registro de la actividad muscular mediante electromiografía

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REGISTRO DE LA ACTIVIDAD MUSCULAR MEDIANTE ELECTROMIOGRAFÍA

La primera práctica tuvo como objeto adquirir destrezas básicas en el empleo de la

técnica de la electromiografía y su aplicación en Psicofisiología. La electromiografía (EMG) es elregistro de la actividad eléctrica generada por el músculo estriado. Esta técnica capta la suma o

combinación de los potenciales de acción musculares producidos por un conjunto de fibras.

Todas nuestras acciones voluntarias se desarrollan mediante la musculatura, la cual

está controlada por el Sistema Nervioso Periférico (concretamente la sección Sensoriomotora).

Es a través de ella como nos relacionamos con el medio. Así, nos encontramos con una primera

división: musculatura estriada y musculatura lisa. Ésta última conforma los aparatos

reproductor y excretor, los vasos sanguíneos, la piel y los órganos internos.

Por su parte, la mayoría de los músculos estriados puede mover el esqueleto,

permitiendo así al organismo reaccionar en relación con el entorno en función de lasdecisiones tomadas por el Sistema Nervioso Central. No obstante existen músculos estriados

que no desplazan ningún hueso, como los que mueven algunos de los músculos faciales. Por

ello, el registro de la actividad muscular es una buena medida de la conducta del individuo.

Un ámbito de estudio en el que se utiliza la EMG es la medición de la conducta como

índice de rendimiento en tareas que requieren el procesamiento de la estimulación

presentada. En nuestra práctica nos centramos, sin embargo, en el uso de esta técnica como

señal de actividad mental, índice de procesos emocionales.

Nuestro sistema muscular manifiesta continuamente, a través de expresiones faciales

y posturas corporales, el tono hedónico (estado de bienestar) y grado de activación delindividuo. No obstante, en ocasiones los cambios no son visibles, como el aumento del tono

muscular (es decir, la tensión muscular de base) o pequeñas contracciones en músculos

faciales que no se traducen en expresiones patentes.

Todos estos factores hacen que sea habitual la colocación de los electrodos de

registros en el antebrazo y en la cara. Más concretamente, en nuestra práctica registramos la

actividad del músculo palmar mayor del antebrazo (ver figura 1) y del frontal, justo en la parte

superior del ojo.



Los electrodos utilizados con más frecuencia para los registros electromiográficos son

los de tipo copa, no polarizables. Su tamaño es variable, aunque se suelen emplear para

musculatura facial electrodos de 0.25 cm de diámetro y para el resto de músculos de 0.5 cm de

diámetro. Los electrodos son fijados a la piel mediante anillos de papel adhesivo.

El montaje de electrodos realizado en la práctica de EMG fue de tipo bipolar. Este tipode montaje supone colocar ambos electrodos de un mismo par en dos zonas eléctricamente

activas para cuantificar la diferencia de potencial entre ambas zonas. Esto es, obtenemos una

medición de las respuestas musculares. Normalmente los electrodos se alinean

longitudinalmente en el músculo, es decir, siguiendo la dirección de las fibras musculares. El

electrodo de tierra se sitúa en las inmediaciones de la zona de registro.

En registros electromiográficos contamos con dos indicadores: la amplitud de la onda y

la frecuencia de la misma. Este tipo de actividad es una de las señales para la que más

complicado resulta definir a priori los valores de amplificación y filtrado debido a su enorme

variabilidad en amplitud y frecuencia.

La amplitud depende del tamaño del músculo registrado y de la fuerza de la

contracción. La señal EMG puede variar desde menos de un microvoltio hasta uno o dos

milivoltios. Para músculos pequeños como los faciales se utiliza una amplificación de entre

200.000 y 500.000 veces el valor registrado. Sin embargo, para músculos grandes como los de

las extremidades o el tronco la amplificación alcanza valores más pequeños, de entre 50.000 y

100.000 veces el valor original.

En cuanto a la frecuencia, puede ser muy alta en cualquier tipo de registro. Su valor

puede variar desde unos 10 Hz hasta más de 1kHZ. Resulta recomendable conectar un filtro de

paso bajo en valores máximos (al menos 500 Hz). Se pueden utilizar diversos tipos de filtros.

La señal EMG original presenta, debido a su alta frecuencia, una densa sucesión de

ciclos que complican el cálculo de la amplitud, el parámetro que debe cuantificarse por ser el

indicador más claro de contracción muscular: cuanto mayor es la amplitud, mayor es la

contracción del músculo. Para ello se suelen emplear dos operaciones: la suavización y la

integración. No obstante, de forma previa a estas operaciones hay que llevar a cabo una

rectificación de la señal, proceso que combina las desviaciones positivas y negativas en torno a

un valor medio. La integración presenta un balance o suma de la actividad producida en

intervalos fijos de tiempo. La suavización es más recomendable, puesto que no recurre a la

división temporal del registro, proporcionando información más exacta sobre el momento en

el que se producen los principales cambios en la actividad EMG.



