D3 Neurofisiología Motora

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La neurofisiología motora mide y analiza la actividad eléctrica que generan las neuronas motoras y las fibras musculares durante la planificación y la ejecución del movimiento. La señal eléctrica que se registra sobre la piel, encima del músculo, es la superposición de los potenciales eléctricos individuales de todas las unidades motoras que están activas bajo el electrodo en ese instante, una señal que se amplifica hasta quedar en el orden de los milivoltios para poder registrarla. La amplitud media de esa señal, calculada de forma que no se cancelen entre sí sus valores positivos y negativos, es proporcional al nivel de activación del músculo y, en condiciones controladas, también a la fuerza que el músculo está produciendo.

Esa misma señal eléctrica registrada sobre el músculo se puede analizar también según las frecuencias que la componen: la frecuencia que divide el espectro de potencia de la señal en dos mitades de energía iguales disminuye progresivamente a medida que avanza la fatiga muscular, porque la acumulación de metabolitos dentro de la fibra enlentece la conducción eléctrica a lo largo de la membrana muscular. Siguiendo esa frecuencia a lo largo del tiempo, ventana a ventana, se puede observar cómo evoluciona el contenido frecuencial de la señal a medida que el músculo se fatiga.

La actividad de las neuronas motoras que generan la señal eléctrica muscular se puede estudiar también aguas arriba, en el propio nervio: se estimula eléctricamente el nervio en un punto determinado y se registra la respuesta muscular compuesta que produce esa estimulación en el músculo al que ese nervio llega. La velocidad de conducción del nervio se obtiene dividiendo la distancia entre dos puntos de estimulación por la diferencia entre los tiempos de latencia registrados en cada punto: a mayor distancia recorrida para una misma diferencia de latencia, mayor es la velocidad de conducción, y a mayor diferencia de latencia para una misma distancia, menor es esa velocidad.

Los potenciales eléctricos individuales de cada unidad motora, que en la señal de superficie aparecen mezclados entre sí, se pueden registrar por separado insertando un electrodo de aguja directamente dentro del músculo: la amplitud, la duración y la forma de cada potencial individual permiten distinguir entre dos tipos de enfermedad. Cuando el nervio que inerva la unidad motora está dañado, el potencial registrado aparece con una amplitud aumentada y una duración prolongada; cuando en cambio es la propia fibra muscular la que está enferma, el potencial aparece con una amplitud reducida y una duración corta.

En condición sana, la actividad eléctrica que la neurofisiología motora registra durante el movimiento sigue un patrón ordenado: las unidades motoras se activan de forma secuencial, empezando por las más pequeñas y sumando progresivamente unidades más grandes a medida que el músculo necesita producir más fuerza, con frecuencias de disparo que van desde unos ocho hasta unos treinta ciclos por segundo. A esa activación ordenada se suma una sincronización de la actividad eléctrica en una banda de frecuencias intermedia, entre unos quince y unos treinta y cinco ciclos por segundo, que refleja el acoplamiento entre la corteza cerebral y la médula espinal y que está asociada al control fino de la fuerza que el músculo finalmente produce.

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