onda beta

Las ondas beta , o ritmo beta , son oscilaciones neuronales (ondas cerebrales) en el cerebro con un rango de frecuencia de entre 12,5 y 30 Hz (12,5 a 30 ciclos por segundo ). Coexisten varios ritmos diferentes, algunos con función inhibitoria y otros con función excitatoria. ^{[ 1 ]}

Las ondas beta se pueden dividir en tres secciones: ondas beta bajas (12,5–16  Hz, "Beta  1"); ondas beta (16,5–20  Hz, "Beta  2"); y ondas beta altas (20,5–28  Hz, "Beta  3"). ^{[ 2 ]} Los estados beta son los estados asociados con la conciencia normal de vigilia .

Las ondas beta fueron descubiertas y nombradas por el psiquiatra alemán Hans Berger , quien inventó la electroencefalografía (EEG) en 1924, como método para registrar la actividad eléctrica cerebral desde el cuero cabelludo humano. Berger denominó ondas alfa a las ondas de mayor amplitud y menor frecuencia que aparecían en la parte posterior del cuero cabelludo cuando el sujeto tenía los ojos cerrados . Las ondas de menor amplitud y mayor frecuencia que reemplazaban a las ondas alfa cuando el sujeto abría los ojos fueron denominadas ondas beta. ^{[ 3 ]}

Las ondas beta de baja amplitud con frecuencias múltiples y variables suelen estar asociadas con pensamientos activos, agitados o ansiosos y con una concentración activa. ^{[ 4 ]}

En la corteza motora , las ondas beta se asocian con las contracciones musculares que ocurren en movimientos isotónicos y se suprimen antes y durante los cambios de movimiento, ^{[ 5 ]} con observaciones similares en habilidades motoras finas y gruesas. ^{[ 6 ]} Los picos de actividad beta se asocian con un fortalecimiento de la retroalimentación sensorial en el control motor estático y se reducen cuando hay un cambio de movimiento. ^{[ 7 ]} La ​​actividad beta aumenta cuando el movimiento debe resistirse o suprimirse voluntariamente. ^{[ 8 ]} La inducción artificial de un aumento de las ondas beta en la corteza motora mediante una forma de estimulación eléctrica llamada estimulación transcraneal de corriente alterna, consistente con su vínculo con la contracción isotónica, produce una ralentización de los movimientos motores. ^{[ 9 ]}

Las investigaciones sobre la retroalimentación de recompensa han revelado dos componentes beta distintos: un componente beta alto (gamma bajo) ^{[ 10 ]} y un componente beta bajo ^{[ 11 ]} . En asociación con ganancias inesperadas, el componente beta alto es más pronunciado al recibir un resultado inesperado, con baja probabilidad ^{[ 12 ]} . Sin embargo, se dice que el componente beta bajo está relacionado con la omisión de ganancias, cuando se esperan ganancias ^{[ 11 ] .}

Durante el reposo, las oscilaciones beta rápidas predominan en la corteza prefrontal lateral (CPFL) en humanos, tras un aumento posteroanterior de la frecuencia. Este aumento de la frecuencia beta en las subregiones más anteriores se corresponde con un modelo anatómico de la función de la CPFL en el que el control cognitivo se organiza jerárquicamente, con mecanismos de control más abstractos y sofisticados a cargo de las regiones más anteriores y un control más directo/concreto de la acción dirigida a objetivos en las regiones posteriores. Esto concuerda además con el hecho de que la frecuencia beta de la CPFL posterior es más lenta, similar a la observada en la corteza motora en reposo. ^{[ 13 ]}

Un desafío importante en el estudio de oscilaciones específicas, como las ondas beta, ha sido determinar si son funcionalmente relevantes por sí mismas o si son simplemente un artefacto (un armónico) de ritmos más fuertes y no sinusoidales a frecuencias más bajas (por ejemplo, ondas alfa). ^{[ 14 ]} Un estudio de 2023 desarrolló un nuevo algoritmo para detectar y analizar solo las ráfagas beta "genuinas" que no coinciden en el tiempo ni en el espacio con ritmos de menor frecuencia más prominentes. Los investigadores descubrieron que las características de estas ráfagas beta "genuinas" estaban sistemáticamente moduladas por las demandas cognitivas de una tarea de memoria de trabajo. Esto proporcionó una sólida evidencia de que los ritmos beta son una señal neuronal distinta y funcionalmente relevante en la memoria de trabajo humana, y no simplemente un subproducto de otras oscilaciones. ^{[ 14 ]}

Las ondas beta se consideran a menudo indicativas de la transmisión cortical inhibitoria mediada por el ácido gamma-aminobutírico (GABA), el principal neurotransmisor inhibitorio del sistema nervioso de los mamíferos. Las benzodiazepinas, fármacos que modulan los receptores GABA _A , inducen ondas beta en los registros de EEG de humanos ^{[ 15 ]} y ratas. ^{[ 16 ]} También se observan ondas beta espontáneas de forma difusa en los registros de EEG del cuero cabelludo de niños con síndrome de duplicación 15q11.2-q13.1 ( Dup15q ) que tienen duplicaciones de los genes de las subunidades del receptor GABA _A GABRA5 , GABRB3 y GABRG3 . ^{[ 17 ]} De manera similar, los niños con síndrome de Angelman con deleciones de los mismos genes de las subunidades del receptor GABA _A presentan una amplitud beta disminuida. ^{[ 18 ]} Por lo tanto, las ondas beta son probables biomarcadores de disfunción GABAérgica, especialmente en trastornos del neurodesarrollo causados ​​por deleciones/duplicaciones de 15q.