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MÓDULO 0614 - METODOLOGÍA II. EL MÉTODO CIENTÍFICO Y LA EVALUACIÓN PSICOLÓGICA 1 UNIDAD IV. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y PRÁCTICOS DE LA MEDICIÓN PSICOFISIOLÓGICA L e c t u r a 1 Carboles, J. y Buela, G. (1997). En G. Buela y J. Sierra (dirs.). Manual de Evaluación Psicológica. Madrid: Siglo XXI. (Cáp. 18). INDICE TÉCNICAS PSICOFISIOLÓGICAS...............................................2 El registro de las variables psicofisiológicas..............................3 Sistemas clasificator1os de las variables psicofisiológicas .......5 UU NN II DD AA DD II VV .. FF UU NN DD AA MM EE NN TT OO SS TT EE ÓÓ RR II CC OO SS YY PP RR ÁÁ CC TT II CC OO SS DD EE LL AA MM EE DD II CC II ÓÓ NN PP SS II CC OO FF II SS II OO LL ÓÓ GG II CC AA Variables del sistema somático..............................................6 Actividad electromiográfica (EMG) .....................................6 Actividad electrooculográfica..............................................6 Actividad respiratoria ..........................................................7 Variables del sistema nervioso autónomo .............................7 Actividad cardiovascular.....................................................7 Tasa cardiaca.....................................................................8 Presión sanguínea..............................................................8 Flujo sanguíneo..................................................................9 Temperatura corporal .........................................................9 Actividad sexual: pletismografía de pene y vagina...........10 Actividad electrodérmica ..................................................10 Actividad pupilográfica......................................................12 Actividad gastrointestinal..................................................12 Actividad salivar................................................................12 Actividad de sudoración ...................................................13 Actividad del sistema nervioso central .............................13 Actividad cerebral espontánea .........................................13 Actividad cerebral evocada ..............................................14 111.4. Actividad del sistema endocrino y bioquímico.......16 Registros psicofisiológicos en situaciones naturales: telemetría y aparatos de registro portátil..............................16 Algunos conceptos y problemas relacionados con la evaluación de variables Psicofisiológicas ............................17 Principales artefactos en los registros psicofisiológicos...18 Artefactos ambientales y de registro ................................18 Artefactos debidos a la instrumentación...........................19 Artefactos procedentes del organismo .............................19 Artefactos debidos a la ritmicidad temporal de las variables psicofisiológicas................................................................19 MÓDULO 0614- METODOLOGÍA II. EL MÉTODO CIENTÍFICO Y LA EVALUACIÓN PSICOLÓGICA 2 Artefactos de interpretación ............................................. 19 Fiabilidad y validez de las medidas psicofisiológicas....... 20 Los registros psicofisiológicos en evaluación conductual.... 20 Relación entre las medidas psicofisiológicas y otras modalidades de respuesta ............................................... 20 El registro de respuestas psicofisiológicas en el diseño y evaluación del tratamiento conductual ............................. 22 La evaluación indirecta de las variables psicofisiológicas23 La observación................................................................. 23 El autorregistro................................................................. 23 Autoinformes .................................................................... 24 Los registros psicofisiológicos en el tratamiento conductual: el biofeedback...................................................................... 24 El proceso de biofeedback............................................... 25 Tipos de biofeedback ....................................................... 25 TTÉÉCCNNIICCAASS PPSSIICCOOFFIISSIIOOLLÓÓGGIICCAASS La relación entre la conducta humana y su base biológica, y paralelamente el acercamiento entre las ciencias biológicas y las ciencias de la conducta, constituye desde hace años uno de los principales centros de interés dentro del mundo científico, como lo prueba el hecho de la proliferación de nuevas disciplinas, con denominaciones tan elocuentes como "Sociobiología", "Antropología biológica", "Sociología médica", "Psicobiología", "Psiquiatría biológica", "Medicina conductual", "Psicofisiología humana", "Psicofisiología clínica", "Psicofisiología cognitiva", etc. Este interés, evidentemente, no es casual, sino que responde sencillamente al importante cambio al que estamos asistiendo en el modo de pensar respecto a la relación entre la conducta y la biología (o entre la Psicología y la Biología), cambio que algunos autores (como Schwartz, 1978) calificaron de auténtica revolución, en el propio sentido planteado por Kuhn (1962), para indicar el extraordinario intento que actualmente se está reali- zando para integrar las clásicas y caducas teorías dicotómicas de mente-conducta, cerebro-cuerpo, y ello tanto en relación con la salud como con la enfermedad. Esta evolución fue especialmente notable en la Psicología clínica, dónde el interés entre los psicólogos clínicos por la utilización de procedimientos psicofisiológicos, tanto en evaluación como en intervenciones terapéuticas, ha crecido notablemente, fenómeno que queda claramente reflejado en los dos principales campos de desarrollo actual de la Psicología clínica, el de la evaluación conductual, y el de la terapia de conducta, y dentro de ésta el importante campo del biofeedback o retroalimentación biológica. No hay una única definición de la Psicofisiología, pues ésta es definida en función del método, o del procedimiento de registro utilizado, o de los mecanismos que sirven de base a los procesos registrados. No obstante, existe cierto grado de acuerdo en definir la Psicofisiología como el estudio de la relación entre factores psicofisiológicos y factores psicológicos o conductuales (Kallman y Fcuerstein, 1977; I Iaynes, 1978; Carretié e Iglesias, 1995). Dentro de la Psicofisiología, como UNIDAD IV. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y PRÁCTICOS DE LA MEDICIÓN PSICOFISIOLÓGICA MÓDULO 0614- METODOLOGÍA II. EL MÉTODO CIENTÍFICO Y LA EVALUACIÓN PSICOLÓGICA 3 campo general de estudio de estas relaciones, cobra una importancia fundamental la evaluación o cuantificación de los factores fisiológicos o biológicos intervinientes en tanto que re- lacionados con las otras variables psicológicas o conductuales, y entre las que podrán establecerse, finalmente, criterios de dependencia mutua que sirvan al propósito de su contrastabilidad y validación recíproca. Ciertamente, una de las funciones principales de la Psicología es la de proporcionar medidas objetivas en las que apoyar las funciones psicológicas, y a esta característica se puede atribuir el importante auge que la evaluación de procesos fisiológicos está experimentando en la Psicología clínica en los últimos años. En el área de la evaluación conductual, el registro de procesos fisiológicos experimentó en los últimos años un gran avance motivado por la cada vez más sólida posición de la teoría que afirma la existencia de tres sistemas o componentes diferentes de respuesta (cognitivo, motor y fisiológico) con los que el individuo reacciona ante cada situación estimular concreta (Lang, 1968, 1971, 1977).Dentro de esta concepción, y especialmente alentada por el auge de la evaluación conductual, los registros psicofisiológicos cobran cada día un mayor interés como parte del quehacer del psicólogo, tanto como elemento de evaluación como de intervención terapéutica. En la actualidad, en España existe un número considerable de publicaciones sobre técnicas psicofisiologicas, entre las que hay que resaltar los libros de Buela-Casal y Navarro (1990), Carretié e Iglesias (1995), Martínez-Selva (1995) y Vila (1996). A nivel internacional, existen diversas revistas específicas, entre las que hay que destacar Psychophysiology, International Journal of Psychophysiology, Biofeedback and Self Regulations, que sin duda son buena muestra del actual interés y aplicaciones de estas técnicas. El registro de las variables psicofisiológicas El proceso de registro de las variables psicofisiológicas, aunque variable en nivel de complejidad de acuerdo con las características físicas de la variable de que se trate, sigue, en general, unos principios y fases comunes, que pueden sintetizarse en las siguientes: 1. Detección 2. Transformación o transducción 3. Amplificación 4. Registro 5. Conversión En la primera de estas fases, tiene lugar la detección o captación de la señal o actividad procedente del organismo por medio de las sondas o sensores adecuados, en-cargados de transmitir la señal al instrumento que habrá de procesar la misma.. En la fase siguiente, la señal captada es transformada o transducida, en caso necesario, a señales eléctricas por medio de los transductores apropiados. Sin embargo, no es necesario transformar todas las señales psicofisiológicas, pues de los tres tipos básicos en que suelen dividirse éstas, uno de ellos adopta la forma directa de un potencial eléctrico al ser registrada en la periferia del organismo, merced al proceso previo de traducción que ha tenido lugar internamente en el mismo a través del pro- ceso metabólico, al convertir los procesos físicos o químicos subyacentes en potenciales eléctricos. Esta señal, por tanto, sólo ha de ser captada y conducida directamente desde los electrodos detectores hasta el sistema de amplificación. A este tipo de fenómenos psicofisiológicos pertenece la actividad eléctrica generada directa-mente por cl corazón, la musculatura estriada periférica, el estómago, la piel o el propio cerebro. Un segundo tipo de fenómeno psicofisiológico lo constituyen los fenómenos bioeléctricos transformados o translucidos que, sin ser una actividad eléctrica directa de un órgano o de un tejido, constituyen propiedades eléctricas de los mismos que pueden ser medidas de forma indirecta. Ejemplos de fenómenos bioeléctricos transformados son la resistencia eléctrica de la piel, la impedancia eléctrica de la piel, o el pletismograma, reoencefalograma y neumograma de impedancia. Un tercer y último tipo de fenómeno psicofisiológico son los fenómenos biológicos físicos, o propiedades físicas o UNIDAD IV. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y PRÁCTICOS DE LA MEDICIÓN PSICOFISIOLÓGICA MÓDULO 0614- METODOLOGÍA II. EL MÉTODO CIENTÍFICO Y LA EVALUACIÓN PSICOLÓGICA 4 mecánicas de los mismos, y que como tales pueden ser cuantificados o analizados por los mismos métodos utilizados por las ciencias físicas. Dentro de este tipo de fenómenos, que han de ser igualmente translucidos de forma diversa, se cuentan la temperatura corporal, la presión sanguínea o el movimiento, entre otros. La fase tercera de amplificación de la señal es la fase más importante en el proceso de registro de variables fisiológicas. El proceso de amplificación se lleva a cabo normalmente en dos etapas, o a través de dos tipos básicos de amplificadores: el preamplificador y el amplificador. En la primera de estas etapas, la de preamplificación, tiene lugar el incremento del nivel de la baja señal de entrada procedente del organismo procurando la mínima distorsión de la misma. El preamplíficador opera sobre los dos parámetros básicos de toda función fisiológica, la magnitud y la frecuencia, regulando, por un lado, el grado de amplificación o de ganancia de la señal a través de los controles de sensibilidad con que normalmente van equiparados, y modulando, por otro, el espectro de frecuencias de la señal de entrada, filtrando las frecuencias que no alcancen o que sobrepasen (bajas o altas frecuencias) el nivel de frecuencia en el que el preamplifícador opera, según su diseño, con un máximo de eficacia. Otra característica importante del preamplificador es el acoplamiento o conexión al mismo de la señal, y que determina el tipo de respuesta que recibe. Este acoplamiento de entrada puede ser directo, permitiendo entonces la entrada y amplificación de señales de frecuencia muy bajas, como las señales unidireccionales de la corriente continua (CC); o, por el contrario, el acoplamiento puede realizarse a través de un condensador, en cuyo caso la frecuencia de respuesta no desciende hasta la de corriente continua, siendo filtrados estos componentes de la señal, y permitiéndose sólo el paso de los componentes bídireccionales de elevada frecuencia. El acoplamiento de entrada del amplificador es un factor fundamental a tener en cuenta en el registro de toda respuesta, pues en uno u otro caso puede cambiar el significado de la misma. Algunas respuestas fisiológicas, como la electrodérmica, participan de ambos componentes: lentos o tónicos (CC), y rápidos o fásicos (CA), que pueden ser registrados a través de los mismos electrodos. En estos casos, el amplificador suele estar equipa„ecial de interruptor electrónico o electromecánico que permite amplificador de CC a otro de CA. La cuarta fase en el proceso de registro de variables psicofisiológicas la constituye la fase de registro propiamente dicha, en la cual tiene lugar la reconversión, a través del transductor de salida, de la señal eléctrica previamente amplificada en otra señal de modalidad distinta para que pueda ser registrada de forma observa normalmente gráfica, a través de un oscilógrafo o aparatos similares, con una pluma móvil que traza la señal sobre una lámina de papel que se desplaza a una velocidad constante (registrador x-t). Este gráfico así registrado de forma permanente permite el análisis posterior de la señal. Normalmente, el proceso de registro de respuestas psicofisiológicas incluye última fase, estrechamente vinculada a la anterior, de conversión de la señal grafica registrada en otras formas que faciliten el análisis posterior de la misma. Entre las principales transformaciones a que habitualmente se somete la señal, están la integración de la misma en conjuntos temporales de la señal individual y la conversión de la misma de forma gráfica análoga a la respuesta fisiológica registrada (continua) forma digital (discontinua), a través de un convertidor analógico- digital para facilitar su análisis posterior estadístico o computarizado. Los avances tecnológicos alcanzados en los últimos años han permitido facilitar el registro de las variables psicofisiológicas mediante el sistema computarizado cual es utilizado en la actualidad tanto a nivel clínico como de investigación. Este sistema de registro está basado en el empleo de una computadora como dispositivo de salida del polígrafo. El uso de un microcomputador en los registros psicofisiologicos exige previamente la transformación de la señal analógica procedente del polígrafo en una señal digital comprensible al computador. Por ello, es necesario conectar un interfaz o conversor analógico- digital entre el polígrafo y el microcomputador, éste a su vez puede incluir como posibles salidas una impresora o cinta magnética UNIDAD IV. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y PRÁCTICOS DE LA MEDICIÓN PSICOFISIOLÓGICA MÓDULO 0614- METODOLOGÍA II. EL MÉTODO CIENTÍFICO Y LA EVALUACIÓN PSICOLÓGICA5 Sistemas clasificator1os de las variables psicofisiológicas Existen diversas clasificaciones para agrupar las variables psicofisiológícas, sin embargo, los criterios más utilizados para clasificar han sido las característico de la señal y los sistemas biológicos en los que se agrupan las variables. Según el primer criterio, el de la naturaleza de las respuestas fisiológicas registradas, autores como Brown (1972) clasifican éstas en las tres categorías de señales bioeléctricas directas fenómenos biocléctricos transducidos y fenómenos biológicos físicos que necesitan igualmente ser tansducidos. Aunque nosotros, por las razones que expondremos posteriormente, no seguiremos en nuestra descripción de las variables esta clasificación, vamos, no obstante, a incluirla (véase el cuadro 18.1) por lo que de clarificador pueda tener respecto a la indicación de la naturaleza de cada variable. Una ventaja indiscutible, por otro lado, de este tipo de clasificación es el agrupamiento que ofrece de las señales en función de los instrumentos utilizados para medirlas, lo que permite una mejor compresión de la función y utilización de los mismos La definición tradicional de la Psicofisiología, en función del método o procedimiento de registro utilizado, además de apartarse de la esencia y objetivos propios de la Psicofisiología, marcando diferencias entre los dos componentes que la integran, Psicología y Fisiología, en lugar de aproximarlos, no aporta tampoco ningún elemento a la clarificación del principal objetivo de la Psicofisiología, el de la determinación de los mecanismos o procesos fisiológicos básicos subyacentes al conjunto integrado de componentes que la forman, sean éstos conductuales, UNIDAD IV. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y PRÁCTICOS DE LA MEDICIÓN PSICOFISIOLÓGICA MÓDULO 0614- METODOLOGÍA II. EL MÉTODO CIENTÍFICO Y LA EVALUACIÓN PSICOLÓGICA 6 fisiológicos, cognitivos o neurológicos (Schwartz, 1978). Por tanto, al elaborar una clasificación de las respuestas psicofisiológicas, es preferible seguir el criterio que hace referencia a los sistemas biológicos que sirven de base a tales respuestas. Varios autores han utilizado un sistema de agrupación de este tipo, aunque no con demasiada sistemati- zación, al intentar describir estas respuestas. No incluimos aquí estos diferentes esquemas por su escasa relevancia y por lo inapropiado de tal planteamiento, limitándonos simplemente a reseñar un esquema elaborado por nosotros, que viene a ser una síntesis de los diferentes esquemas propuestos, y que responde básicamente al criterio antes mencionado de referir las distintas variables psicofisiológicas al sistema biológico del que dependen. El esquema clasificatorio propuesto puede verse en el cuadro 18.2. Variables del sistema somático En este apartado se incluyen aquellas variables en las que el sistema muscular esquelético es el principal sistema biológico implicado, como en el caso de la actividad EMG y EOG, o su intervención es especialmente notable, como ocurre con la respiración. Estas variables son susceptibles, en gran parte, de control voluntario por parte del sujeto a través de la inervación directa del sistema muscular periférico por el sistema nervioso central. Actividad electromiográfica (EMG) Entre las señales incluidas en esta categoría, tenemos, en primer lugar, la señal electromiográfica o electromiograma, cuya abreviatura es EMG. Ésta consiste en el registro de la actividad eléctrica asociada con la contracción muscular o, más específicamente, que precede a la contracción muscular, procedente de los potenciales de acción generados por las unidades motoras. La forma típica de registro utilizada en Psicofisiología es a través del registro bipolar con electrodos de superficie que detectan simultáneamente la actividad de múltiples unidades motoras, dependiendo la amplitud y la frecuencia del registro electromiográfico (EMG) del número de unida-des motoras activadas. Para más detalle véase Carretié e Iglesias (1995). La actividad muscular corporal también es influida por factores emocionales y motivacionales, y por tanto su medida puede servir igualmente como evaluación del nivel de relajación o activación de un sujeto. La zona de registro normalmente elegida en estos casos suele ser el músculo frontal. Otras actividades musculares, como el temblor muscular de algunas zonas como los dedos, o las variaciones rítmicas de pequeña amplitud son, asimismo, de gran interés como medida de la actividad motora (ucase el capítulo de Tryon en este mismo libro). Actividad electrooculográfica La principal variable incluida en esta categoría son los movimientos oculares, entre los que se distinguen las fijaciones y los cambios de fijación en la visión de un objeto, el seguimiento de un punto móvil y la rotación de los ojos hacia arriba durante el parpadeo. Entre los métodos utilizados para medir los movimientos oculares cabe resaltar, entre las técnicas no eléctricas, el registro a través de una pequeña luz reflejada por la córnea (oftalmógrafo), obtenido modernamente por medio de su proyección en una pantalla de televisión, y el método fotoeléctrico, consistente en el registro por medio de una fotocélula de los cambios en la luz infrarroja reflejada por un punto enfocado en la unión del iris y la esclerótica. El método eléctrico, conocido con el nombre de electrooculografía (EOG), está basado en la existencia de una diferencia de potencial mantenida entre la parte anterior y posterior del ojo (el potencial córneo-retiniano); este potencial varía con los movimientos del ojo y los cambios pueden ser detectados y convertidos en movimientos horizontales y verticales por medio de electrodos colocados alrededor de las órbitas del ojo. El registro de los movimientos oculares no sólo está relacionado con fenómenos psicológicos propios de la vigilia, sino que también es uno de los UNIDAD IV. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y PRÁCTICOS DE LA MEDICIÓN PSICOFISIOLÓGICA MÓDULO 0614- METODOLOGÍA II. EL MÉTODO CIENTÍFICO Y LA EVALUACIÓN PSICOLÓGICA 7 registros clave para realizar el análisis del sueño, conocido como registro polisomnográfico. Para más información véase Buela- Casal y Navarro (1990), y Bucla-Casal y Sierra (1994a). Actividad respiratoria La respiración está compuesta fundamentalmente por dos parámetros: el volumen de la respiración y la tasa respiratoria, combinados en ocasiones para obtener el volumen de aire inspirado por minuto. La función respiratoria, aunque pertenece al sistema somático, está controlada por el sistema nervioso central a través de la médula y de núcleos del tronco del encéfalo, siendo igualmente alterada por los estados emocionales. En cuanto a los principales procedimientos de medida más interesantes para el psicofisiólogo (todos los cuales requieren, dada la naturaleza física del fenómeno respiratorio, algún tipo de transformación o transducción) están, en primer lugar, las técnicas clásicas de medida de los cambios de volumen en las zonas intercostal y abdominal (neumografía) a través de un cinturón de goma en forma de fuelle, que transmite neumáticamente los movimientos del pecho a una pluma que registra los cambios en un papel. Esta misma técnica se utiliza actualmente sustituyendo el sistema neumático por un transductor lineal hecho de un tubo delgado en forma de anillo flexible y relleno de mercurio que se coloca rodeando el diafragma. Otro procedimiento bastante sencillo de utilizar consiste en derivar una medida respiratoria a través de la transformación (por medio de los transductores apropiados: termistores o termopares) de las variaciones de temperatura que tienen lugar en el aire durante cl proceso de inspiración- espiración, para lo cual se coloca un termistor en el interior de los orificios respiratorios.Actualmente, también se utilizan, para obtener medidas respiratorias, métodos eléctricos como la pletismografía de impedancia a través de electrodos fijados en el pecho que registran los cambios en la impedancia eléctrica del tórax producida por la ventilación pulmonar. En ocasiones se combina el registro de la respiracion nasal y la abdominal, como es por ejemplo el caso del diagnóstico de algunos trastornos respiratorios durante el sueño. Variables del sistema nervioso autónomo El sistema nervioso autónomo, también denominado sistema neurovegetativo, con-trola la actividad de las glándulas y vísceras que componen el medio interno del organismo a través de las dos ramas o subsistemas en que se encuentra dividido, el sistema nervioso simpático y el sistema nervioso parasimpático. Ambos sistemas son considerados de forma algo elemental y esquemática como desempeñando funciones antagónicas: de activación y movilización de energía en el caso del sistema simpático, y de inhibición y conservación de energía en el del sistema parasimpático. Ambos sistemas, por otro lado, utilizan, en su comunicación con las vísceras, un neurotransmisor diferente, noradrenalina en el caso del sistema simpático y acetilcolina en el del parasimpático, lo que hace que también se designe a ambos sistemas con los nombres de sistema adrenérgico y sistema colinérgico, respectivamente. Normalmente, las distintas vísceras son inervadas por fibras procedentes de ambos sistemas que regulan su actividad, adecuándola a las demandas de cada situación, a excepción de las glándulas sudoríparas y el sistema vascular periférico, que sólo parecen estar inervadas por el sistema simpático. Actividad cardiovascular El sistema cardiovascular está formado por el corazón, los vasos sanguíneos y el tejido linfático. A través de los vasos sanguíneos tiene lugar la aportación de oxígeno a los diferentes tejidos y la eliminación de los productos de desecho de órganos y tejidos por medio de la sangre que circula por ellos impulsada por el corazón, que actúa como una bomba. La función cardiovascular puede ser evaluada a través de diferentes parámetros. Para la psicofisiología, las medidas más relevantes son la tasa cardíaca, la presión sanguínea y el flujo sanguíneo: volumen sanguíneo, pulso del volumen sanguíneo y velocidad de UNIDAD IV. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y PRÁCTICOS DE LA MEDICIÓN PSICOFISIOLÓGICA MÓDULO 0614- METODOLOGÍA II. EL MÉTODO CIENTÍFICO Y LA EVALUACIÓN PSICOLÓGICA 8 tránsito del pulso sanguíneo (véase Carretié e Iglesias, 1995, para más detalle). Tasa cardiaca La primera variable a considerar entre las que componen el sistema cardiovascular es la tasa cardiaca, una de las medidas autonómicas más utilizadas en psicofisiología. Para la obtención de esta respuesta se utilizan, fundamentalmente, dos métodos di- ferentes: la electrocardiografía y la pletismografía de pulso. La electrocardiografía, designada indistintamente de forma abreviada como EKG o ECG, está basada en la detección directa de los cambios en los potenciales de acción eléctricos que acompañan la actividad del corazón. La tasa cardiaca se obtiene contando los ciclos de respuesta cardiaca (sístolediástole), apoyándose normalmente en las grandes espigas asociadas con la contracción ventricular y prescindiendo del resto de la información facilitada por la forma de la onda del ECG, de gran utilidad en la patología cardiaca. Por esta razón, en psicofisiología no es especialmente importante el lugar de colocación de los electrodos, prefiriéndose la elección de las extremidades más distantes entre sí, como el registro brazo derecho-pierna izquierda, que produce las espigas ventriculares mayores. Los electrodos para el registro de ECG suelen ser de gran superficie (unos 10 cm2), de forma curva para adaptarse a las extremidades y fabricados en plata o acero inoxidable. Los aparatos para el registro de la respuesta ECG van equipados, normalmente, de contadores automáticos que convierte la señal ECG en un voltaje proporcional a la tasa cardiaca. La pletismografía de pulso, el otro método de la tasa cardiaca, consiste, por el contrario, en la detección indirecta de los cambios de volumen que tiene lugar con cada latido del corazón en los órganos periféricos. Estos cambios de volumen pueden detectarse tanto mecánica como fotoeléctricamente. La detección mecánica tiene lugar a través de calibradores elásticos en forma de anillo y construidos con un pequeño tubo de silicona relleno de mercurio, que al colocarse alrededor de la yema de un dedo transforma los cambios en la longitud de la circunferencia del calibrador en variaciones de resistencia de la columna de mercurio contenida en el calibrador al paso de una pequeña corriente que circula por ella. Como la contracción de los vasos sanguíneos periféricos es producida simpáticamente, los incrementos en volumen del dedo, y paralelamente en la resistencia del calibrador, son indicativos de una enorme activación simpática. En la detección fotoeléctrica una pequeña luz ilumina la zona de la piel que se va a utilizar en la medición, normalmente la yema del dedo o el lóbulo de la oreja, al tiempo que una célula fotoconductora detecta los cambios producidos en la densidad óptica del tejido, bien por medio de la transmisión de la luz a través del dedo o de la oreja, o bien a través de la reflexión de la misma por el tejido. Presión sanguínea La presión sanguínea depende de varios factores, de los cuales los más importantes son la fuerza o la frecuencia de las contracciones del corazón y la elasticidad de los vasos sanguíneos. La eyección de sangre producida por el corazón al contraerse da lugar a una elevación en el nivel de presión dentro del sistema arterial (presión sistólica), sobreimpuesta a un determinado nivel de presión medio mínimo (presión diastólica), mantenido dentro del sistema por la elasticidad del mismo, que hace que se almacene parte de la energía movilizada en cada ciclo cardíaco. La diferencia entre los dos tipos de presión se denomina presión de pulso. La presión sanguínea puede medirse directamente, a través de la inserción de un transductor de presión en forma de cánula dentro de la arteria, como se realiza en la evaluación de pacientes cardíacos, pero por las dificultades y riesgos que entraña no es muy aconsejable su uso en psicofisiología, recurriéndose en este caso a medidas indirectas que no suponen traspasar la barrera corporal. Entre estas medidas indirectas, el procedimiento más comúnmente utilizado es el clásico esfigmomanómetro, consistente en un manguito de goma inflable unido por medio de un tubo flexible a un manómetro de mercurio. El manguito se coloca alrededor del antebrazo y es inflado por UNIDAD IV. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y PRÁCTICOS DE LA MEDICIÓN PSICOFISIOLÓGICA MÓDULO 0614- METODOLOGÍA II. EL MÉTODO CIENTÍFICO Y LA EVALUACIÓN PSICOLÓGICA 9 medio de una bomba manual por encima de la presión sistólica, interrumpiendo la circulación sanguínea por la arteria branquial. La presión del manguito se reduce entonces lenta y gradualmente abriendo una válvula que deja salir el aire con- tenido en el manguito, al tiempo que se aplica un estetoscopio sobre la arteria braquial por debajo del manguito en la parte interior del codo, hasta oír unos sonidos característicos (sonidos Korotkoff) producidos por el paso de la sangre a través de la arteria. La presión indicada por el manómetro, en el momento en que empiezan a oírse los sonidos, es la presión sistólica (aproximadamente, de unos 120 mm de mercurio). La presión diastólica viene indicada por un ensordecimiento brusco del soni- do, al continuar desinflando lentamente el manguito (unos 80 mm de mercurio, aproximadamente). Actualmente se dispone de métodos automáticos para la obtención de la presión,consistente en un dispositivo que infla y desinfla el manguito a intervalos regulares, al tiempo que un micrófono de contacto (normalmente de tipo piezoeléctrico) de- tecta los sonidos Korotkoff y los transfiere a un aparato de registro. Otro procedimiento automático de registro, utilizado también como dispositivo de biofeedback, consiste en el ajuste de la presión del manguito hasta un punto intermedio entre la presión sistólica y la diastólica, para la detección del 50% de los sonidos Korotkoff. Flujo sanguíneo La medida del flujo sanguíneo representa la afluencia o circulación de sangre a través de un determinado tejido producida por las contracciones del corazón. Bajo los efectos de estados emocionales tiene lugar una redistribución del flujo sanguíneo, con una menor afluencia de sangre al tejido periférico de la piel y un incremento en el volumen de sangre que afluye a los músculos. En relación con el flujo sanguíneo que afluye a un determinado miembro, se distinguen dos tipos diferentes de medida: el volumen de sangre (VS) y el pulso del volumen de sangre (Pvs). El volumen de sangre se refiere a la cantidad total de sangre contenida en el tejido, mientras que la medida del volumen del pulso, o pulso del volumen de sangre, representa los cambios en la afluencia de sangre a un miembro por efecto de las contracciones cardíacas. El volumen de sangre se considera el componente tónico y el pulso del volumen de sangre el componente fásico de la respuesta vasomotora. Otro parámetro del flujo sanguíneo es la velocidad de tránsito del pulso sanguíneo, que consiste en la detección del tiempo que tarda el pulso sanguíneo en pasar por dos puntos del cuerpo, así, al relacionarlo con la distancia entre los puntos se obtiene la velocidad del pulso. En cuanto a los procedimientos utilizados para medir estas variables en psicofisiología, los más frecuentes son los métodos pletismográficos, sean éstos por medio del clásico calibrador de mercurio (pletismografía de Girth) o a través del procedimiento fotoeléctrico de la fotopletismografía, métodos que ya fueron descritos anteriormente. Otro procedimiento bastante versátil de obtención de estas medidas es a través del método de la impedancia eléctrica, basado en las variaciones en la impenciencia producidas por los cambios de volumen cuando se expone el tejido a una corriente alterna de alta frecuencia. Una aplicación de este mismo método es la reoencefalografía, consistente en la medida del flujo sanguíneo cerebral por medio de la pletismografía de impedancia de radio-frecuencia. Por ultimo, otro método, adapta-do para ser utilizado en psicofisiología como medida de la tasa de flujo sanguíneo, es el de los transductores ultrasónicos que utilizan el efecto Doppler. Temperatura corporal La temperatura de la piel, que está regulada principalmente por el sistema vascular periférico, puede ser medida igualmente de forma directa por medio del empleo de un termómetro o, indirectamente, caso más frecuente en psicofisiología, a través del empleo de transductores, como el termistor o el termopar, que convierten la temperatura en señal eléctrica. La temperatura de la piel se ha utilizado, asimismo, como una medida indirecta del flujo sanguíneo, aunque no resulta fácil en este caso la interpretación de los resultados. UNIDAD IV. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y PRÁCTICOS DE LA MEDICIÓN PSICOFISIOLÓGICA MÓDULO 0614- METODOLOGÍA II. EL MÉTODO CIENTÍFICO Y LA EVALUACIÓN PSICOLÓGICA 10 Es importante tener en cuenta que el nivel basal de la temperatura corporal varía en función de la zona donde se registre. Así, mientras la temperatura axilar oscila en torno a los 36,5 grados centígrados, la temperatura periférica registrada sobre la primera falange de los dedos oscila entre los 26-31 grados centígrados. Actividad sexual: pletismografía de pene y vagina La erección del pene, en el caso del hombre, y la tumefacción de la vulva y vagina, en el de la mujer, denotan excitación sexual en ambos sexos y pueden ser medidas a través de los procedimientos pletismográficos ya descritos. La técnica utilizada en el registro de la respuesta genital masculina se denomina pletismografía del pene; dicha técnica evalúa la respuesta de erección a partir de la medida de la circunferencia del pene. En la actualidad, se utilizan dos procedimientos diferentes: la técnica de Barlow (Barlow y cols., 1970) y la técnica de Bancroft (Bancroft, Jones y Pulían, 1966). En la primera se mide la circunferencia del pene por medio de un calibrador electromecánico formado por dos muelles en forma de arco unidos por dos sensores mecánicos; la técnica de Bancroft consiste en un calibrador de mercurio introducido en un tubo de silicona o plástico que registra los cambios en el pene a partir de los cambios paralelos producidos en la resistencia eléctrica del hilo de mercurio al variar su diámetro y su longitud (Carrobles y Sanz, 1991; Sierra, 1996). En el registro de la respuesta genital femenina se pueden utilizar tres metodologías diferentes: métodos basados en la vasoconstricción genital, registro de la temperatura vaginal y medida de la tensión del músculo pubococcígeo. Para la medida de la vasocongestión vaginal se emplean técnicas fotornétricas: se proyecta una luz sobre las paredes vaginales, captando el reflejo de la misma por medio de una célula fotodetectora; los diferentes grados de vasocongestión de las paredes vaginales se relacionan con cambios en la luz reflejada. El fotómetro vaginal suele ir montado sobre un tampón de plástico (Carrobles, 1990). Otra técnica que se utiliza es cl registro de los cambios volumétricos del clítoris por medio de células fotoeléctricas o de galgas extensiométricas (Cáceres, 1990). Para la evaluación de los cambios de temperatura vaginal se puede utilizar un diafragma con dos microtermistores que se fijan a las pa-redes laterales de la vagina, un termistor clitoral o un sistema de detección de la temperatura de los labios menores (Carrobles, 1990). Por último, otra técnica de la evaluación de la excitación femenina es la medida de la tensión del músculo pubococcígeo que rodea la entrada vaginal mediante un sensor electromiográfico (Carrobles, 1990). Para una mayor información sobre la evaluación psicofisiológica de la sexualidada humana puede consultarse Cáceres (1990). Actividad electrodérmica La expresión actividad electrodérmica (AED) designa, de manera general, las manifestaciones eléctricas de la piel, sin tener en cuenta el procedimiento electrodérmico utilizado, ni si se trata de nivel basal o de respuesta. La técnica de registro de la actividad electrodérmica se denomina electrodermografía (EDG). Anteriormente se utilizaba la expresión registro psicogalvánico, pero su uso es inapropiado pues no todos los parámetros electrodérmicos son registrados con corriente continua. El registro de la actividad electrodérmica es una de las medidas más utilizadas en Psicofisiología, especialmente la resistencia eléctrica de la piel. Estas medidas parecen reflejar principalmente, aunque no con exclusividad, la actividad de las glándulas sudoríparas y son consideradas medidas fundamentalmente del sistema nervioso simpático. Es importante resaltar que la actividad electrodérmica no es un índice de la sudoración, como en algún tiempo se pensó, sino la actividad presecretora de las glándulas sudoríparas. UNIDAD IV. