miniaturadeimagen|La respuesta del P300 para diferentes sujetos en el electrodo Cz en el paradigma oddball auditivo. Figura de Surprise response as a probe for compressed memory states. La onda P300 (EP300, P3) es un potencial evocado que puede ser registrado mediante electroencefalografía como una deflexión positiva de voltaje con una latencia de unos 300 ms en el EEG. La presencia, magnitud, topografía y duración de esta señal se utiliza a veces en la medición de la función cognitiva de los procesos de toma de decisiones. Mientras los correlatos neuronales de este potencial aún están poco claros, la reproductibilidad de esta señal hace que sea una opción común para los test psicológicos tanto clínicos como de laboratorio.
Obtención de la respuesta
Aunque la señal del EEG se adquiere con más fuerza en torno a los electrodos parietales, se ha sugerido que existen interacciones entre las regiones frontales y temporales, así como con algunos lugares del encéfalo profundo.Polich J, Criado JR, “Neuropsychology and neuropharmacology of P3a and P3b” Intl J Psychophysiol 60 (2): 172-185 May 2006 Se piensa que la misma onda p300 está compuesta por dos ondas secundarias conocidas como "señales P3a y P3b". Estos componentes responden individualmente a diferentes estímulos y se ha sugerido que la onda P3a "se origina en los mecanismos de atención frontal dirigidos por estímulo durante el procesamiento de tareas, mientras que la P3b se origina en la actividad parietal-temporal asociada con la atención y parece estar relacionada con el consiguiente procesamiento en la memoria."Polich J, "Updating P300: An integrative theory of P3a and P3b" Clin Neurophysiol, 2007 Jun 15; [Epub ahead of print] Algunas veces se denomina potencial evocado "diana (target)" a la P3b, mientras que la P3a sería el potencial "no diana (non-target)".
La señal P300 es un registro agregado de una gran cantidad de neuronas. Aunque es una técnica típicamente no invasiva, se pueden tomar muestras de partes de la señal más directamente de ciertas partes del cerebro mediante electrodos (de ahí la P300 temporal medial o MTL-P300). Esta metodología permite aislar y registrar localmente un área sin el ruido de otras señales adquiridas a través de electrodos sobre la piel del cráneo.Fell J, Dietl T, Grunwald T, et al. "Neural bases of cognitive ERPs: More than phase reset." J Cogn Neurosci 16 (9): 1595-1604 Nov 2004. En la práctica, la forma de onda de la P300 se debe evocar utilizando un estímulo provisto por alguna de las modalidades sensoriales. Un procedimiento típico es el paradigma odd-ball, en el que un estímulo diana se presenta entre estímulos de fondo más frecuentes. También puede usarse un estímulo distractor para asegurarse de que la respuesta se debe a la diana en lugar de a un cambio en el patrón de fondo. El paradigma odd-ball clásico ha sufrido muchas variaciones, pero al final la mayor parte de los protocolos utilizados para evocar la P300 implica alguna forma de hacer consciente una situación o una toma de decisiones. Se necesita ejercitar la atención en estos protocolos. No se han observado sujetos que efectúen un control fino sobre sus P300.
Origen
Como con cualquier estímulo evocado la P300 se produce mediante corrientes eléctricas en el cerebro. Los distintos potenciales inhibidores y excitadores postsinápticos de múltiples neuronas crean estas corrientes y de ese modo se puede discutir el origen de un potencial con respecto a los efectos de los neurotransmisores que provocan los potencial postsináptico y los dominios anatómicos en los que funcionan.Frodl-Bauch T, Bottlender R, Hegerl U, "Neurochemical substrates and neuroanatomical generators of the event-related P300." Neuropsychobiology 40 (2): 86-94 1999. La onda se genera directamente como resultado de potenciales postsinápticos a través de las vías glutamatégicas, en la que los receptores de tipo NMDA desempeñan un papel importante. También modulan la actividad P300 influencias acetilcolinérgicas y GABAérgicas, actuando el GABA mediante la producción de potenciales inhibitorios post-sinápticos (PIPS) que tienden a disminuir la amplitud de onda e incrementar la latencia y la acetilconina actuando como modulador con efectos opuestos al GABA. La Norepinefrina, dopamina y serotonina han sido implicadas en la modulación de la P300, pero los resultados son inconsistentes y estas influencias pueden ser menores.
