En este apunte el foco es el método, no la disciplina. Aquí no se define qué es la psicofisiología, sino cómo se obtiene una señal del cuerpo que luego se vincula con un proceso psicológico. El mapa de la neurona ya está en Neurona y comunicación neural; el mapa del sistema nervioso, en Organización del sistema nervioso. Cuando la medición se cruza con clínica de primer contacto, conviene el apunte de evaluación neuropsicológica. Acá no se reescriben esos tres: se elige la técnica.
Electroencefalografía (EEG) y potenciales evocados (ERP)
La EEG coloca electrodos sobre el cuero cabelludo y registra diferencias de voltaje producidas por poblaciones de neuronas que se activan de forma sincronizada. No lee el contenido del pensamiento: lee sumas de corrientes postsinápticas, sobre todo de las capas corticales superficiales.
La resolución temporal de la EEG es muy alta, del orden de milisegundos. La resolución espacial es pobre: un electrodo sobre el scalp promedia la actividad de áreas extensas y la señal se distorsiona al atravesar cráneo y cuero cabelludo.
Los ERP son promedios de EEG sincronizados a un evento. Al repetir un estímulo cientos de veces y promediar, la actividad de fondo se cancela y queda una onda asociada al evento. Dos ejemplos clásicos:
- P300: pico positivo alrededor de 300 ms post-estímulo. Aparece ante estímulos raros o relevantes en una tarea oddball. Marcador de actualización de memoria de trabajo y de asignación de atención.
- N400: negatividad alrededor de 400 ms. Se agranda con violaciones semánticas (por ejemplo, una palabra incongruente en una frase).
| Técnica | Resolución temporal | Resolución espacial |
|---|---|---|
| EEG / ERP | Alta (ms) | Baja (cm) |
| MEG | Alta (ms) | Media (mm-cm) |
| TAC | No aplica (estática) | Alta (mm) |
| RM estructural | No aplica (estática) | Alta (mm) |
| RMf / PET | Baja-media (s) | Alta (mm) |
La trampa inversa también existe: una ausencia de efecto en EEG no implica ausencia de proceso, solo ausencia de sincronía detectable. Un proceso puede ocurrir sin que sus neuronas disparen de forma simultánea, y por tanto sin firma en scalp.
En la práctica clínica y experimental, la EEG se usa con sistemas de 32 a 256 canales. Los datos se filtran, se retiran artefactos oculares y musculares, y se referencian a un electrodo de referencia o al promedio. La ubicación de los dipolos fuentes se infiere con modelos del campo eléctrico en el cuero. Esa localización no es exacta: se trabaja con probabilidades, no con coordenadas puntuales.
Una complicación habitual en EEG es el ruido de línea a 50 o 60 Hz, así como los potenciales asociados al parpadeo y al movimiento ocular. Por eso un buen análisis dedica tiempo al preprocesado: independencia de componentes, rechazo de épocas ruidosas, corrección por electrodo de referencia promedio. Sin ese cuidado, los promedios ERP dicen más sobre los ojos que sobre el cerebro.
Un ERP clásico contiene varios componentes latencia a latencia. Por encima del P300 y el N400 aparecen, entre otras, la N170 (procesamiento de caras), la Mismatch Negativity (detección de cambio automático) y la Error-Related Negativity (control cognitivo tras un error). Cada componente se asocia a una hipótesis funcional y exige condiciones experimentales precisas para ser aislado.
Neuroimagen estructural: TAC y resonancia magnética (RM)
Estas técnicas producen imágenes de la anatomía del cerebro. No miden función: miden tejido, hueso, líquido y, en algunos casos, metabolismo basal.
La TAC combina radiografías desde múltiples ángulos para reconstruir un corte. Diferencia bien hueso y sangre, pero expone a radiación ionizante y tiene menor contraste para tejido blando. Por eso sigue siendo de elección rápida en urgencias, mientras que la RM domina en estudios planificados.
La RM usa campos magnéticos y ondas de radio. Los protones se alinean, se perturban con pulsos y se mide cuánto tardan en volver a su estado. Distintos tejidos dan señales distintas. La RM distingue con mucha precisión entre materia gris, materia blanca y líquido cefalorraquídeo.
Rayos X. Buena para hueso, sangre y hemorragias agudas. Resolución espacial alta. No mide función.
Campos magnéticos. Alta resolución de tejido blando. Mide anatomía: volumen cortical, grosor, integridad de materia blanca por difusión.
La RM por tensor de difusión (DTI) es una variante de la RM estructural que estima la dirección de los tractos de materia blanca midiendo cómo se difunde el agua. Sirve para visualizar conexiones anatómicas entre regiones.
La RM estructural permite segmentar la corteza en subregiones, medir grosor cortical, cuantificar volumen de hipocampo, amígdala, ganglio basal y cerebelo. Los estudios longitudinales de seguimiento permiten detectar atrofia en el tiempo, lo que la hace útil para deterioro cognitivo y esclerosis múltiple.
