La historia olvidada de las ondas cerebrales alfa

En sentido estricto, las ondas cerebrales alfa abarcan oscilaciones neuronales que oscilan entre 8 y 12 hercios. Sin embargo, su significado trasciende las meras frecuencias. Gracias a una mezcla de investigación científica e influencia cultural, las ondas alfa se han convertido en sinónimo de relajación, tranquilidad e incluso profundidad espiritual. Acompáñenos en un viaje a través de la intrigante historia de las ondas alfa, en el que pretendemos arrojar luz sobre sus interpretaciones modernas. Esta exploración histórica también nos servirá de brújula para navegar por el cambiante panorama de la tecnología de neurofeedback para consumidores.

¿Qué es una onda cerebral? 

Los pensamientos, emociones y comportamientos humanos surgen de la actividad eléctrica de las células cerebrales, llamadas neuronas. Cuando una neurona “dispara” o se activa, una corriente bioeléctrica se propaga a través de su axón. Cuando muchas células disparan al mismo tiempo, los electrodos en el cráneo pueden detectar este cambio en el voltaje, un proceso que forma la base de la electroencefalografía, o EEG.

Un gráfico de EEG típico revela crestas y valles rítmicos, reflejo de los voltajes ascendentes y descendentes en grupos de neuronas. Estas dinámicas a veces se llaman “ondas cerebrales” y se miden típicamente en hertzios (Hz), o ciclos por segundo. 

Hans Berger, el inventor del electroencefalograma, registró por primera vez ondas cerebrales humanas en la década de 1920. Sus primeras publicaciones sobre el tema identifican dos categorías principales: ondas alfa (8-12 Hz) y ondas beta (12-35 Hz) (Berger, 1929). 

En las décadas siguientes, los investigadores definieron ritmos adicionales, incluyendo ondas delta (0.5-4 Hz), theta (4-8 Hz) y gamma (32-100 Hz) (Abhang 2016).

Este tipo de taxonomía de ondas cerebrales ha demostrado ser útil para los investigadores que estudian varios aspectos del estado de ánimo, la cognición y el sueño. Sin embargo, a lo largo de los años, las diferentes clases de ondas han llegado a significar más que sus rangos de frecuencia designados. Las explicaciones populares a menudo dotan a las ondas de rasgos distintivos, casi humanos: alfa es tranquila, beta está enfocada, gamma es perceptiva, y así sucesivamente.

Las narrativas populares a menudo antropomorfizan las ondas cerebrales, atribuyéndoles características distintas, casi humanas: alfa exuda tranquilidad, beta encarna concentración, gamma significa perceptividad, y así sucesivamente.

Un artículo de 1997 en Scientific American, por ejemplo, afirma que las ondas cerebrales beta se generan “cuando el cerebro está estimulado y comprometido activamente en actividades mentales.” El autor contrasta esta frecuencia con las ondas alfa, que asocia con “no estimulación”: un estado relajado, tranquilo y de reposo. Finalmente, señala que las ondas cerebrales delta surgen durante el “sueño profundo sin sueños” (Herrmann 1997).

Mientras que la reputación de las ondas alfa, beta y delta son algo consistentes en la literatura popular, las ondas cerebrales gamma y theta parecen tener personalidades más maleables. Las ondas theta se han asociado con un estado de “crepúsculo” entre el sueño y la vigilia, y a veces se les atribuye la codificación de recuerdos a largo plazo. Las ondas gamma se han vinculado a una percepción mejorada, resolución de problemas y, entre interpretaciones más extravagantes, a un estado mental amoroso (Abhang 2016; Brainworks).

En la mayoría de los casos, las reputaciones de las ondas cerebrales se relacionan con la ciencia genuina, aunque sea de manera vaga. Las ondas gamma, por ejemplo, han demostrado desempeñar un papel en la percepción a través de varias modalidades sensoriales (Doesburg, 2005; Rieder 2011; Steinmann 2014). Sin embargo, la función de un rango de frecuencia dado no puede reducirse a una sola función mental; y, en consecuencia, la mayoría de las tareas mentales involucrarán múltiples tipos de ondas cerebrales. En resumen, la atribución de personalidades a las oscilaciones no logra captar la compleja realidad de las dinámicas neuronales.

