Año XII, vol 10, N°2, septiembre de 2001

Características de la onda auditiva P300 en la clasificación de Leonhard¹

W. K. Strik², A. J. Fallgater³, A. Heidrich⁴, H. Kulke⁵,

Th. J. Mueller⁶ y T. Dierks⁷

Introducción

En 1965, Sutton et al.⁽¹⁾ observaron en sujetos sanos que, en el sistema nervioso central, se obtenía un potencial evocado positivo aproximadamente 300 milisegundos después de un tono de estimulación auditiva infrecuente, pero no después de uno frecuente: se descubría el componente P300. En las décadas siguientes, el trabajo de Sutton estimuló una gran cantidad de investigación empírica tanto en sujetos sanos como en pacientes con diferentes trastornos neurológicos y psiquiátricos. El componente P300 se convirtió en uno de los potenciales evocados mejor conocido y más confiablemente obtenidos en condiciones fisiológicas y patológicas e, incluso más importante aún, se demostró que refleja procesos cognitivos conscientes, en particular la capacidad de las fuentes de atención⁽²⁾ y la codificación de la información en la memoria a corto plazo⁽³⁾.

En la esquizofrenia, si bien las alteraciones características del componente P300 se han descripto desde principios de los ’70, la introducción de métodos de análisis topográfico más sofisticados y la investigación de subgrupos esquizofrénicos  más homogéneos han llevado, en años recientes, a nuevos puntos de vista con relevancia clínica y teórica. Luego de una breve consideración metodológica del paradigma P300, en la siguiente revisión resumiremos nuestros hallazgos en relación con el componente P300 en los subgrupos de la clasificación de Leonhard.

Paradigma P300 y análisis

El paradigma acústico utilizado en los estudios de nuestro grupo para obtener el componente P300 consiste de un tono frecuente de 1000 Hz y de un tono infrecuente de 2000 Hz, con estandarización del volumen y de los parámetros de ascenso y caída, los cuales son presentados a ambos oídos del sujeto por medio de auriculares. Los tonos se emiten en un orden aleatorio con emisiones de un 20% de tonos altos objetivo y un 80% de tonos bajos no objetivo. Al sujeto se lo instruye para que cuente silenciosamente sólo los tonos infrecuentes. Fuera de línea se promedia un total de 30 respuestas cerebrales libres de artefactos a los tonos infrecuentes para identificar el componente positivo del potencial evocado dentro del rango de tiempo de 270-470 ms.

La simplicidad es una de las grandes ventajas del paradigma P300, lo cual lleva a obtener resultados neurofisiológicos muy precisos, en tanto que las tareas más complejas tienden a proveer correlatos electrofisiológicos más ambiguos.

Generalmente, el método de análisis tradicional del EEG y de los potenciales evocados está restringido al dominio temporal. Desde ese punto de vista, el objeto de interés son las series temporales de los perfiles de las ondas P300, la mayoría medida sobre los electrodos de la línea media. Desde un enfoque moderno, la actividad eléctrica cerebral se entiende como una secuencia de mapas de campo momentáneos⁽⁴⁾. En este sistema de análisis independiente de la referencia, los valores de amplitud se calculan como la diferencia entre los valores de amplitud máxima y mínima en el punto temporal del pico de la fuerza de campo máxima del mapa de potenciales evocados total (Fuerza de Campo Global dentro de la ventana temporal de interés). La topografía de los campos eléctricos cerebrales obtenidos por el paradigma P300 es cuantificada por medio de descriptores topográficos. Estas son las localizaciones de los valores extremos (extrema) o de los centros de gravedad (centroids) de las respectivas áreas positivas y negativas de los campos eléctricos cerebrales.

Las localizaciones de los extrema y de los centroids son cuantificadas por medio de un sistema de coordinadas resultante de la proyección planar de la disposición de los electrodos sobre una grilla rectangular. Las localizaciones de los electrodos y de los descriptores se identifican por medio de números enteros del 1 al 5 en la dirección izquierda-derecha y en la anterior-posterior (Fig. 1). Esta cuantificación fisiológicamente significativa permite que se realice el análisis estadístico de aspectos topográficos bien definidos de los mapas de potenciales evocados sin tener que recurrir a pruebas múltiples.

