Guía Completa de Electroencefalografía
Aprende desde cero qué es un EEG, cómo funciona cada electrodo y cómo construir uno con Arduino
¿Qué es un Electroencefalograma (EEG)?
Lo básico que necesitas saber
Un Electroencefalograma (EEG) es como un "micrófono" para tu cerebro. Así como un micrófono capta vibraciones sonoras, el EEG capta las señales eléctricas que tu cerebro genera cuando piensas, sueñas, te relajas o te concentras.
Analogía útil
Imagina que tu cerebro es un estadio lleno de 86 mil millones de personas (neuronas) haciendo "la ola". El EEG no puede escuchar lo que dice cada persona, pero sí puede detectar cuándo hacen la ola juntas y qué tan rápido la hacen.
Electrodos: Ubicación y Función
Qué mide cada electrodo y dónde se coloca
Región Frontopolar (Fp1, Fpz, Fp2)
Ubicación: Justo encima de las cejas, en la frente
Función: Monitorea la corteza prefrontal, responsable de la toma de decisiones, planificación, control de impulsos y personalidad. Detecta actividad relacionada con movimientos oculares y parpadeo.
Región Frontal (F7, F3, Fz, F4, F8)
Ubicación: Parte frontal del cráneo, por encima de los ojos y las sienes
Función: Corteza motora y premotor. Controla movimientos voluntarios, lenguaje (área de Broca en F7 izquierdo), atención y funciones ejecutivas. F3/F4 son clave en estudios de TDAH y depresión.
Región Central (C3, Cz, C4)
Ubicación: En el centro del cráneo, de oreja a oreja pasando por la corona
Función: Corteza sensoriomotora. C3 controla movimientos del lado derecho del cuerpo, C4 del lado izquierdo. Cz es el vértex (punto más alto). Miden ondas mu (8-13 Hz) durante movimiento e imaginación motora, útil en BCIs.
Región Temporal (T3, T4, T5, T6)
Ubicación: A los lados de la cabeza, por encima de las orejas
Función: Lóbulo temporal. Procesamiento auditivo, memoria (hipocampo), reconocimiento facial y emociones. T3/T4 cerca de las sienes, T5/T6 más atrás. Crítico en estudios de epilepsia del lóbulo temporal y memoria.
Región Parietal (P3, Pz, P4)
Ubicación: Parte superior-trasera del cráneo
Función: Corteza somatosensorial. Integración sensorial (tacto, temperatura, dolor), percepción espacial, navegación y atención. Pz genera la onda P300, un marcador de reconocimiento y toma de decisiones usado en detectores de mentiras basados en EEG.
Región Occipital (O1, Oz, O2)
Ubicación: Parte trasera del cráneo, sobre la nuca
Función: Corteza visual primaria. Procesa toda la información visual. Las ondas alpha (8-13 Hz) son más prominentes aquí cuando los ojos están cerrados. Se usa en BCIs visuales y estudios de visión y atención visual.
Sistema 10-20
El nombre "10-20" se refiere a que los electrodos se colocan a distancias del 10% y 20% de las medidas totales del cráneo. Esto asegura que las posiciones sean consistentes entre personas de diferentes tamaños de cabeza. Los números impares (1, 3, 5, 7) indican el hemisferio izquierdo, los pares (2, 4, 6, 8) el derecho, y "z" indica la línea media.
Tipos de Ondas Cerebrales
Las 5 ondas principales y su significado
Delta (0.5-4 Hz)
Sueño profundo · Las más lentas y grandes
Theta (4-8 Hz)
Somnolencia, meditación, creatividad
Alpha (8-13 Hz)
Relajación con ojos cerrados · Las más conocidas
Beta (13-30 Hz)
Concentración, pensamiento activo, alerta
Gamma (30-100 Hz)
Máxima concentración, cognición, las más rápidas
🧠 Estados Cerebrales
⚙️ Controles del Simulador
Tu Rol como Usuario
Actúas como un técnico de electroencefalografía o investigador. Tu trabajo es ajustar los parámetros del equipo para obtener señales cerebrales claras y útiles para análisis.
Tus responsabilidades:
- • Calibrar la amplitud para que las ondas sean visibles sin saturar la señal
- • Controlar el ruido para simular condiciones reales (laboratorio vs. hospital)
- • Seleccionar el electrodo correcto según qué región cerebral quieres estudiar
- • Elegir el estado mental para simular diferentes condiciones del paciente
💡 Experimento: Intenta configurar un ambiente de hospital ruidoso (ruido 30-40%) y ajusta la amplitud para compensar. Luego compara con un laboratorio ideal (ruido 0-5%).
📏 ¿Qué es? La altura de las ondas cerebrales medida en microvoltios (µV).