Entre las ondas cerebrales, las ondas alfa reciben la mayor atención. Asociada con la tranquilidad interior, el ritmo es a menudo buscado por meditadores y otros buscadores de serenidad. Pero, ¿Cuánto de esta reputación se deriva de la ciencia? ¿Y cuánto equivale a sensación cultural? Aquí, un poco de historia es útil.

Introducción a las ondas cerebrales alfa

Cuando Hans Berger documentó las ondas alfa en 1929, especuló que podrían desempeñar un papel fundamental en los procesos mentales conscientes, pero evitó hacer declaraciones definitivas sobre el tema (Berger, 1929).  

Cinco años más tarde, Lord E.D. Adrian y Bryan Matthews confirmaron la existencia de las alfa y señalaron que el ritmo era más fácil de discernir cuando colocaban los electrodos sobre el lóbulo occipital, que está involucrado en el procesamiento visual. De hecho, Adrian y Matthews observaron que el ritmo era más fuerte cuando los sujetos cerraban los ojos (Adrian 1934). La pareja concluyó que la entrada visual de alguna manera interfiere con alfa, un hallazgo que desde entonces ha sido abundantemente validado.

Durante los primeros días de la investigación del EEG (décadas de 1930 y 1940), muchos experimentadores centraron su atención en alfa, probablemente debido al hecho de que era la frecuencia más fácil de registrar con los instrumentos disponibles en ese momento. Este primer aluvión de experimentación arrojó una amplia gama de conclusiones sobre este tipo de onda cerebral y asoció el ritmo con todo tipo de funciones mentales. En 1939, por ejemplo, el Dr. George Kreezer afirmó haber encontrado un vínculo entre ciertas variaciones de ondas alfa y la baja inteligencia (Kreezer 1939).

No fue hasta finales de la década de 1960 y principios de la de 1970 que las ondas alfa ganaron una reputación más relajada, un cambio que puede atribuirse, en gran parte, al trabajo del psicólogo Joe Kamiya. Creía que si los sujetos podían aprender a reconocer ciertos ritmos cerebrales, entonces también podrían aprender a producir esos ritmos a voluntad. En los experimentos de Kamiya, los sujetos con EEG escuchaban un tono particular cada vez que su actividad cerebral producía ondas cerebrales alfa; con el tiempo, algunos sujetos de hecho mejoraron su capacidad para generar este ritmo a voluntad (Stoyva 1968,  Kamiya 2011).

Tratando de explicar cómo mantenían la actividad alfa, los sujetos de Kamiya describieron estrategias como “dejarse llevar” o “relajación” (Knowlis 1970). Estos primeros experimentos serían influyentes en múltiples frentes. Desde una perspectiva científica, ofrecieron prueba de concepto para la terapia de neurofeedback e inspiraron décadas de investigación y práctica en el campo. Desde una perspectiva cultural, establecieron un vínculo temprano entre las ondas alfa y la serenidad subjetiva.

Ondas cerebrales alfa y la contracultura

Adrian y Matthews concluyeron que alfa domina cuando el cerebro carece de estimulación visual. Llevando este hallazgo un paso más allá, Kamiya demostró que las ondas desaparecen cuando los sujetos simplemente imaginan escenas visuales. Él explica:

Todos los que habían participado en el experimento describieron varios tipos de imágenes visuales o “ver con el ojo de la mente” como ocurrencias en el estado no-alfa. El estado alfa comúnmente se describió como “no pensar”, “dejar que la mente divague” o “sentir los latidos del corazón” (Kamiya 1968)

En otras palabras, Kamiya descubrió que los sujetos podían aumentar alfa cerrando los ojos y despejando sus mentes, un estado conspicuamente similar a la meditación. Esta similitud no pasó desapercibida para Kamiya, quien publicó su investigación al mismo tiempo que los rituales de meditación oriental ganaban popularidad entre la contracultura estadounidense.