DESARROLLO

En nuestra práctica se tomaron cuatro voluntarios, dos de ellos para hacer de sujetos

experimentales y otros dos para ejercer de psicofisiólogos. A los encargados de esta última

tarea se les pidió que recordaran el procedimiento de colocación de electrodos. En primer

lugar, suele ser necesario raspar la piel con un gel abrasivo o una lámina raspadora. Debido alcarácter exclusivamente didáctico de la práctica, nos saltamos este primer paso para

importunar en lo mínimo posible a los voluntarios. En segundo lugar, es importante lavar con

un algodón impregnado en alcohol o acetona la zona raspada. De esta forma se elimina la

posible suciedad presente en la piel, así como las células desprendidas con el raspado,

disolviéndose además la película de grasa con que generalmente cuenta la piel en

determinadas áreas. Finalmente, debe aplicarse una sustancia conductora o pasta electrolítica

entre el electrodo y la piel.

Con todas estas operaciones conseguimos que la impedancia alcance valores mínimos

equilibrados en todos los electrodos.

Una vez colocados los electrodos y situado el sujeto dentro de la caja de Faraday, se

pidió al sujeto experimental que contrajera la mano aplicando una pequeña fuerza que

incrementaría de forma gradual. Pudimos observar en el proyector conectado al ordenador de

registro que la onda adoptaba una forma característica. Resulta llamativo cómo la actividad

bioeléctrica del músculo iba disminuyendo conforme la tarea se alargaba en el tiempo por

efecto de la fatiga. A continuación, se pidió al sujeto que llevara a cabo su máxima contracción

voluntaria (medida con un dinamómetro). En este caso pudimos ver comparando los

resultados con los anteriores que, a medida que se requiere mayor fuerza de contracción,

mayores son la amplitud y la frecuencia de la onda en el registro.

Posteriormente se pidió al voluntario que mantuviese la máxima contracciónvoluntaria durante el máximo tiempo posible. En tareas como esta, que suponen fatiga para el

individuo, podemos observar que, para mantener el mismo nivel de contracción, se utilizan

más motoneuronas a los 20 seg. que a los 0seg. Este fenómeno se denomina reclutamiento.

Por último, además del electrodo de registro del músculo palmar mayor se colocó al

sujeto otro canal de registro para medir la contracción del frontal. Con esto pudimos ver que, a

pesar de que dicho músculo no era necesario para producir una contracción del músculo

palmar mayor, en tareas que requieren esfuerzo como la máxima contracción voluntaria

mantenida en el tiempo se produce también una contracción involuntaria de dicho músculo.

CONCLUSIÓN

Como hemos podido contemplar, el registro de la actividad muscular mediante

electromiografía nos aporta gran cantidad de información sobre la relación entre el sistema

nervioso periférico y diversos procesos psicológicos. Ya mostraron los resultados de Jacobson

(1927) que se producen contracciones musculares en diferentes lugares del cuerpo cuando un

sujeto realiza tareas cognitivas tras un periodo de relajación. Desde entonces, esta técnica se

ha convertido en un elemento fundamental en el repertorio de cualquier estudio sobre loscorrelatos fisiológicos de la conducta.



REFFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

La electromiografía presenta una amplia variedad de aplicaciones. Un ejemplo de ello

es el estudio que recientemente han llevado a cabo Walla, Brenner & Koller (2011),relacionado con el mundo del marketing. En dicho estudio se tomaron varias medidas

fisiológicas, entre ellas la EMG, para comprobar si existía algún cambio electrofisiológico ante

la presentación de distintos nombres de marcas. Algunos de estos nombres habían sido

categorizados por los sujetos de forma previa a la investigación, dividiéndolos en función de si

les gustaban o no.

Así, se comprobó que se producían variaciones en la contracción del orbicularis oculi

como indicador de reflejo de sobresalto en función de la actitud que el sujeto tuviera respecto

de la marca presentada. Si al sujeto le gustaba la marca, es decir, tenía una actitud positiva

hacia ella, se producía un descenso de dicho reflejo.

En otra investigación también muy reciente, los coreanos Park & Kim (2011) estudiaron

la reactividad fisiológica a distintos estímulos emocionales en pacientes de esquizofrenia. Entre

otras medidas, utilizaron el registro de la actividad electromiográfica de los músculos

corrugador superciliar y orbicularis oculi ante la presentación de cinco tipos de cortos

cinematográficos. Cada corto elicitaba un tipo de emoción: ira (anger ), asco (disgust ), miedo

( fear ), diversión (amusement ), tristeza, (sadness), felicidad (happiness), ansiedad (anxiety ), y

sorpresa (surprise). El estudio mostró una deficiencia en el reconocimiento de la emoción de

ira en los pacientes de esquizofrenia, pero no en el resto de emociones.

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