La contraindicación típica de la RM es la presencia de materiales ferromagnéticos (marcapasos, fragmentos metálicos intraoculares, ciertos clips). La TAC, en cambio, es accesible y tolera más tipos de pacientes, pero acumula dosis de radiación con cada estudio.
Neuroimagen funcional: RMf y PET
La RM funcional (RMf) mide la señal BOLD, dependiente del nivel de oxígeno en sangre. Cuando una región se activa, consume oxígeno y la sangre local cambia su proporción de oxihemoglobina frente a desoxihemoglobina. Esa diferencia se detecta porque la sangre oxigenada distorsiona menos el campo magnético.
El BOLD no es una foto del pensamiento. Es una señal vascular e indirecta que:
- tiene retraso hemodinámico de varios segundos,
- refleja flujo y metabolismo más que disparo neuronal (porque la oxihemoglobina responde a consumo, no a espigas, y el vínculo entre ambas es indirecto),
- es una diferencia entre condiciones, no una lectura absoluta,
- depende del acoplamiento neurovascular, que puede alterarse en enfermedad o con fármacos.
La PET usa un radiotrazador emisor de positrones. Al decaer, los positrones encuentran electrones y emiten dos fotones en direcciones opuestas, que son detectados en coincidencia. Variantes comunes: FDG para metabolismo de glucosa, ligandos específicos para receptores (por ejemplo, dopaminérgicos).
La PET tiene menor resolución espacial que la RM estructural, ya que los fotones viajan por tejido y se dispersan. La corrección por atenuación aclara la imagen, pero no alcanza la precisión de una RM. Por eso la PET se combina a menudo con TAC o RM para ubicar con más nitidez la señal bioquímica.
Comparación breve:
- RMf: sin radiación ionizante, resolución temporal media (segundos), resolución espacial alta, apta para repetir medidas.
- PET: usa radiotrazadores, resolución temporal baja (minutos), resolución espacial media, permite medir bioquímica específica.
Antes de aceptar un mapa cerebral como hallazgo, conviene leer la sección de métodos y no la imagen de divulgación. Variables críticas: corrección por comparaciones múltiples, potencia estadística, criterios de inclusión, tipo de tarea, control atencional, predicción de regiones a priori vs exploración abierta.
Hay errores frecuentes: inflar tamaño del efecto con muestras pequeñas, confundir correlación con causalidad, olvidar que el BOLD depende del acoplamiento neurovascular y que drogas, edad y enfermedad lo modifican. Por eso replicar importa, sobre todo cuando el estudio tiene muestras modestas.
Una buena lectura crítica de un estudio de neuroimagen pregunta:
- ¿Cuál fue la condición control?
- ¿Cuántos participantes y cuántos voxels?
- ¿Qué corrección por comparaciones múltiples se usó?
- ¿El efecto tiene tamaño replicable?
- ¿Qué tipo de inferencia se hace: detección, predicción o causalidad?
Medidas psicofisiológicas periféricas
Las medidas periféricas capturan señales del sistema nervioso autónomo y somático. No son ventanas directas a la cognición, pero son útiles para arousal, emoción, esfuerzo y estrés.
GSR / EDA (respuesta galvánica de la piel / actividad electrodérmica). Mide la conductancia de la piel, que varía con la sudoración. Las glándulas sudoríparas son controladas por el simpático. Un evento relevante produce un pico (respuesta). El nivel tónico (tono) cambia de forma más lenta.
ECG / HRV (electrocardiograma y variabilidad de frecuencia cardíaca). El ECG registra la actividad eléctrica del corazón. De los intervalos R-R se obtienen métricas de variabilidad: HF (influencia parasimpática / respiración), LF (mezcla simpática y parasimpática), RMSSD, SDNN. La HRV baja se asocia a estrés sostenido y a menor regulación autonómica.
EMG (electromiografía). Mide actividad eléctrica muscular. En psicofisiología se usa a menudo en músculos faciales (corrugador, cigomático) para explorar reactividad emocional. Distingue entre componentes faciales finos, algo que la observación a ojo no captura.
Pletismografía. Mide cambios de volumen de una parte del cuerpo por sangre. La fotoopletismografía (PPG) en el dedo detecta vasoconstricción periférica por activación simpática. La pletismografía peniana es un caso atípico en investigación clínica.
Además del dedo, la PPG se aplica al lóbulo de la oreja y a la frente, con cada sitio ofreciendo una lectura ligeramente distinta del equilibrio autonómico periférico. Hay modelos que combinan PPG y ECG para estimar presión arterial de forma continua.