 

Figura 1

La identificación de las fuentes eléctricas cerebrales está limitada por la imposibilidad matemática de calcular una solución única de una fuente de localización de los potenciales eléctricos cerebrales medidos en el cuero cabelludo. Sin embargo, el método del análisis topográfico permite hacer una distinción de las diferentes configuraciones de los campos eléctricos cerebrales. En tanto que no es posible dar una solución obligatoria de la localización de una fuente eléctrica cerebral, se puede aseverar que las distintas configuraciones de campo deben haber sido generadas por diferentes ensambles espaciales de células nerviosas.

Parámetros de la onda P300 en los trastornos esquizofrénicos

Amplitudes de la onda P300

En 1972, Roth et al. fueron los primeros en describir la reducción de las amplitudes de las ondas P300 en los pacientes esquizofrénicos en comparación con los controles sanos⁽⁵⁾. Desde entonces, muchos estudios confirmaron el hallazgo de la reducción de los valores de la amplitud que fueron medidos generalmente en los electrodos de la línea media referidos al lóbulo de la oreja o a la mastoides^(6-11).

Sin embargo, otros estudios no pudieron hallar reducciones en las amplitudes de la onda P300 en los pacientes esquizofrénicos diagnosticados de acuerdo con los criterios del DSM-III-R^(12,13). A partir de estas inconsistencias, se ha postulado la heterogeneidad de las muestras de esquizofrénicos. Este punto de vista se vió apoyado por un estudio de nuestro grupo que mostró que 18 pacientes esquizofrénicos diagnosticados de acuerdo con los criterios del DSM-III-R no difirieron de un grupo control apareado por edad y sexo con respecto a la amplitud de sus ondas P300. La reclasificación de esta muestra de acuerdo con la nosología de Leonhard determinó un grupo de 11 esquizofrénicos sistemáticos y no sistemáticos y 7 sujetos con psicosis cicloides. Mientras que los pacientes esquizofrénicos sistemáticos y no sistemáticos tenían amplitudes P300 significativamente reducidas, en las psicosis cicloides se halló una tendencia al aumento de las amplitudes en comparación con los controles pareados⁽¹⁴⁾.

En un estudio de replicación hecho con una gran muestra de 18 pacientes con psicosis cicloides, el incremento en las amplitudes de la onda P300 fue significativo⁽¹⁵⁾ (Fig. 2).

 

Figura 2

  

Este resultado fue de particular interés dado que hasta la fecha no se habían informado amplitudes P300 más grandes que lo normal para ningún otro grupo de pacientes psiquiátricos. Este hallazgo puede ser interpretado como una expresión neurofisiológica de un alto nivel de alerta en este grupo de pacientes y, por lo tanto, contribuye a la comprensión psicofisiológica de estos trastornos. Esta conclusión es consistente con los resultados de Warketin et al.⁽¹⁶⁾ quienes demostraron un aumento de los niveles del flujo sanguíneo hemisférico en los pacientes con psicosis cicloides.

En otro estudio de nuestro grupo, se ha demostrado que en los pacientes esquizofrénicos las amplitudes de las ondas P300 se correlacionan con el desempeño de la atención, expresado este como el porcentaje de error en la prueba de atención d2⁽¹⁷⁾. Además, Ford et al.⁽¹⁸⁾ encontraron una correlación entre las amplitudes P300 y la concentración del principal metabolito de la noradrenalina (MHPG) en el líquido céfalorraquídeo de pacientes esquizofrénicos. Estos resultados concuerdan con nuestra visión acerca de que las amplitudes de la onda P300 son una dimensión global relacionada con el esfuerzo de la atención y con el grado de activación cerebral.

