Surge of neurophysiological coherence and connectivity in the dying brain
TÍTULO EN ESPAÑOL
Brote de coherencia neurofisiológica y de conectividad en el cerebro moribundo
Publicado en
2013- PNAS
Abstract en español
– «Se supone que el cerebro es hipoactivo durante la parada cardiaca. Sin embargo, no se ha investigado sistemáticamente el estado neurofisiológico del cerebro inmediatamente después de una parada cardiaca. En este estudio, realizamos una electroencefalografía continua en ratas sometidas a una parada cardiaca experimental y analizamos los cambios en la densidad de potencia, la coherencia, la conectividad dirigida y el acoplamiento de frecuencias cruzadas». (…)
– «Identificamos un aumento transitorio de oscilaciones gamma sincrónicas que se produjo en los primeros 30 s tras la parada cardiaca y precedió al electroencefalograma isoeléctrico. Las oscilaciones gamma durante la parada cardiaca eran globales y muy coherentes; además, esta banda de frecuencia mostraba un sorprendente aumento de la conectividad anterior-posterior y un estrecho acoplamiento de fase con las ondas theta y alfa.
– La actividad neurofisiológica de alta frecuencia en el estado próximo a la muerte superó los niveles encontrados durante el estado de vigilia consciente. Estos datos demuestran que el cerebro de los mamíferos puede, aunque resulte paradójico, generar actividad neuronal correlacionada con un mayor procesamiento consciente en la fase cercana a la muerte».
Nuestro resumen
( Alejandro Agudo – 17/Oct/2024 )
– Dado que en las ECM se reporta consciencia en supervivientes de paro cardíaco, los autores pensaron que algún tipo de actividad cerebral debería ocurrir tras el mismo. – Analizaron EEG detallados en 9 ratas en tres momentos: periodo de vigilia, bajo anestesia general y tras un paro cardíaco inducido (irreversible). Se obtuvieron datos de amplitud, coherencia, dirección de la conectividad cerebral y acoplamiento de distintas bandas. Los EEG se obtuvieron mediante electrodos implantados quirúrgicamente 1 semana antes de las medidas. (…)
Resultados: – En las 9 ratas se produjo una caída de la señal del EEG durante los primeros 30seg. tras el paro cardíaco hasta el EEG plano. – También en todas las ratas se observó (entre los segundos 10 y 30) un cierto incremento absoluto y un claro incremento relativo de ondas gamma bajas (25-55Hz). – Hay un claro aumento también de la «coherencia» (sincronía entre los 6 electrodos cerebrales) para esa misma banda de frecuencias y en ese mismo periodo de tiempo (10-30seg). – Se observó también en ese período un incremento de la «conectividad» («tráfico eléctrico») entre las zonas frontal y occipital (y viceversa) para ondas theta y gamma bajas. – Por último se encontró un acoplamiento (similitud en las oscilaciones) entre las gamma bajas y otras frecuencias theta y alpha, en el mismo período (10-30seg).
Discusión: – Borjigin afirma que este nivel de hiper-actividad en el EEG muestra que el cerebro de los mamíferos tiene la capacidad de procesar altos niveles de información durante el proceso de la muerte. – Esto debería servir de base para futuras investigaciones en humanos que empezarán a explicar los relatos de lucidez extrema y de ultra-realidad de los supervivientes de paros cardíacos.
Nuestro comentario
( Alejandro Agudo – 17/Oct/2024)
– Estudio de la neurofisióloga Jimo Borjigin (Universidad de Michigan) que ha sido muy citado en los años posteriores. – Desde el primer momento y hasta la Discusión final, Borjigin admite que la justificación del estudio es intentar encontrar una base neurofisiológica al fenómeno de las ECM. (…)
– La primera gran dificultad de este estudio es el extrapolar lo observado en ratas, a las ECM de los seres humanos. Esto simplemente parece un salto demasiado grande. La propia Borjigin lo admitió después en su charla del 2023, empezando por la forma del paro cardíaco que no es extrapolable a seres humanos.
– Entrando en la actividad gamma observada, hay que decir que:
Se enmarca en el declive generalizado (y ya conocido) del EEG durante los primeros 30 seg. tras el paro cardíaco. No hay un aumento claro de amplitud sino sobre todo de contribución relativa a una señal ya bastante baja.
Si la «fórmula» de la consciencia en las ratas es la del periodo de antes del paro y antes de la anestesia («waking» en blanco en los gráficos siguientes), la «foto» de las contribuciones absolutas y relativas de cada banda no se parece en nada a la «foto» del periodo del brote gamma («CAS3«, en rojo en los gráficos siguientes). Por tanto el atribuir a ese último periodo un nivel hiper-consciente, es totalmente aventurado.
No se ha observado en humanos terminales este brote gamma.
Como ha señalado el neurofisiólogo Nigel Shaw, aún no está claro el significado de la actividad gamma en el cerebro humano. Se ha asociado con casi todos los procesos cognitivos pero de forma muy especulativa. Esa actividad podría tener perfectamente un orígen en la amígdala (por tanto paroxísmico y no cognitivo) y luego difundirse al resto del córtex. Eso explicaría además la coherencia y la sincronía entre distintas zonas cerebrales.
– Además, esa actividad gamma no se observa en el período de anestesia previo al paro inducido (en negro en los gráficos). Y sin embargo se conocen muchos casos de ECM bajo anestesia general. No parece por tanto que la explicación de la consciencia lúcida de las ECM sea esa actividad gamma.
– Nigel Shaw también señala que el modelo mental que más se parece a las ECM es del de algunos psicodélicos y precisamente en esos casos las frecuencias altas están muy suprimidas y dominan las bajas (delta, theta…).
– Borjigin incluye en su discusión alguna frase que llama la atención por lo inesperada: » [las ECM están] basadas en la creencia infundada de que el cerebro no puede ser la fuente de experiencias conscientes muy vívidas y lúcidas durante la muerte clínica.» El hecho de que el cerebro tras el paro cardíaco pierde el riego sanguíneo parece una buena base para esa «creencia infundada».
– En resumen, un estudio interesante pero enormemente aventurado en sus conclusiones. El equipo de Borjigin ha seguido desde entonces investigando en esa línea y con el mismo objetivo.