Existe alguna controversia sobre los sustratos anatómicos de la P300. Entre las candidatas estarían estructuras profundas y cercanas del cerebro en el sistema límbico, como la amígdala, hipocampo y giro parahipocampal, así como regiones más dispersas (p.ej. las cortezas parietales superior y posterior, el giro cingulado y la corteza temporoparietal). Los registros intracraneales han dado credibilidad a la teoría de contribuciones ampliamente distribuidas. Una hipótesis vincula la activación de la P300 al locus coeruleus un centro noradrenérgico del tallo cerebral que se encuentra en el puente de Varolio.Nieuwenhuis S, Aston-Jones G, Cohen JD, “Decision making, the p3, and the locus coeruleus-norepinephrine system.” Psychological Bulletin 131 (4): 510-532 Jul 2005 Desde esta perspectiva el papel del circuito noradrenérgico es potenciar los estímulos significativos para la toma de decisiones ejecutivas. Los orígenes de las ondas componentes (P3a and P3b) aún no están claras. Los estudios mediante fMRI sugieren que estos componentes se pueden localizar en diferentes regiones, en el que la P3a es principalmente un fenómeno de las cortezas frontales e insulares y la P3b se origina de las regiones parietal inferior y temporal.Nuechterlein KH, Dawson ME, “Neurophysiological and Psychophysiological Approaches to Schizophrenia and Its Pathogenesis.” EPub 2000, American College of Neuropsychopharmacology, http://www.acnp.org/g4/GN401000119/CH117.html Se ha propuesto que las diferentes regiones también son lugares de procesamiento diferentes para los estímulos "diana" y "distractor" en el paradigma odd-ball. Los investigadores también están divididos en cuanto a si los potenciales evocados en general se generan como un modo inducido por estímulo (las poblaciones neuronales reaccionan disparándose o no ante el estímulo presentado) o en un modo de "reiniciado de fase" (las poblaciones neuronales reaccionan enfocando sus patrones de disparo en una fase particular basado en un estímulo).Una evidencia reciente que se basa en los estudios sobre P300 sugiere que ambos métodos probablemente contribuyen a la formación de un potencial evocado. Así pues, la P300 no se distingue por la dinámica de fondo, pero tampoco está completamente explicado por ella. Por tanto, la P300 no está provocada solamente por la reiniciación de la actividad oscilatoria preexistente, sino que más bien está afectada por ella. Ambas explicaciones encajan con la explicación más aceptada para el comportamiento a grandes rasgos de la P300, la hipótesis de actualización de contexto. Se piensa que la P300 representa en este modelo el cambio físico que subyace al hecho de que las probabilidades ligadas a ciertos resultados se refrescan a la luz de la información contextual más reciente para el sujeto.
Variación en la P300 La onda P300 varía significativamente entre individuos y, en el mismo individuo, con el paso del tiempo y la repetición de estímulos. Se ha implicado a muchos factores en la modulación de la P300. Los trastornos neurológicos muestran típicamente una reducción de la amplitud de la P300 en su conjunto, pero más allá de esto están los cambios que acompañan a la esquizofrenia. Las investigaciones que miden la P300 de la esquizofrenia comparándola con la de controles sanos han mostrado una marcada reducción en la amplitud de P300 sugiriendo un desarreglo del procesamiento de la información controlada. Estudios recientes que intentan desarrollar las bases para esta reducción han identificado un polimorfismo puntual en un gen que codifica la catecol-O-metiltransferasa (COMT) una enzima crítica en la eliminación de la dopamina en las regiones corticales del cerebro.Gallinat J, Bajbouj M, Sander T, et al. “Association of the G1947A COMT (Val(108/158)Met) gene polymorphism with prefrontal P300 during information processing.” Biological Psyc 54 (1): 40-48 Jul 1 2003
Los descensos en la amplitud e incrementos en el tiempo de latencia también se observan en el envejecimiento normal. Se acepta generalmente que los cambios en la amplitud de la P300 están relacionados con incrementos o bajadas en la intensidad, energía requerida o nivel de excitación ligada a una tarea específica.Hansenne M, “The P300 event-related potential: Theoretical and psychobiological perspectives.” Clin Neurophysiol 30 (4): 191-210 Aug 2000 Los cambios en la latencia han sido peor caracterizados pero aún dan una correlación fuerte con el tiempo de procesamiento necesario para el desempeño de tareas. Las medidas de la onda P300 también pueden variar dependiendo del tiempo de medición. Se han señalado variaciones significativas de la amplitud y latencia basados en el ritmo diurno de los sujetos.George MRM, Potts G, Kothman D, et al. “Frontal deficits in alcoholism: An ERP study.” Brain and Cognition 54 (3): 245-247 Apr 2004 Estas variaciones precisan de gran cuidado con el uso del P300 como medida diagnóstica. No se sabe si estos cambios están directa o indirectamente relacionados con los de alerta/atención, que están bien documentados en su desarrollo a lo largo del día.
Un punto de partida interesante sería medir las P300 cuando se piensa que se va alterar la toma de decisiones conscientes. Se piensa que los estados hipnóticos y de sueño proporcionan buenas vías para la explicación de este campo. Las personas que son más receptivas a la hipnosis muestran cambios en la amplitud de los potenciales evocados entre los estados normales y los estados llamados de "alucinación obstructiva positivo/negativa".Jensen SA, Barabasz A, Barabasz M, et al. “EEG P300 event-related markers of hypnosis” Amer J Of Clin Hypnosis 44 (2): 127-139 Oct 2001 Esto parece estar en línea con la idea de que la P300 está regulada para transmitir decisiones a la conciencia y por ellos parecen sugerir la plausibilidad de una conciencia alterada en los estados hipnóticos.
El alcoholismo también tiende a correlacionarse con una reducción de la amplitud de la P300. Se pueden efectuar comparaciones en las características de la P300 entre sujetos alcohólicos y los que tienen lesiones en el lóbulo frontal, sugiriendo una afectación a largo plazo de las funciones frontales relacionadas con el control ejecutivo. Se requieren más investigaciones para asegurar si este tipo este cambio en la P300 es específico del alcoholismo en lugar de una característica de la conducta adictiva en general. Las adiciones relacionadas con el tabaco han sido a menudo relacionadas con la conducta alcohólica y esto es una variable de confusión que aún no ha sido eliminada.