Desde un punto de vista dimensional, hay ciertas indicaciones acerca de que las amplitudes de la onda P300 tienen un valor pronóstico dado que en los pacientes esquizofrénicos se correlacionaron inversamente con los síntomas negativos⁽¹⁹⁾ y que se correlacionaron significativamente con el desenlace clínico luego de un período promedio de 2,4 años⁽²⁰⁾. Estos hallazgos sugieren que la amplitud de la onda P300 se relaciona con un daño persistente relevante para la vida diaria de los pacientes esquizofrénicos que sigue a la remisión del episodio psicótico agudo.

El resultado arriba mencionado de amplitudes más grandes que lo normal en las psicosis cicloides es, por lo tanto, consistente con el pronóstico típicamente excelente de estas psicosis caracterizadas por una recuperación total y una completa restitución de la competencia social. Por medio de un estudio de seguimiento debería contestarse a la cuestión acerca de si esta característica es un rasgo de las psicosis cicloides, o si debería considerársela como un residuo transitorio de la excitación psicovegetativa que ocurre durante la psicosis aguda.

Topografía de la onda P300

En los pacientes con esquizofrenia se han descripto repetidamente distribuciones topográficas asimétricas de la onda P300 sobre el cuero cabelludo, con amplitudes mayores sobre los lugares en los que se sitúan los electrodos del hemisferio derecho. Este hallazgo parece estar presente, sin embargo, solamente si se aplica un paradigma P300 con conteo silencioso de los tonos objetivo^(8,21-23). Pfefferbaum et al.⁽²⁴⁾ no han podido replicar este hallazgo usando un paradigma P300 que requiere una respuesta motora con el dedo índice derecho del sujeto. Podríamos especular, por tanto, que la localización en el hemisferio derecho del componente P300 refleja un déficit funcional hemisférico izquierdo en los sujetos esquizofrénicos, el cual se relaciona al procesamiento verbal y no a una respuesta motora. Otra explicación para esta inconsistencia podría ser, nuevamente, la heterogeneidad de las muestras de los pacientes.

En uno de nuestros primeros estudios, hubo una tendencia de la máxima del campo eléctrico P300 cerebral a dislocarse hacia la derecha en 18 pacientes esquizofrénicos (según el DSM-III-R) en comparación con controles sanos⁽¹⁴⁾. Nuevamente, la aplicación de la clasificación de Leonhard condujo a resultados neurofisiológicos más precisamente delimitados. Los sujetos esquizofrénicos sistemáticos y no sistemáticos tienen una localización hemisférica derecha del campo P300, en tanto que el grupo de las psicosis cicloides se caracterizó por un máximo hemisférico izquierdo que no difirió de los controles sanos (Fig. 3). Estas características topográficas diferentes fueron replicadas tanto para el grupo de las esquizofrenias de Leonhard⁽¹⁹⁾ como para las psicosis cicloides⁽¹⁵⁾.

Figura 3

 

La localización hemisférica derecha del máximo de la onda P300 en los pacientes esquizofrénicos puede explicarse con un déficit de los generadores P300 del hemisferio temporal izquierdo. Esta interpretación concuerda con los hallazgos neuropatológicos que describen la pérdida celular en las áreas cerebrales temporales izquierdas y en particular hipocámpicas. Más aún, McCarley et al.⁽²³⁾ informaron acerca de una correlación de las amplitudes P300 del lóbulo temporal izquierdo con el volumen de la región posterior de la circunvolución temporal superior medidas con RMN.

De un estudio neuropsicológico de nuestro grupo proviene evidencia adicional acerca del déficit de la función del lóbulo temporal izquierdo en los pacientes esquizofrénicos. Se demostró que el desempeño en la prueba de los pares verbales (que refleja la función del lóbulo temporal izquierdo) se correlacionó inversamente con la magnitud de la localización hemisférica derecha del pico de la onda P300⁽¹⁷⁾. La presencia de una leve asimetría P300 “fisiológica” hacia el hemisferio izquierdo como en los controles sanos indica que en este grupo de pacientes no está presente ningún déficit funcional del hemisferio izquierdo.