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y PRÁCTICOS DE LA MEDICIÓN PSICOFISIOLÓGICA MÓDULO 0614- METODOLOGÍA II. EL MÉTODO CIENTÍFICO Y LA EVALUACIÓN PSICOLÓGICA 11 Existen métodos directos para estimar la actividad de las glándulas sudoríparas, basados en distintos procedimientos de recuento de las glándulas activas segregando sudor en un momento determinado; sin embargo, por las desventajas que entrañan éstos, son más utilizadoslos métodos eléctricos indirectos, que probablemente sean indicadores psicofisiológicos más sensibles y reflejen mejor distintos fenómenos psicológicos. Recientemente Freixa i Baqué (1993) ha propuesto una nueva clasificación y nomenclatura de la actividad electrodérmica; ésta se recoge en los cuadros 18.3 y 18.4. La clasificación más general de los métodos de obtención de las respuestas electrodérmicas es la que hace referencia a la fuente de procedencia de la corriente eléctrica que sirve de base al registro de las respuestas, y que pueden tener lugar, de modo natural, en forma de potencial bioeléctrico en el propio organismo (método endosomático), o representar cambios en la resistencia o conductancia de la piel al paso de una pequeña corriente eléctrica aplicada externamente (método exosomático). Por tanto, las medidas de resistencia y conductancia son obtenidas por medio del método exosomático, mientras que las medidas de potencial lo son por el endosomático. En el método exosomático se puede utilizar corriente continua, obteniendo así la resistencia dérmica (RD) y la conductancia dérmica (CD); o se puede utilizar corriente alterna, denominándose entonces estos componentes como impedancia dérmica (ZD) y admitancia dérmica (AD). En el cuadro 18.4 se recogen los distintos tipos de procedimientos utilizados, el origen eléctrico de la señal y las unidades de medida. Las variables electrodérmicas son, asimismo, divididas en medidas tónicas y fásicas, refiriéndose en el primer caso a los niveles básicos de resistencia o conductancia y de potencial de la piel, y en el segundo a los cambios bruscos o graduales producidos en esos niveles como efecto de la presentación de determinados estímulos. En la medida de las variables electrodérmicas pueden utilizarse, a su vez, dos procedimientos diferentes: el método de la corriente constante y el método del voltaje constante. En el primer método, y siguiendo la ley de Ohm (v=IR), se mantiene constante la intensidad de la corriente (I), y se registra el voltaje que pasa a través del organismo que funciona como una resistencia. Utilizando este método, la medida que se obtiene es la resistencia de la piel. En el segundo método, el voltaje se mantiene constante, registrándose la corriente que fluye a través de la resistencia (t=v/R). Este segundo método es el apropiado para obtener la medida de la conductancia de la piel. En general, puede decirse que la conductancia es mejor método de medida que la resistencia, ofreciendo las ventajas de proporcionar una medida lineal y directa de la actividad de las glándulas sudoríparas y una representación visual más apropiada en el registro poligráfico. El registro de la resistencia ofrece, por su parte, ven-tajas que pueden hacerle aconsejable en ocasiones, como el requerir una menor amplificación. En cualquier caso, las UNIDAD IV. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y PRÁCTICOS DE LA MEDICIÓN PSICOFISIOLÓGICA MÓDULO 0614- METODOLOGÍA II. EL MÉTODO CIENTÍFICO Y LA EVALUACIÓN PSICOLÓGICA 12 medidas de resistencia pueden transformarse recíprocamente en medidas de conductancia por medio de un procedimiento mate- mático. En cuanto a la significación psicológica puede decirse que el incremento dei nivel basal de resistencia o impedancia se asocia con un decremento en el nivel de ansiedad del sujeto; mientras que, por el contrario, el incremento del nivel basal de conductancia o admitancia se relaciona con un incremento del nivel de ansiedad. Por ello, la actividad electrodérmica ha sido considerada como una de las mejores medidas en los procedimientos clásicos de la "detección de mentiras" Todas las medidas exosomáticas, tanto tónicas como fásicas (NPD, NRD, NCI), NZD, NAD, RPD, RRD, RCD, RZD, RAD), pueden obtenerse a través de los mismos electrodos, por medio del empleo de sistemas independientes de acoplamiento del amplificador, utilizando un acoplamiento CC de mayor frecuencia para los cambios lentos de nivel de resistencia, y un acoplamiento CA de baja frecuencia para los cambios rápidos de la respuesta de resistencia de la piel. Para el análisis de los niveles basales de potencial, resistencia (impedancia) o conductancia (admitancia), es suficiente con registrar el valor de cada parámetro en un mo- mento dado. Sin embargo, para el análisis de las respuestas de estos componentes es necesario tener en cuenta diversos parámetros tales como amplitud, amplitud relativa, latencia, frecuencia, morfología, etc. Para más información véase Freixa i Baqué (1993). Actividad pupilográfica Las variaciones en el tamaño de la pupila también han sido utilizadas como una medida de activación emocional. Las actuales técnicas de medida de esta respuesta se dividen básicamente en dos métodos: los que utilizan técnicas fotográficas, con películas sensibles a la luz o por medio de sistemas de rayos ultravioletas o infrarrojos, para fotografiar el ojo, y los que utilizan la técnica fotoeléctrica a través de un haz de ravos infrarrojos dirigido al ojo y controlado electrónicamente para examinarlo. Actividad gastrointestinal La actividad gastrointestinal es sensible a los cambios emocionales, y como tal es igualmente una medida utilizada en psicofisiología. Dos son las principales medidas de la actividad gastrointestinal empleadas: la motilidad gástrica y la acidez estomacal o nivel del pH del estómago. A las técnicas clásicas del tubo gástrico introducido en el sujeto para aspirar el contenido del estómago, del mismo tubo con un balón hinchable en un extremo para medir la presión intragástrica, han sucedido recientemente técnicas más sofisti- cadas, como la radio-telemetría, para obtener medidas cíe la presión, del contenido del ácido y del pI-I estomacal a través de una radiosonda del tamaño de una píldora que el sujeto puede tragar, y que a través de los apropiados transductores convierte las medidas en señales eléctricas. Otros procedimientos de medida de la actividad gastrointestinal están basados en el registro directo de la actividad eléctrica (EMG) del estómago a través de electrodos externos colocados sobre el abdomen, obteniéndose así el trazado típico denominado electrogastrograma (EGG). Para más información véase Simón (1996). Actividad salivar Los tres pares de glándulas salivares existentes (las parótidas, las submaxilares y las submandibulares) son inervadas de forma compleja tanto por fibras simpáticas como parasimpáticas. Los métodos de obtención de esta respuesta van desde el empleo de las clásicas torundas dentales, que después de empapadas en saliva pueden ser pesadas para obtener la medida de la saliva segregada, hasta las distintas técnicas de UNIDAD IV. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y PRÁCTICOS DE LA MEDICIÓN PSICOFISIOLÓGICA MÓDULO 0614- METODOLOGÍA II. EL MÉTODO CIENTÍFICO Y LA EVALUACIÓN PSICOLÓGICA 13 succión directa de la saliva y el correspondiente cálculo de la cantidad segregada. Actividad de sudoración El sudor es un fenómeno que tiene su base en el sistema neurohormonal, por lo cual es susceptible de múltiples efectos. Así, puede ser afectado por los centros hipotalámicos, la irrigación sanguínea cutánea y factores psicológicos relacionados con la ansiedad. Por tanto, a pesar de no ser una medida utilizada habitualmente en Psicofisiología, sin duda, puede tener cierto interés. Existen pocos instrumentos para registrar esta variable; no obstante, el más conocido es la "cámara de Roy", que consiste en una pequeña cámara que permite medir el cambio de resistencia de un elemento sensible a la humedad del aire contenido en la cámara. Dicha cámara se fija a la piel y el aire seco circula con un caudal que permite mantener constante el nivel de humedad elegido. Así, cualquier cambio en la sudoración modifica el nivel y éste es restablecido mediante un servomecanismoque actúa sobre el flujo de aire. Por tanto, las variaciones del caudal de aire que circula son indicativas de los cambios en el nivel de sudoración. Actividad del sistema nervioso central Actividad cerebral espontánea La actividad eléctrica del cerebro puede ser registrada a través de las técnicas electroencefalográficas (EEG) que detectan los potenciales eléctricos producidos por las neuronas corticales durante su actividad, y tanto los potenciales de base (cc) como las variaciones de potencial (CA). La señal resultante de un registro electroencefalográfico puede definirse primordialmente por su irregularidad, pues en realidad resulta muy difícil encontrar algún patrón regular en su morfología. El electroencefalograma (EEG) es obtenido a través de electrodos externos fija-dos al cuero cabelludo, representando, por ello, una medida un tanto rudimentaria de la actividad de un gran número de neuronas corticales, e incluso subcorticales, situadas en la zona próxima a la situación del electrodo. El lugar de colocación de los electrodos está establecido a nivel internacional, por un sistema que se conoce como «sistema internacional 10-20» y que básicamente distribuye la colocación de los di-versos electrodos en una especie de matriz. En Psicofisiología sólo interesa normalmente el registro de las variaciones en 1.1 diferencia de potencial entre dos puntos de la superficie del cerebro, por lo que la técnica de medida utilizada es fundamentalmente en CA. El registro EEG es una onda compleja, variable, difícil de describir y analizan. Una primera clasificación de la actividad EEG es en términos de frecuencia de la onda obtenida. De acuerdo con este criterio, el utilizado en el análisis visual del EEG, se distinguen básicamente cuatro bandas de frecuencia denominadas beta, alfa, theta (o zeta) y delta. El ritmo beta tiene una frecuencia entre 13 y 30 Hz por segundo y una amplitud de hasta 20 microvoltios (pV), siendo característica de los estados de alerta. La frecuencia alfa oscila entre los 8 y 12 Hz y en una amplitud de entre 25 y 100 pV, asociándose al estado de relajación. El ritmo theta tiene una frecuencia de 4 a 7 Hz y una amplitud superior a 20 pV, constituyendo en los adultos un ritmo propio de los estados de relajación profunda o somnolencia. En la frecuencia delta se incluyen las ondas de menos de 4 Hz, siendo el ritmo propio de los estados de sueño profundo. Aunque existe cierto acuerdo respecto a los estados subjetivos que hemos mencionado asociados a cada banda de frecuencias, el tema no está exento de controversias, pues, en realidad, los ritmos no aparecen de forma pura, sino entremezclados, predominando alguno de ellos, en función de cada estado de activación-somnolencia y del lugar de situación de los electrodos. Por ejemplo, en la zona frontal predomina el ritmo beta, mientras que en la zona occipital es más fácil registrar el ritmo alfa. UNIDAD IV. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y PRÁCTICOS DE LA MEDICIÓN PSICOFISIOLÓGICA MÓDULO 0614- METODOLOGÍA II. EL MÉTODO CIENTÍFICO Y LA EVALUACIÓN PSICOLÓGICA 14 Además de los cuatro ritmos básicos que acabamos de describir, cabe mencionar otros dos tipos de ritmos; la frecuencia gamma utilizada para describir todo tipo de onda por encima de los 35 Hz, y el ritmo sensoriomotor, que aunque su frecuencia (12-14 Hz) se aproxima al ritmo alfa, su localización en la corteza sensomotora es claramente distinta. Algunos autores establecen la distinción entre los términos "frecuencias alfa" y "ritmo alfa", reservando este último término para la onda de idéntica frecuencia (8-1211z) registrada de forma dominante en el área occipital de un sujeto cuando per- manece con los ojos cerrados. No obstante, esta clasificación de ritmos cerebrales por su frecuencia y amplitud, es algo arbitraria y ha sido establecida de forma bastante artificial, pues en realidad podríamos también hablar de un único ritmo cerebral cuya frecuencia oscila entre 0,5-35 Hz. De una forma muy general, se puede afirmar que en la actividad eléctrica cerebral hay una relación inversa entre frecuencia y amplitud, pues cuanto menor es la frecuencia, mayor suele ser la amplitud. Así, podría decirse que un elevado estado de alerta se caracteriza por ritmos de alta frecuencia y baja amplitud, mientras que el sueño profundo se caracteriza por ritmos de muy baja frecuencia y elevada amplitud. Para una descripción más detallada, véase Buela-Casal y Navarro (1990), y Buela-Casal y Sierra (1994a). Al método de análisis visual de los registros EEG que acabamos de describir, se añaden actualmente otros métodos de análisis automáticos a través de filtros, integradores, o de análisis matemáticos por computadora del registro EEG. Del mismo modo, también se han desarrollado métodos espacio-temporales o toposcópicos que, a través del análisis en computadora, proporciona un cuadro gráfico del campo potencial del cerebro de un sujeto; esta técnica se conoce con el nombre de mapas cerebrales. Recientemente se están aplicando técnicas de inteligencia artificial para el análisis automático del registro electroencefalográfico. Actividad cerebral evocada El cerebro está en permanente actividad, independientemente de cualquier tipo de estimulación externa, este tipo de actividad es lo que se conoce como "espontánea" o "de fondo". Sin embargo, el cerebro también responde de una forma concreta a los estímulos externos, pero dichas respuestas no son observables en el registro EEG debido a que el trazado correspondiente con la respuesta concreta a un estímulo queda enmascarado por la actividad cerebral espontánea. Por tanto, ha sido necesario desarrollar técnicas para detectar las respuestas EEG de corta duración ante estímulos concretos sensoriales (auditivos, visuales o táctiles) que proporcionan una información adicional a los cambios relativamente lentos obtenidos a través del registro de los trazados EEG normalizados. Estas respuestas son denominadas respuestas medias evocadas o potenciales evocados promediados (PEP). Los PEP son unas respuestas sobreimpuestas a la actividad EEG de base, que es preciso eliminar, producidas por la presentación repetida de un mismo estímulo. Las respuestas sucesivas al estímulo son sumadas y promediadas para obtener la onda característica de estas respuestas y filtrar la actividad EEG de fondo. Esto se consigue debido a que la actividad cerebral espontánea oscila entre componentes positivos y negativos, manteniendo una relación constante entre negativos y positivos, mientras que la respuesta concreta del cerebro a un estímulo concreto, tiene un trazado con una morfología característica, que se repite sistemáticamente a cada presentación del estímulo. Esto permite que al promediar los registros EEG captados durante la presentación repetida de un estímulo, la actividad espontánea desaparezca y se obtiene así el trazado "limpio" de la respuesta del cerebro a dicho estímulo. Las respuestas evocadas pueden, a su vez, dividirse en respuestas específicas v respuestas inespecíficas. Las respuestas específicas son respuestas de baja latencia (inferior a 50 milisegundos) que tienen lugar en el área cortical de proyección primaria de cada estímulo sensorial específico utilizado, mientras que las respuestas inespecíficas, de mayor interés en Psicofisiología por su relación con variables psicológi- cas, como la atención o el estado de alerta o expectación, son UNIDAD IV. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y PRÁCTICOS DE LA MEDICIÓN PSICOFISIOLÓGICA MÓDULO 0614- METODOLOGÍA II. EL MÉTODO CIENTÍFICO Y LA EVALUACIÓN PSICOLÓGICA 15 respuestas de mayor latencia y registradas en distintas zonas de la corteza cerebral. Para más información véase Buela-Casal y Navarro (1989). Un fenómeno relacionado con las respuestas evocadas es la "variación negativacontingente" (CNV) u "onda de expectación", como también es denominada, y que consiste en un cambio lento de potencial negativo, obtenido entre dos estímulos, uno de ellos utilizado como señal, en una tarea de tiempos de reacción y después cíe presentarse apareados ambos estímulos cierto número de veces. Los cambios EEG, registrados principalmente en la región frontal, han de ser, asimismo, promediados para cuantificarlos y eliminar la actividad EEG de fondo. Para el registro de los potenciales evocados promediados hay que tener en cuenta, que si bien el cerebro siempre emite la misma respuesta a un estímulo concreto, hay di-versos factores que pueden afectar a los parámetros y/o a la morfología del trazado del potencial evocado. Entre éstos, hay que resaltar las características físicas del estímulo, el significado que el estímulo pueda tener para el sujeto, si es un estímulo esperado o inesperado, la situación estimular previa a la presentación del estímulo, etcétera. A diferencia de la actividad cerebral espontánea, en la cual la frecuencia era el principal parámetro para su análisis, en los PEP la frecuencia carece de sentido, pues lo que interesa es el análisis cuantitativo y morfológico de un único trazado. Así, los parámetros utilizados en el análisis de los PEP son la latencia, la secuencia, la polaridad y la amplitud. La polaridad hace referencia al signo positivo o negativo de los componentes, utilizándose las letras mayúsculas P y N para designar las oscilaciones positivas y negativas, respectivamente. La polaridad de los registros se invierte en estos trazados, de forma que los componentes ascendentes son negativos y los descendentes positivos. Se ha observado que cuando se realizan registros intracraneales de potenciales evocados, al introducir lentamente el electrodo explorador en la corteza, se puede observar que la onda positiva de la respuesta primaria que se produce inmediata-mente después de la presentación del estímulo, se va debilitando, cambiando su polaridad hasta el punto de que en el nivel de las capas III y IV el electrodo explorado registra un potencial negativo. La latencia alude al período de tiempo transcurrido desde el momento en que se produce el estímulo hasta que se produce el pico de la oscilación. Según este parámetro de latencia, los componentes se identifican en función del tiempo de aparición, en relación a la presentación del estímulo, expresándose con un subíndice en milisegundos (por ejemplo, P,50, N3 0,...). La secuencia identifica a los componentes por orden de aparición; este orden suele identificarse con letras o números latinos, siendo este sistema el más utilizado (por ejemplo, N,, N,, Pa, Pb,...). La amplitud (voltaje) se expresa en microvoltios. Cuando se considera desde la línea base se denomina voltaje de pico, mientras que si se considera la amplitud total de la señal, es decir, la diferencia entre dos puntas consecutivas de distinta fase, tenemos el voltaje pico a pico. UNIDAD IV. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y PRÁCTICOS DE LA MEDICIÓN PSICOFISIOLÓGICA MÓDULO 0614- METODOLOGÍA II. EL MÉTODO CIENTÍFICO Y LA EVALUACIÓN PSICOLÓGICA 16 Actualmente no existe un sistema estándar para designar los componentes de los potenciales evocados. Aunque todos los autores coinciden en la necesidad de definir el parámetro polaridad, no ocurre lo mismo con la latencia y la secuencia. Algunos autores defienden que el criterio de latencia es más preciso que el de secuencia, ya que si se utiliza sólo este segundo parámetro, no se dispone de información sobre cl momento cn que aparece cada componente, en relación a la presentación del estímulo. Nosotros consideramos que un sistema mixto de los dos anteriores sería el más adecuado, pues recogería información sobre la polaridad, la secuencia y la laten- cia. En resumen, consistiría en denominar a un componente con una letra mayúscula según la polaridad, a continuación un número latino que indica el orden de aparición y seguido de un subíndice entre paréntesis que indica la latencia en milisegundos (por ejemplo, P3(350)). 