueño NREM también incluyen terrores nocturnos y despertares confusionales.

La privación del sueño

Se ha demostrado que la privación total del sueño aumenta la actividad de la onda delta durante la recuperación del sueño, [21] y también se ha demostrado que aumenta la actividad delta hipersincrónica. [20]

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 alterada de las ondas cerebrales. Se ha demostrado que el fármaco Rotigotina , desarrollado para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson, aumenta la potencia delta y el sueño de ondas lentas.

Esquizofrenia

Las personas que padecen esquizofrenia han mostrado patrones de EEG alterados y existe una estrecha asociación de ondas delta reducidas durante el sueño profundo y síntomas negativos asociados con la esquizofrenia. Durante el sueño de ondas lentas (etapas 3 y 4), se ha demostrado que los esquizofrénicos tienen una actividad reducida de las ondas delta, aunque también se ha demostrado que las ondas delta aumentan durante las horas de vigilia en formas más graves de esquizofrenia. [22] Un estudio reciente ha demostrado que la dominancia de la onda delta frontal y central derecha, observada en individuos sanos, está ausente en pacientes con esquizofrenia. Además, la correlación negativa entre la actividad de la onda delta y la edad tampoco se observa en aquellos con esquizofrenia. [23]

Diabetes y resistencia a la insulina

Se ha demostrado que las interrupciones en el sueño de ondas lentas (delta) aumentan el riesgo de desarrollar diabetes tipo II, posiblemente debido a interrupciones en la hormona del crecimiento secretada por la pituitaria. Además, la hipoglucemia que se produce durante el sueño también puede interrumpir la actividad de la onda delta. [24] También se han encontrado ondas delta irregulares de bajo voltaje en el lóbulo temporal izquierdo de pacientes diabéticos, a una tasa de 56% (en comparación con 14% en controles sanos). [25] [26]

Fibromialgia

Los pacientes que padecen fibromialgia a menudo informan un sueño reparador. Un estudio realizado en 1975 por Moldovsky et al. mostró que la actividad de la onda delta de estos pacientes en las etapas 3 y 4 del sueño a menudo se veía interrumpida por ondas alfa . Más tarde demostraron que privar al cuerpo de la actividad del sueño de ondas delta también inducía dolor musculoesquelético y fatiga . [27]

Alcoholismo

Se ha demostrado que el alcoholismo produce sueño con menos ondas lentas y menos potencia delta, mientras que aumenta la incidencia de etapa 1 y REM tanto en hombres como en mujeres. En el abuso de alcohol a largo plazo, 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. [28]

Epilepsia del lóbulo temporal

Las ondas lentas, incluidas las ondas delta, están asociadas con una actividad similar a una convulsión dentro del cerebro. W. Gray Walter fue la primera persona en usar ondas delta de un EEG para localizar tumores y lesiones cerebrales que causan epilepsia del lóbulo temporal . [29] Se ha sugerido que el neurofeedback es un tratamiento para la epilepsia del lóbulo temporal y, en teoría, actúa para reducir la intrusión inapropiada de la onda delta, aunque se han realizado investigaciones clínicas limitadas en esta área. [30]

Otros trastornos

Otros trastornos asociados con frecuencia con la actividad alterada de la onda delta incluyen:

  • Narcolepsia
  • Depresión
  • Ansiedad
  • Desorden obsesivo compulsivo
  • Trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH) y sus tres subtipos. [31]
  • Artritis crónica juvenil [32]
  • Síndrome de taquicardia ortostática postural (PoTS) [33]
  • Síndrome de Ehlers-Danlos [34]

Conciencia y soñar

Inicialmente, se pensaba que los sueños solo ocurrían en el sueño de movimientos oculares rápidos, aunque ahora se sabe que los sueños también pueden ocurrir durante el sueño de ondas lentas. [ cita requerida ] Las ondas delta y la actividad de las ondas delta están marcadas, en la mayoría de las personas, por un estado aparentemente inconsciente y la pérdida de la conciencia física, así como la "iteración de información".

También se ha pretendido que la actividad de la onda delta ayuda en la formación de la memoria declarativa y explícita. [12]

Papel cultural y religioso

En Advaita Vedanta , el sueño profundo sin sueños coexiste con la vigilia y el sueño en turiya , considerado el trasfondo del estado superior de conciencia. Si uno puede permanecer consciente mientras está en el sueño más profundo sin sueños, se dice que puede lograr un estado meditativo profundo (conocido como "jagrat sushupti"). Esta noción de conciencia paradójica puede estar relacionada con una alta actividad cortical que ocurre durante el sueño delta. [35]

Farmacología

Si bien la mayoría de los medicamentos que afectan el sueño lo hacen estimulando el inicio del sueño o interrumpiendo el sueño REM, se ha demostrado que varios productos químicos y medicamentos alteran la actividad de las ondas delta.

  • El péptido inductor del sueño delta , como su nombre indica, induce la actividad del EEG de ondas delta.
  • El alcohol reduce la actividad de la onda delta de SWS, lo que restringe la liberación de la hormona del crecimiento (GH) por parte de la pituitaria. [36]
  • Se ha demostrado que el péptido de muramilo, dipéptido de muramilo (MDP, N-acetilmuramil-L-alanil-D-isoglutamina) aumenta la actividad de la onda delta durante el sueño de ondas lentas. [37]
  • El fármaco gabapentina , un fármaco utilizado para controlar las convulsiones epilépticas, aumenta la actividad de las ondas delta y el sueño de ondas lentas en adultos. [38]
  • Si bien los hipnóticos como el zolpidem aumentan el sueño de ondas lentas, no aumentan la actividad de las ondas delta y, en cambio, aumentan la actividad del huso durante el sueño de ondas lentas. [39]
  • El gamma-hidroxi butirato (GHB) aumenta el sueño de ondas lentas delta así como la hormona del crecimiento relacionada con el sueño (GH). [39]
  • La administración de altas dosis de óxido nitroso se asocia con oscilaciones delta lentas transitorias de gran amplitud. [40]

Efectos de la dieta

Se ha demostrado que las dietas muy bajas en carbohidratos, como una dieta cetogénica , aumentan la cantidad de actividad delta y el sueño de ondas lentas en individuos sanos. [41]

Ver también

  • Péptido inductor del sueño delta
  • Electroencefalografía  : método de monitoreo electrofisiológico para registrar la actividad eléctrica del cerebro
  • Complejo K
  • Ritmo sensoriomotor: ritmo  inactivo oscilatorio de la actividad cerebral eléctrica sincronizada
  • sueño de ondas lentas
  • Síndrome de Wolff-Parkinson-White

Ondas cerebrales

  • Onda delta - (0,1 - 4 Hz)
  • Onda theta - (4-7 Hz)
  • Onda alfa - (8-15 Hz)
  • Onda Mu - (7.5 - 12.5 Hz)
  • Onda SMR - (12,5 - 15,5 Hz)
  • Onda beta - (16 - 31 Hz)
  • Onda gamma - (32-100 Hz)

Referencias

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