Latencias de la onda P300

La latencia es un parámetro de la onda P300 con resultados inconsistentes en los pacientes esquizofrénicos. Algunos investigadores describieron una prolongación de las latencias P300 en los pacientes esquizofrénicos ^(25-28) pero este hallazgo inespecífico también fue informado en pacientes con depresión⁽²⁹⁾, demencia⁽³⁰⁾, trastornos de la personalidad⁽³¹⁾ y alcoholismo⁽³²⁾. Además, Pfefferbaum et al.⁽³³⁾ concluyeron que las latencias mayores en los pacientes esquizofrénicos podrían depender de su medicación neuroléptica. Se pueden extraer conclusiones similares a partir de un estudio longitudinal conducido por nuestro grupo⁽²⁰⁾.

En nuestros estudios, ni los sujetos esquizofrénicos ni los pacientes con psicosis cicloides difirieron de los controles con respecto a las latencias P300.

Los parámetros de la onda P300 pueden ser considerados como características biológicas significativas relacionadas con los procesos cognitivos. Nuestros hallazgos brindan apoyo a la nosología de Leonhard desde un punto de vista neuropsicológico dado que discriminan a los sujetos esquizofrénicos sistemáticos y no sistemáticos (caracterizados por bajas amplitudes y asimetrías patológicas) de los pacientes con psicosis cicloides (que tienen amplitudes mayores a lo normal y configuraciones topográficas normales de los mapas).

Conclusiones

Clínicamente, la amplitud de la onda P300 parece estar relacionada con el desempeño persistente de la atención y representa una dimensión pronóstica que indica un mejor desenlace en los pacientes con amplitudes mayores que en aquellos con amplitudes bajas. Esto es consistente con los hallazgos respecto de la clasificación de Leonhard pero puede ser válido incluso dentro del subgrupo de las esquizofrenias.

La asimetría patológica hallada en la esquizofrenia sistemática y no sistemática se correlacionó con los déficits funcionales temporales izquierdos evaluados neuropsicológicamente asociados con el procesamiento verbal pero no con la competencia social del paciente. Este hecho, junto con la observación de que las asimetrías de la onda P300 se observan típicamente con los paradigmas que implican al procesamiento verbal, indica déficits en las funciones cerebrales relacionadas con el lenguaje. Se necesitan estudios adicionales para aclarar si las asimetrías P300 patológicas -posiblemente asociadas con los síntomas relacionados al lenguaje, tales como el trastorno del pensamiento o las alucinaciones auditivas- ocurren en ciertos subgrupos de esquizofrenias sistemáticas y/o no sistemáticas.

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Notas al pie:

¹ Título original: Strik WK, Fallgatter AJ, Heidrich A, Kulke H, Mueller ThJ, Dierks T. Auditory P300 features in Leonhard’s classification. In: Franzek E, Ungvari GS (eds). Recent advances in leonhardian nosology. I. 1997; pp 61-76. International Wernicke-Kleist-Leonhard Society, Wuerzburg, Germany. Traducción especialmente autorizada para la revista ALCMEON. Traductor: Sergio Gustavo Evrard; médico, especialista en psiquiatría, ex-residente del Hospital Neuropsiquiátrico “Braulio A. Moyano”; Buenos Aires, Argentina.

² Dr. med., Privat-Dozent, Department of Psychiatry, University of Würzburg, Fuechleinstrasse 15, 97080 Würzburg, Germany.

³ Dr. med., Department of Psychiatry, University of Würzburg, Fuechleinstrasse 15, 97080 Würzburg, Germany.

⁴ Dr. med., Department of Psychology, Institute of Cognitive and Decision Sciences, University of Oregon, Eugene, OR, 97403 USA.

⁵ Dr. med., Psychiatrisches Landerskrankenhaus Winsberg, 74189 Weinsberg, Germany.

⁶ Dr. med., Department of Psychiatry, University of Würzburg, Fuechleinstrasse 15, 97080 Würzburg, Germany.

⁷ Dr. med., Privat-Dozent, Department of Psychiatry I, University of Frankfurt, Heinrich Hoffmann Strasse 10, D-60528 Frankfurt a. Main, Germany.