111.4. Actividad del sistema endocrino y bioquímico En Psicofisiología, cada día cobra más énfasis la atención prestada a los factores endocrinos y bioquímicos como parte de una consideración integrada del organismo como un todo que la caracteriza. En el área de la Psiconeuroendocrinología y de la Bioquímica cerebral, por otro lado, están teniendo lugar importantes progresos tendentes a desvelar la función de las diferentes hormonas y neurotransmisores y su relación con los distintos procesos conductuales, tanto en el organismo normal como en el afectado por una diversidad de trastornos. No podemos entrar aquí, por límites de espacio, en la consideración de estos factores, sin embargo, a modo de ejemplo puede verse en Buela-Casal y Navarro (1990) la aplicacion de estas técnicas al estudio del sueño. Registros psicofisiológicos en situaciones naturales: telemetría y aparatos de registro portátil Una de las principales limitaciones de la evaluación psicofisiológica es la necesidad de que ésta se realice en una situación de laboratorio, manteniendo a los sujetos en una posición de inmovilidad, con el fin de evitar los posibles artefactos. Esta limitación es, en buena medida, responsable de la dificultad de establecer relaciones entre las medidas fisiológicas y las demás modalidades de respuesta, especialmente con las conductas motoras, sobre las que apenas existen estudios relacionándolas (véase el capítulo de Tryoñ en este libro). La conveniencia del registro de estas respuestas fisiológicas en situaciones naturales de la vida real resulta obvia, y a la consecución de este objetivo se han dedicado amplios esfuerzos que ya han empezado a dar sus frutos. Entre las soluciones parciales aportadas al tema podemos hablar del biofeedback, de la telemetría y de los registros portátiles de frecuencia modulada. Dentro de la considerable investigación que se ha realizando en el área del biofeedback, e indudablemente impulsada por ella, ha sido posible el desarrollo de bioamplificadores de pequeño tamaño que han permitido reducir considerablemente el volumen de los aparatos de registro. Ello ha hecho posible, junto con el abarata-miento de sus costes, el que los departamentos de Psicología puedan disponer, por un lado, de un mayor número de aparatos de este tipo y, por otro, el que los mismos puedan ser utilizados en situaciones algo diferentes del laboratorio, como el despacho del terapeuta o la propia casa del paciente, con cierta facilidad y sin demasiadas alteraciones. Equipos portátiles de biofeedback han sido utilizados, igualmente, en la identificación de estímulos estresantes en situaciones naturales. El otro campo que citábamos, ya con cierta historia en Psicofisiología, es el de la "telemetría" o "radio-telemetría". Entre las aplicaciones de la telemetría en la Psicología clínica, destacan cuatro de tipo general: 1. Registro de funciones psicofisiológicas no asequibles por métodos normales de registro 2. Registro en situaciones naturales 3. Modificación de problemas de conducta 4. Entrenamiento profesional de psicólogos UNIDAD IV. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y PRÁCTICOS DE LA MEDICIÓN PSICOFISIOLÓGICA MÓDULO 0614- METODOLOGÍA II. EL MÉTODO CIENTÍFICO Y LA EVALUACIÓN PSICOLÓGICA 17 Vamos a hacer algún comentario a los dos primeros tipos de aplicaciones por su importancia en el tema de la evaluación psicofisiológica que aquí estamos considerando la primera aplicación se refiere al registro de funciones psicofisiológicas no asequibles directamente con las técnicas poligráficas normales, como puede ser el caso del registro directo de la actividad, la presión o la temperatura ele ciertas vísceras in-ternas, como el estómago o el intestino,a través de endorradiosondas o transmisores ingeribles (radio pills). En cuanto a la segunda aplicación, y más importante, hace referencia al uso más genuino de las técnicas telemétricas, el cíe obtener registros psicofisiológicos de sujetos no limitados en su actividad o que se desenvuelven en su medio natural. Esta posibilidad, por otra parte, es de una importancia fundamental, pues permite resolver algunas de las más importantes limitaciones que afectan a la Psicofisiología, como son, por un lado, la obtención de registros en sujetos que por su condición patológica no se prestan a una evaluación en condiciones de inmovilidad como los niños hiperactivos, los psicóticos o los pacientes con lesiones cerebrales, y, por otro lado, el poder comparar las respuestas psicofisiológicas con las demás modalidades de res-puesta, objetivo primordial de la Psicofisiología, al permitir obtener registros más prolongados y en situaciones naturales, lo cual, sin duda, aumenta considerablemente su validez ecológica. La telemetría, no obstante, presenta aún serios problemas que podemos al me-nos enumerar. Entre estos problemas se encuentra el radio de transmisión de la señal, aún limitado y muy dependiente de las condiciones físicas, atmosféricas y geo- gráficas del medio, e, igualmente, las múltiples causas de interferencia en la recepción de la señal, procedentes de las variadas fuentes de emisión de ondas eléctricas presentes en el medio en que tiene lugar el registro. Un problema también importante es el de que algunas respuestas requieren para un registro una tecnología especialmente compleja, lo que no las hace demasiado recomendables, por el momento, para esta modalidad de registro. Sin embargo, muchas respuestas son ya en la actualidad susceptibles de un registro telemétrico, entre las que se cuentan la presión sanguínea, la tasa de pulso, la tasa cardiaca, la resistencia eléctrica de la piel y la tasa respiratoria y la actividad cerebral. Un último problema, igualmente importante, puede constituir-lo la perturbación, más o menos grande, que la artificialidad de la situación de registro siga suponiendo para el sujeto. En la solución de estos problemas se ha trabajado en los últimos años. Así, de forma considerable y gradualmente se han ido aportando soluciones a los mismos. En esta línea se encuentran los aparatos portátiles de registro de frecuencia modulada que, en lugar de transmitir la señal, la almacenan en una pequeña grabadora de cinta magnética, con lo que se evitan los problemas de transmisión e interferencias. En algunos de estos equipos se han prescindido incluso de los pequeños cables que unen los electrodos y la unidad de registro, con lo que se facilita la fijación y ocultación de los mismos. Estos aparatos permiten hoy el registro simultáneo de hasta tres o más respuestas, y gozan de autonomías de veinticuatro horas y hasta de una semana en las unidades en que los registros se almacenan en memoria en lugar de hacerlo en cinta magnética. Algunos conceptos y problemas relacionados con la evaluación de variables Psicofisiológicas Una de las principales aplicaciones de las técnicas psicofisiológicas es la de servir de soporte empírico en la evaluación de las demás formas de conducta, motoras, cognitivas, afectivas, e igualmente la posibilidad de definir de forma igualmente objetiva los diferentes trastornos postulados desde la investigación clínica. Sin embargo, en la satisfacción de estos objetivos, la Psicofisiología se enfrenta con serios problemas que afectan tanto a la evaluación en sí de las variables fisiológicas como a algunos de los conceptos en que se UNIDAD IV. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y PRÁCTICOS DE LA MEDICIÓN PSICOFISIOLÓGICA MÓDULO 0614- METODOLOGÍA II. EL MÉTODO CIENTÍFICO Y LA EVALUACIÓN PSICOLÓGICA 18 apoya la Psicofisiología, y que están aún siendo objeto de discusión. En cuanto al primero de estos problemas, el de la evaluación de las variables psicofisiológicas, su consideración nos enfrenta con la dificultad de establecer en toda situación experimental relaciones paran)étricas claras y precisas entre estas respuestas y las condiciones estimulares con las que pretendemos establecer su posible relación, por lo sensible de las medidas psicofisiológicas a diferentes tipos de estímulos. A este problema, designado generalmente con el nombre de "artefactos" de medida, le dedicaremos atención en primer lugar en este apartado. El otro problema, el de los conceptos y principios en que se apoya la Psicofisiología, merece asimismo, por su importancia, una consideración especial. A algunos de estos conceptos y problemas dedicaremos cierta atención en este apartado, con objeto de adoptar cierta perspectiva en la consideración de los datos proporcionados por la Psicofisiología. Entre los conceptos y características que serán considerados están los de activación, emoción, homeostasis y balance autonómico, estrés, síndrome general de adaptación, respuestas de orientación, habituación y adaptación, la ley de los valores iniciales, patrón de respuesta y especificidad de respuesta, fraccionamiento de respuestas y biofeedback. Principales artefactos en los registros psicofisiológicos El problema principal en la obtención de registros psicofisiológicos estriba en la posibilidad de atribuir de forma directa los cambios observados en las diferentes variables psicofisiológicas a los estímulos a los que son expuestos los sujetos. El establecimiento de este tipo de relaciones paramétricas entre los estímulos y las respuestas psicofisiológicas presenta, ciertamente, importantes dificultades, derivadas del hecho de que las variables psicofisiológicas son sensibles a múltiples factores que pueden alterar su nivel de actividad. A este conjunto de factores ajenos a la estimulación, cuya relación con las respuestas fisiológicas queremos medir y que pueden alterar los registros psicofisiológicos, se denomina genéricamente con el nombre de