Trabajando en el norte de California a finales de la década de 1960, el laboratorio de Kamiya estaba ubicado en el corazón del movimiento hippie y del movimiento del potencial humano. Dentro de este entorno cultural, alfa adquirió rápidamente una connotación trascendental y espiritual, una connotación que el propio Kamiya abrazó. 

Escribiendo en Psychology Today, trazó paralelismos entre sus experimentos y la meditación, señalando que “siete practicantes de meditación Zen” participaron en la prueba y parecían sobresalir en la producción de alfa. En el artículo, Kamiya también retrató el estado alfa como una experiencia relajante y digna de ser perseguida. Continuó: “Las personas se describen a sí mismas como tranquilas, calmadas y alertas cuando están en el estado alfa... Algunos de ellos nos pidieron repetir las pruebas para poder experimentar una vez más la alta condición alfa” (Kamiya 1968).

Durante principios de la década de 1970, la connotación espiritual de alfa se extendió por la contracultura y, eventualmente, en los medios de comunicación convencionales. Los periodistas a menudo enfatizaban el papel de alfa en la meditación y, a veces, comparaban el estado alfa con un estado mental alterado, similar al de una droga (Leslie 1970). Como resultado, el seguimiento de alfa creció y su reputación como un ritmo relajante se solidificó. Resumiendo esta tendencia, un artículo de 1971 en el New York Times describe:

Este ritmo, que se observa ocasionalmente en el sueño, y durante la práctica del yoga y la meditación Zen, se conoce como el ritmo alfa. Debido a que se ha registrado en personas mientras experimentaban estados de relajación placentera o de meditación... ha surgido un culto en torno al “estado alfa” (Luce 1971)

Quizás para alimentar un apetito creciente por alfa, varios fabricantes desarrollaron los primeros dispositivos de neurofeedback para consumidores. Conocidos como “monitores alfa”, estos simples aparatos EEG alegaban proporcionar retroalimentación audible cuando el cerebro de un usuario producía ondas alfa, reforzando así la frecuencia y proporcionando una forma de meditación o mindfulness guiada tecnológicamente. Para 1975, una persona interesada en comprar un monitor alfa tenía al menos 16 opciones para elegir  (Schwitzgebel 1975). 

Alpha hace olas. Izquierda: La onda alfa es el tema de portada del número de mayo-junio de 1973 de Elementary Electronics. Derecha: La revista Life presenta a personas usando los primeros dispositivos de biorretroalimentación alfa. Reimpreso de "Howard, J. "Flow Gently, Sweet Alpha." Life. 21 de abril de 1972: 63-70.

Si bien la base de clientes para estos productos se mantuvo limitada a un grupo de meditadores y aficionados técnicos, la fascinación cultural con las ondas alfa fue más generalizada. En 1974, el L.A. Times afirmó: "Es una 'moda' preocuparse por las ondas cerebrales alfa, aquellas asociadas con lo que podría llamarse un estado de 'relajación atenta'" (McGuinness 1974).

Por un breve momento, la onda alfa fue una verdadera celebridad; y aunque sus quince minutos de fama eventualmente se acabaron, la alfa sigue asociada con la relajación hasta el día de hoy. Como tal, la historia del origen de la alfa puede ser instructiva para investigadores y consumidores que intentan entender las tendencias modernas en la biorretroalimentación (Shure 2018). Primero, la historia de la alfa revela una preferencia humana por respuestas simples y sensacionales, particularmente cuando se trata de la ciencia del cerebro. También revela las formas en que una ambientación cultural puede influir en nuestra comprensión de la ciencia del EEG. A medida que la neurotecnología asume un papel más prominente en la sociedad, esta interacción entre ciencia y cultura puede resultar significativa.