🔍 ¿Cómo se determina en la realidad?
La amplitud NO la eliges tú. El cerebro genera señales eléctricas naturalmente (10-100 µV típicamente). El amplificador del EEG (ganancia x1000-x10000) multiplica esa señal débil para hacerla visible.
En este simulador TÚ controlas la amplitud para simular diferentes condiciones cerebrales o ajustar la visualización.
Amplitud normal (adulto relajado): 20-60 µV
Amplitud alta (crisis epiléptica): >200 µV
Amplitud muy baja: Mala conexión de electrodos
Tu rol: Ajustar este control para que las ondas sean visibles en la pantalla sin saturar (como el volumen en un micrófono).
🔊 ¿Qué es? Las interferencias y artefactos que contaminan la señal cerebral.
Efecto: Sin ruido (0%) → ondas perfectas y limpias. Con ruido alto (50%) → señal irregular y errática.
En la realidad: El ruido viene de parpadeos, movimientos musculares, electricidad ambiental y mala conexión de electrodos.
📍 Seleccionar Electrodo (Sistema 10-20)
EEG con Arduino
Cómo construir un EEG simple para aprender
ADVERTENCIA DE SEGURIDAD
Este proyecto es solo para fines educativos. NO usar para diagnósticos médicos. Siempre usar alimentación USB o batería, nunca corriente de red eléctrica.
Componentes Necesarios
Conexión AD8232 → Arduino
Código Arduino
// SIMULADOR EEG SIMPLE - SOLO FINES EDUCATIVOS
const int PIN_EEG = A0;
const int PIN_LO_MINUS = 2;
const int PIN_LO_PLUS = 3;
void setup() {
Serial.begin(115200);
pinMode(PIN_LO_MINUS, INPUT);
pinMode(PIN_LO_PLUS, INPUT);
}
void loop() {
if (digitalRead(PIN_LO_MINUS) == 1 ||
digitalRead(PIN_LO_PLUS) == 1) {
Serial.println("!"); // Electrodo desconectado
} else {
Serial.println(analogRead(PIN_EEG));
}
delay(4); // ~250 Hz
}Literatura y Recursos
Dónde aprender más sobre EEG y neurociencia
Libros Recomendados
Niedermeyer's Electroencephalography
Schomer & Lopes da Silva
La "biblia" del EEG. Referencia completa para profesionales.
AvanzadoAnalyzing Neural Time Series Data
Mike X Cohen
El mejor libro para análisis de señales EEG con MATLAB/Python.
IntermedioEl Cerebro: Manual del Usuario
David Eagleman
Introducción fascinante al cerebro. Perfecto para principiantes.
PrincipiantePrinciples of Neural Science
Kandel, Schwartz & Jessell
El libro de texto estándar de neurociencia. Muy completo.
AvanzadoSitios Web y Bases de Datos
OpenNeuro
Miles de grabaciones EEG reales gratuitas para investigación
openneuro.org
PhysioNet
Señales fisiológicas gratuitas (EEG, ECG, EMG)
physionet.org
NeuroTechX
Comunidad global de neurotecnología con recursos y eventos
neurotechx.com
OpenBCI
Hardware y software open source para EEG. Ideal para makers
openbci.com
SCCN - EEGLAB
Software gratuito para análisis EEG (MATLAB)
sccn.ucsd.edu/eeglab
Cursos Online
Computational Neuroscience
University of Washington. Fundamentos de neurociencia computacional.
Medical Neuroscience
Duke University. Neuroanatomía y neurofisiología completa.
Neural Signal Processing
Mike X Cohen. Análisis de señales EEG con MATLAB y Python.
Fundamentals of Neuroscience
Harvard University. Serie de 3 cursos sobre el cerebro.
Canales de YouTube
Mike X Cohen
Análisis de señales neuronales. Muy técnico y detallado.
En inglésNeurotech@Berkeley
Tutoriales BCI y proyectos con EEG.
En inglésOpenBCI
Tutoriales de hardware y software para EEG DIY.
En inglésCdeCiencia
Divulgación científica. Videos sobre neurociencia.
En españolDate un Voltio
Ciencia y tecnología. Buenos videos sobre el cerebro.
En españolNeuroscientifically Challenged
Conceptos de neurociencia explicados fácilmente.
En inglésSoftware para Análisis EEG
EEGLAB
GratisToolbox MATLAB para análisis EEG. Más usado en investigación.
sccn.ucsd.edu/eeglab
MNE-Python
GratisLibrería Python para análisis EEG/MEG. Comunidad muy activa.
mne.tools
Brainstorm
GratisSoftware colaborativo para análisis MEG/EEG.
neuroimage.usc.edu/brainstorm
OpenViBE
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openvibe.inria.fr