Temperatura periférica. Por último, la temperatura cutánea cae cuando hay vasoconstricción simpática. Es una variable lenta y muy influenciada por el ambiente, así que sirve para estudios de estrés sostenido o biofeedback. Rara vez se usa como medida aislada.
| Medida | Sistema implicado | Indicador típico | Riesgo |
|---|---|---|---|
| GSR / EDA | Simpático cutáneo | Arousal, reactividad | Bajo, no invasivo |
| ECG / HRV | Autonomía cardíaca | Estrés, regulación vagal | Bajo, no invasivo |
| EMG facial | Motor somático | Reactividad emocional | Bajo, no invasivo |
| PPG | Simpático vascular | Vasoconstricción, arousal | Bajo, no invasivo |
Una sesión típica combina varias señales periféricas para triangular procesos autonómicos. Por ejemplo, una tarea de estrés social puede registrar HRV, GSR y EMG del corrugador a la vez. La triangulación es importante: ningún periférico por sí solo basta para distinguir entre ansiedad, esfuerzo o valencia emocional.
Técnicas de estimulación y lesión
Si las técnicas anteriores observan, las que siguen también intervienen. Cambian la función de una zona y miden el efecto. La lógica es cuasi-experimental: estimular o inhibir, comparar con placebo o sham.
TMS (estimulación magnética transcraneal). Una bobina sobre el scalp genera un campo magnético que induce una corriente en la corteza subyacente. En pulsos aislados evalúa excitabilidad cortical y mapas motores. En trenes repetitivos (rTMS) modula excitabilidad más allá del estímulo.
tDCS (estimulación transcraneal por corriente directa). Aplica corriente débil entre dos electrodos. Modula el potencial de membrana sin inducir potenciales de acción. Cambia probabilidad de disparo durante una tarea. El efecto depende de la polaridad, la corriente y la duración.
Induce corrientes focales. Puede generar potenciales de acción. Bueno para mapeo motor y modulación.
Modula excitabilidad. No induce disparos por sí sola. Más portátil, más barata, pero también más ruidosa.
Ideas centrales para tener cerca:
- Ambas son no invasivas y limitadas a la superficie cortical.
- Ninguna «activa» un circuito profundo.
- El efecto conductual depende del diseño, del montaje sham y del cegamiento.
- Existen criterios de seguridad que excluyen a personas con implantes metálicos, marcapasos y ciertas condiciones neurológicas.
Lesión / inactivación. El abordaje clásico recurre a pacientes con daño cerebral focal (accidente cerebrovascular, traumatismo) y compara su desempeño con grupos control. Estudiar el caso de Phineas Gage fue semilla de la neurociencia de la personalidad. Hoy se usan modelos animales con lesiones quirúrgicas o ablaciones químicas.
En investigación humana, además, se usan lesiones temporales con TMS o con técnicas de neuroestimulación. La inferencia es por disociación: si estimular zona A cambia la conducta y estimular zona B no, hay una distinción funcional.
En modelos animales se usan técnicas como la optogenética, que permite activar o inhibir poblaciones neuronales específicas mediante luz. Es invasiva y útil para preguntas mecanísticas; complementa, no reemplaza, los estudios humanos.
Una variante intermedia es la estimulación cerebral profunda, usada con electrodos implantados en pacientes quirúrgicos. Permite registrar y modular al mismo tiempo, abriendo una ventana a circuitos profundos y a la dinámica temporal de procesos patológicos y cognitivos.
Preguntas críticas que un diseño experimental debe responder antes de publicar:
- ¿Qué pregunta causal se hace?
- ¿Hay grupo control o sesión sham?
- ¿Cómo se controlan efectos placebo y demanda?
- ¿La muestra es homogénea y el tamaño suficiente?
- ¿Qué pasa con los datos tras la publicación?
¿Por qué la EEG tiene buena resolución temporal y pobre espacial?
Porque mide voltaje directamente sobre el cuero cabelludo, sin necesidad de acumular señal metabólica. Pero el volumen conductor (cráneo, cuero, líquido) difumina y mezcla fuentes. Para afinar la espacialidad se usa electrodos densos y modelado inverso (fMRI-EEG, LORETA, beamforming). Una estimación precisa de fuentes requiere, además, una plantilla anatómica de RM individual o estándar, y análisis estadísticos que controlen comparaciones múltiples y restricciones espaciales.
¿Qué distingue realmente BOLD de disparo neuronal?
El BOLD es un marcador vascular, indirecto. Cambia por acoplamiento neurovascular, no por potenciales de acción. Por eso tiene retraso de 4-6 segundos y se interpreta como una aproximación, no como lectura fiel de la actividad.
¿La HRV baja de forma estable indica estrés?
No. HRV baja se asocia con reducida regulación vagal, pero puede variar por edad, condición física, fármacos, postura y patología. Se interpreta en contexto, idealmente con control basal y comparativa intra-sujeto.
¿Por qué se hacen sesiones sham en TMS y tDCS?
Para separar efectos fisiológicos de la estimulación de efectos placebo y de expectativa. En TMS sham se coloca la bobina perpendicular; en tDCS se corta la corriente. El cegamiento del sujeto (y a veces del experimentador) es crítico para la validez.
Las cinco familias (electroencefalografía, imagen estructural, imagen funcional, periferia y estimulación/lesión) forman una caja de herramientas. Cada técnica abre una ventana; ninguna abre el conjunto. Medir bien implica elegir antes de mirar y registrar con cuidado qué se hizo, cómo y bajo qué condiciones.