artefactos, siendo sumamente importante el poder descartar éstos de cualquier protocolo clínico o de investigación psicofisiológica. Los artefactos pueden clasificarse, atendiendo a su fuente de procedencia, en cinco categorías principales: • Artefactos ambientales y de registro • Artefactos debidos a la instrumentación • Artefactos procedentes del organismo • Artefactos debidos a la ritmicidad temporal de las variables psicofisiológicas • Artefactos de interpretación Artefactos ambientales y de registro La primera de estas categorías, los artefactos ambientales y de registro, se refiere a las condiciones físicas del medio en el que son obtenidos los registros psicofisiológicos. Estas condiciones han de mantenerse constantes, pues su variación puede alterar sensiblemente los registros, especialmente los de mayor ganancia (EEG, EMG). Entre estos estímulos ambientales hay que destacar el ruido, la luz, la temperatura ambiental, la humedad, los olores, la estimulación táctil y la hora del día en la que se realizan los registros. Sin embargo, el principal artefacto ambiental lo constituyen los campos eléctricos variables que pueden afectar a la sala de medidas procedentes de la red eléc- trica, de luces fluorescentes o de los mismos equipos electromecánicos de programación. Estas interferencias eléctricas pueden eliminarse, bien derivando al propio sujeto experimental a tierra, o bien aislando eléctricamente la sala de experimentación, convirtiéndola en una cámara farádica a través de una malla metálica introducida en las paredes, suelo y techo de la habitación. También es imprescindible que la red eléctrica de la sala donde se realizan los registros tenga una adecuada conexion de tierra. UNIDAD IV. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y PRÁCTICOS DE LA MEDICIÓN PSICOFISIOLÓGICA MÓDULO 0614- METODOLOGÍA II. EL MÉTODO CIENTÍFICO Y LA EVALUACIÓN PSICOLÓGICA19 Artefactos debidos a la instrumentación Los artefactos debidos a la instrumentación se refieren fundamentalmente al tipo y calidad de los electrodos y pasta o gel conductor utilizados, así como también a su adecuada colocación. Los electrodos, al estar en contacto con una solución salina (bien sea la piel o la sustancia conductora), alteran su polaridad produciendo artefactos en el registro. Por ello, cuando se trate de registros prolongados se recomienda utilizar electrodos de oro o en su defecto de plata clorurada. La pasta o gel conductor debe ser el adecuado según la duración del registro y el tipo de variable psicofisiológica registrada. Así, en registros prolongados (por ejemplo, los registros polisomnográficos) se debe utilizar una pasta conductora lo suficientemente densa para que no sea absorbida por la piel, como ocurriría en el caso de utilizar un gel conductor muy acuoso. También es importante utilizar la cantidad exacta de gel o pasta conductora, lo cual está en función del tamaño, tipo y morfología del electrodo. La colocación adecuada de los electrodos se refiere tanto a la situación anatómica adecuada, según esté especificado en las normas internacionales, como a la adecuada fijación bien por anillos adhesivos, cintas de velero, elementos elásticos, o el clásico sistema del colodión. Por último, no hay que olvidar que es imprescindible una preparación adecuada del lugar donde será colocado el electrodo, para lo cual se recomienda su limpieza con un algodón humedecido en alcohol o acetona. Artefactos procedentes del organismo En cuanto a los artefactos procedentes del organismo, la fuente fundamental de los mismos suele ser el movimiento producido por el sujeto durante la situación de registro. Estos artefactos por movimientos suelen producir alteraciones en la zona de contacto entre el sujeto y los electrodos, suficientes para afectar el registro, y la mejor forma de evitarlos es mantener al sujeto inmóvil en una posición cómoda y relajada. Una forma indirecta de controlar estos artefactos es la de observar al sujeto durante la situación de medida anotando los movimientos habidos en el mismo papel de registro poligráfico mediante la correspondiente pluma indicadora de que normalmente van provistos los aparatos de registro. No obstante, el problema del movimiento ha dejado de ser un hándicap en Psicofisiología con el desarrollo de las modernas técnicas telemétricas que permiten obtener registros del sujeto en interacción con el medio. Otro artefacto importante es el efecto que los distintos sistemas psicofisiológicos puede tener sobre el sistema que está siendo registrado; para evitar este artefacto hay que utilizar un adecuado protocolo experimental. Artefactos debidos a la ritmicidad temporal de las variables psicofisiológicas Todas las variables psicofisiológicas están sujetas a una influencia de la ritmicidad temporal. Fundamentalmente los ritmos circadianos y ultradianos son los que tienen un mayor efecto sobre los niveles basales y las respuestas de las distintas varia- bles psicofisiológicas. Así, el ritmo circadiano determina que cada variable tenga un mínimo (nadir) y un máximo (acrofase) en cada período de 24 horas, con oscilaciones ascendentes y/o descendentes a lo largo del día. Por otra parte, estas oscilaciones circadianas pueden estar modificadas por un ritmo ultradiano (de mayor frecuencia) que se superpone a las variaciones circadianas (para más información véase Buela- Casal y Sierra, 19946). Por ello, es fundamental que en los registros psicofisiológicos se controle la hora del día en la que se realizan. Artefactos de interpretación La última categoría de artefactos, la concerniente a problemas de interpretación, se refiere a un tipo distinto de variables relacionado con los diferentes principios y ca- racterísticas, teóricos y empíricos, que afectan a los registros psicofisiológicos, limitando su utilidad y su interpretación, y que han de ser tenidos en cuenta al evaluar estas medidas en su UNIDAD IV. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Y PRÁCTICOS DE LA MEDICIÓN PSICOFISIOLÓGICA MÓDULO 0614- METODOLOGÍA II. EL MÉTODO CIENTÍFICO Y LA EVALUACIÓN PSICOLÓGICA 20 relación con determinadas situaciones estimulares. Estos arte- factos de interpretación entrañan una mayor importancia, por ser mucho más numerosos y más difíciles de descartar que los anteriores. Entre los principales conceptos y problemas a considerar aquí, hay que resaltar el concepto de activación, el concepto de homeostasis y balance autonómico, la respuesta de orientación, el concepto de habituación y adaptación, la ley de los valores iniciales, el concepto de emoción, el patrón de respuesta y la especificidad de la respuesta y el concepto del frac- cionamiento de la respuesta. Una descripción detallada de estos conceptos puede verse en Carrobles (1987). Fiabilidad y validez de las medidas psicofisiológicas La fiabilidad y la validez de las medidas psicofisiológicas no han sido aún definitiva-mente establecidas, y puede afirmarse que principalmente por deficiencias en los criterios tradicionales empleados. Por un lado, se ha observado un escaso nivel de fiabilidad entre las diferentes res-puestas fisiológicas respecto de las correlaciones entre sujetos propias de los estudios de grupo, procedimiento éste al parecer no el más apropiado, a la vista de los abundantes datos existentes avalando el concepto de estereotipia de respuesta o patrón específico individual de respuesta. Efectivamente, estos datos confirman que el modo más apropiado de medir la fiabilidad de las respuestas fisiológicas es a través de la obtención de medidas repetidas en un mismo sujeto y ante las mismas situaciones experimentales. No obstante, dejando de lado el clásico concepto de fiabilidad, cuya aplicación no sería muy adecuada en este tipo de variables, podría afirmarse que las medidas psicofisiológicas tienen una fiabilidad total en cuanto miden variables físicas, susceptibles de calibrarse de una forma exacta. En la evaluación de la validez se encuentran, asimismo, importantes dificultades. Los resultados obtenidos en el pasado al intentar establecer la validez de las medidas psicofisiológicas correlacionándolas con pruebas psicométricas, no se han mostrado muy clarificadores. Las bajas correlaciones obtenidas en general en estos casos pueden ser debidas tanto a los propios problemas de fiabilidad y validez que afectan a estas pruebas como a problemas inherentes a la propia artificialidad de la situación de prueba, dado que las variables psicofisiológicas parecen estar determinadas situacionalmente y relacionadas con acontecimientos ambientales psicobiológicamente relevantes. Por tanto, es un problema más del criterio que de la propia medida. Para determinar la validez parecen más apropiados otros procedimientos. Estos han de consistir fundamentalmente en la obtención de medidas psicofisiológicas concurrentes con otras medidas más precisas y objetivas, como las conductas motoras manifiestas, posibilidad que empieza a vislumbrase con los progresos que están teniendo lugar en el campo de los registros telemétricos. Por otra parte, si hablamos específicamente de la validez de las medidas, al igual que en el caso de la fiabilidad, al tratarse de medidas físicas (por ejemplo, actividad eléctrica) no hay ningún problema de validez, y por tanto, según esto podríamos hablar de una validez total, otra cosa diferente sería la validez de la significación psicológica que pueda tener cada variable psicofisiológica. Los registros psicofisiológicos en evaluación conductual Relación entre las medidas psicofisiológicas y otras modalidades de respuesta La relación entre las distintas modalidades de respuesta se incluye dentro del problema del fraccionamiento o desincronización de respuestas pues la baja correlación entre
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