La conexión entre el ritmo del corazón y la actividad del cerebro

La interocepción es la habilidad de nuestro cuerpo para sentir lo que está pasando por dentro, como las sensaciones del corazón y otros órganos. Esta capacidad nos ayuda a entender el mundo que nos rodea y afecta cómo pensamos y sentimos. La conexión entre nuestros órganos internos y el cerebro es bidireccional. El cerebro recibe información sobre lo que está pasando en el cuerpo y también envía señales de vuelta para controlar las funciones corporales.

Una interacción importante ocurre entre el corazón y el cerebro. Cada vez que el corazón late, pasa por dos fases principales: relajación (diástole) y contracción (Sístole). Durante la diástole, el corazón se llena de sangre, y durante la sístole, bombea esa sangre fuera. Sensores especiales en el corazón, llamados barorreceptores, envían información al cerebro sobre cómo está funcionando el corazón. Esta información viaja a través de nervios a diferentes partes del cerebro, ayudándonos a entender el estado de nuestro cuerpo.

Investigaciones han mostrado que las fases del ciclo del corazón pueden influir en cómo percibimos las cosas, cómo pensamos y hasta cómo actuamos. Esto es especialmente importante para entender la salud mental, ya que algunos problemas de salud mental pueden surgir de una mala comunicación entre el cerebro y el cuerpo. Sin embargo, no se ha investigado mucho sobre cómo estos conocimientos podrían ayudar a personas con condiciones neurológicas o que tienen problemas para moverse.

Una área de estudio se llama Imaginación motora (IM), donde las personas visualizan movimientos sin realmente realizarlos. Esta técnica es crucial en interfaces cerebro-computadora (BCIs) que ayudan a personas con problemas de movilidad a controlar dispositivos. Aunque la IM se ha usado mucho, no está claro cómo los ciclos del corazón afectan este proceso. Entender cómo el ritmo del corazón interactúa con el cerebro durante la IM podría llevar a mejores BCIs y métodos de rehabilitación, especialmente para sobrevivientes de accidentes cerebrovasculares.

#Objetivo del Estudio

Este estudio tuvo como objetivo investigar cómo el tiempo del ciclo del corazón influye en la Actividad cerebral durante tareas de imaginación motora. Exploramos si realizar o imaginar movimientos durante diferentes fases del ciclo del corazón podría afectar las respuestas del cerebro. Miramos dos ideas principales: si la fase activa del corazón (sístole) ayuda o dificulta la actividad cerebral relacionada con el movimiento.

#Metodología

#Participantes

Un total de 29 voluntarios sanos participaron en el estudio. Todos eran diestros, tenían entre 18 y 40 años, y tenían visión normal o corregida. Los participantes fueron seleccionados según criterios específicos para asegurarse de que no tuvieran problemas neurológicos conocidos.

#Tareas Experimentales

Los participantes participaron en dos tareas: ejecución motora (EM) e imaginación motora (IM). En la tarea de EM, movieron físicamente sus pulgares en respuesta a flechas mostradas en una pantalla. En la tarea de IM, imaginaron los mismos movimientos sin moverse. Cada tarea incluía instrucciones claras y un enfoque en las sensaciones sentidas durante los movimientos.

#Recolección de Datos

Durante las tareas, los investigadores registraron la actividad cerebral a través de Electroencefalogramas (EEG), la actividad del corazón a través de Electrocardiogramas (ECG) y la actividad muscular a través de electromiogramas (EMG). El EEG midió señales cerebrales que indican actividad neural, mientras que el ECG proporcionó información sobre el ritmo del corazón. El EMG registró las respuestas musculares, ayudando a ver cuán involucrados estaban los participantes en las tareas.

#Análisis de Datos

Los investigadores analizaron los datos para ver cómo la actividad cerebral cambiaba en respuesta a las tareas y al tiempo de los ciclos del corazón. Buscaron diferencias en la actividad cuando las señales para moverse ocurrieron durante la sístole y la diástole. Rastrearon cambios en rangos de frecuencia asociados con diferentes actividades cerebrales, enfocándose principalmente en las bandas alfa y beta, que están vinculadas al movimiento y procesamiento sensorial.

#Resultados

#Actividad Cerebral Durante la Imaginación Motora

Cuando los participantes imaginaron movimientos, mostraron mayores cambios en la actividad cerebral (específicamente, disminuciones en las frecuencias alfa y beta) durante la fase diastólica que durante la sístole. Esto sugiere que el cerebro procesa las señales visuales para el movimiento de manera más efectiva cuando el corazón está en su estado de relajación. Por el contrario, durante la sístole, los efectos fueron mínimos y breves.

#Incrementos en la Actividad Muscular

Las grabaciones musculares indicaron mayor actividad durante los movimientos imaginados en diástole en comparación con la sístole. Este hallazgo sugiere que el ciclo del corazón puede mejorar la conexión entre la ejecución de movimientos imaginados y reales.

#Sincronización del Latido

El análisis también reveló que el tiempo del latido del corazón no se alineó perfectamente con las señales visuales para el movimiento, lo que indica que los participantes no sincronizaron conscientemente sus latidos con las instrucciones de la tarea. Sin embargo, los ensayos que mostraron mayor actividad cerebral y compromiso muscular a menudo se agruparon alrededor de momentos específicos dentro de la fase diastólica.

#Discusión

#Implicaciones para la Terapia y Tecnología

Los hallazgos del estudio sugieren que los métodos de entrenamiento para individuos que usan BCIs podrían mejorarse alineando la presentación de señales con la fase diastólica del ciclo del corazón. Este momento podría aumentar la participación del cerebro y mejorar la efectividad de los BCIs. Además, estos conocimientos podrían informar técnicas de neurorehabilitación para sobrevivientes de accidentes cerebrovasculares. Animar a los pacientes a visualizar movimientos mientras su corazón está en diástole podría mejorar su proceso de recuperación.

#Limitaciones y Direcciones Futuras

Aunque este estudio proporciona perspectivas críticas, hay limitaciones. Un punto clave es que no medimos las sensaciones reales de los participantes durante la imaginación motora. La investigación futura debería analizar cómo los ciclos del corazón afectan la claridad de los movimientos imaginados y las sensaciones. Además, deberían realizarse ensayos para ver cómo se pueden aplicar estos hallazgos en entornos reales para BCIs y programas de rehabilitación.

#Conclusión

En general, este estudio resalta cómo el ciclo del corazón influye en la actividad cerebral durante las tareas de imaginación motora. Sugiére que los métodos de entrenamiento podrían ser más efectivos si se adaptan para alinearse con los ritmos internos del cuerpo, ofreciendo avenidas prometedoras para mejorar las tecnologías asistivas y las estrategias de rehabilitación.