El legado de las ondas cerebrales alfa y los modernos dispositivos de neurorretroalimentación

Medio siglo después de los experimentos de Kamiya, la meditación asistida por EEG está de moda nuevamente. Sin embargo, eso no significa que los dispositivos modernos sean equivalentes a los que una vez usaron los hippies inclinados por la tecnología. Para empezar, los primeros monitores alfa a menudo consistían en solo uno o dos electrodos, lo que limitaba severamente la precisión y la confiabilidad. Los productos modernos, por el contrario, generalmente tienen al menos 6 electrodos, y a menudo muchos más.

Además, mientras que los dispositivos de primera generación respondían solo a la presencia o ausencia de alfa, los productos modernos pueden aplicar algoritmos dirigidos para comparar las frecuencias de las ondas cerebrales registradas en varias regiones del cerebro. Y, a medida que mejora el procesamiento de datos del EEG, es probable que los protocolos de retroalimentación prioricen características de la señal más complejas que categorías amplias como "alfa" o "theta".

Dispositivos EEG en las fotos anteriores: Bitbrain Diadem, Hero y Air. Equipos dry-EEG móviles y portátiles con diseños optimizados para facilitar el comportamiento natural del usuario en entornos del mundo real para fines de investigación científica.

Si bien la retroalimentación alfa sigue siendo un área activa de estudio, los investigadores ahora están investigando su aplicación en contextos más diversos, como para el manejo de TDAH o PTSD. (Escolano 2014, Wahbeh 2013). En estos casos, la aplicación en cuestión determinará la colocación de los electrodos del EEG; y las mejores prácticas pueden exigir el reconocimiento de la variabilidad inter e intra-sujeto, un aspecto distintivamente moderno de la biorretroalimentación, que ha sido comentado previamente en este blog.

En resumen, "retroalimentación alfa" ahora puede referirse a una amplia gama de paradigmas experimentales y objetivos de salud mental. Como tal, el "estado alfa" no puede reducirse a una función, estado de ánimo o capacidad mental en particular. Aquí, cabe señalar que, aunque la neurotecnología de consumo ha mejorado significativamente a lo largo de los años, las nuevas herramientas no son infalibles; y el bombo publicitario sobre estos instrumentos a menudo exagera sus capacidades. Queda mucho por aprender sobre cómo optimizar los dispositivos de consumo; y la calidad de los productos disponibles actualmente varía dramáticamente. Dado esto, la educación del consumidor y la gestión de expectativas son vitales.

A pesar de los avances en la ciencia del EEG, la comprensión popular de estas herramientas sigue siendo limitada. Y a medida que la biorretroalimentación esté disponible para más personas, las percepciones erróneas sobre el poder de las ondas cerebrales podrían tener consecuencias reales. Por ejemplo:

• La cosificación de ciertas oscilaciones neuronales (u otros estados cerebrales) puede llevar a prejuicios inapropiados contra personas cuyos cerebros operan de manera diferente.
• Atribuir rasgos de personalidad a las frecuencias de las ondas puede llevar a las personas a "entrenar" sus cerebros de maneras que resulten subóptimas o inadaptadas. (es decir, aumentar tu alfa no garantiza un mejor cerebro).
• La mala educación del consumidor puede llevar a la proliferación de productos y servicios de EEG de baja calidad (es decir, tecnología falsa y charlatanes del EEG).

Con la precaución adecuada y una comunicación responsable, estos riesgos pueden mitigarse. Los investigadores, los vendedores y los periodistas deben hacer su parte para educar al público sobre los avances en neurotecnología y, al hacerlo, deben evitar las simplificaciones excesivas. Los comunicadores de ciencia también deben ser conscientes de las formas en que los sesgos culturales pueden influir en la interpretación de los resultados. Hay razones para estar emocionado sobre la próxima generación de neurotecnología. Sin embargo, esa emoción debe estar informada por la ciencia, no por el sensacionalismo.

Sobre la autora

Caitlin Shure, PhD (LinkedIn, Twitter, página web) Es una académica y escritora que explora la intersección de la neurociencia, la tecnología y la sociedad.

Javier Mínguez (LinkedIn, Google Scholar, Twitter) Profesor asociado de la Universidad de Zaragoza y cofundador de Bitbrain. 

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References

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