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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo D3 - Neurofisiología Motora
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:3352
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: sEMG: señal compuesta y amplitud
La señal sEMG superficial surge de la superposición de potenciales eléctricos individuales generados por neuronas motoras y fibras musculares activas bajo el electrodo. La señal registrada se amplifica hasta el orden de los milivoltios. Su amplitud media se calcula evitando la cancelación entre valores positivos y negativos y aumenta proporcionalmente con el nivel de activación muscular. En condiciones controladas, esa amplitud media también es proporcional a la fuerza muscular producida. El storyboard no especifica constantes de proporcionalidad ni una forma de rectificación/integración concreta.
Grupo 2: Grupo 2: Fatiga y contenido frecuencial
La fatiga muscular progresa junto con acumulación de metabolitos dentro de la fibra. Esa acumulación enlentece la conducción eléctrica a lo largo de la membrana muscular, modificando el contenido frecuencial de la sEMG. El espectro de potencia se resume mediante su frecuencia mediana, definida como la frecuencia que divide la potencia en dos mitades de energía iguales. La frecuencia mediana disminuye progresivamente a medida que avanza la fatiga. El seguimiento ventana a ventana conserva explícitamente la evolución temporal, aunque el storyboard no fija tamaño de ventana ni ley cuantitativa de descenso.
Grupo 3: Grupo 3: Conducción nerviosa motora
La conducción motora se evalúa estimulando eléctricamente un mismo nervio en dos puntos y registrando la respuesta muscular compuesta. Cada punto produce una latencia registrada y la diferencia entre ambas latencias representa el tiempo adicional asociado al trayecto entre puntos. La velocidad de conducción se obtiene como distancia entre puntos dividida por diferencia de latencias. Para una diferencia de latencia fija, mayor distancia implica mayor velocidad; para una distancia fija, mayor diferencia de latencia implica menor velocidad. El storyboard no especifica correcciones por temperatura, longitud efectiva o incertidumbre de medición.
Grupo 4: Grupo 4: Potenciales de unidad motora y enfermedad
El electrodo de aguja permite registrar por separado potenciales individuales de unidad motora que en superficie aparecen mezclados. Cada potencial se caracteriza por amplitud, duración y forma. El daño del nervio que inerva la unidad motora se asocia a amplitud aumentada y duración prolongada, mientras que la enfermedad de la fibra muscular se asocia a amplitud reducida y duración corta. La forma del potencial también participa en la distinción, pero el storyboard no entrega una regla funcional para ella. Estos rasgos constituyen observables diagnósticos y no se cuantifican con umbrales numéricos en la fuente.
Grupo 5: Grupo 5: Reclutamiento y frecuencia de disparo
En condición sana, el reclutamiento de unidades motoras es secuencial: se activan primero las unidades pequeñas y se agregan unidades mayores cuando aumenta la demanda de fuerza. El reclutamiento creciente permite aumentar la fuerza muscular producida. Las frecuencias de disparo de las unidades motoras se sitúan aproximadamente entre 8 y 30 ciclos por segundo. Ese intervalo actúa como referencia sana descrita por el storyboard, no como una ley completa de reclutamiento. No se especifica una función cuantitativa entre demanda de fuerza, número/tamaño de unidades reclutadas y frecuencia de disparo.
Grupo 6: Grupo 6: Sincronización corticoespinal y control fino
A la activación ordenada se suma una sincronización de actividad eléctrica en una banda intermedia de aproximadamente 15 a 35 ciclos por segundo. Esa sincronización refleja el acoplamiento entre corteza cerebral y médula espinal. El acoplamiento se asocia al control fino de la fuerza que finalmente produce el músculo. El grupo conecta por tanto la organización neural aguas arriba con el resultado mecánico de fuerza. El storyboard no define una métrica de coherencia, fase o ganancia ni una forma funcional que convierta sincronización en precisión de fuerza.
ID:1142
Grupo 1: Grupo 1: sEMG: señal compuesta y amplitud
Descripción
La señal sEMG superficial surge de la superposición de potenciales eléctricos individuales generados por neuronas motoras y fibras musculares activas bajo el electrodo. La señal registrada se amplifica hasta el orden de los milivoltios. Su amplitud media se calcula evitando la cancelación entre valores positivos y negativos y aumenta proporcionalmente con el nivel de activación muscular. En condiciones controladas, esa amplitud media también es proporcional a la fuerza muscular producida. El storyboard no especifica constantes de proporcionalidad ni una forma de rectificación/integración concreta.
Pregunta clave: ¿Cómo se forma la señal EMG superficial y cómo su amplitud refleja activación/fuerza?
La señal sEMG superficial surge de la superposición de potenciales eléctricos individuales generados por neuronas motoras y fibras musculares activas bajo el electrodo. La señal registrada se amplifica hasta el orden de los milivoltios. Su amplitud media se calcula evitando la cancelación entre valores positivos y negativos y aumenta proporcionalmente con el nivel de activación muscular. En condiciones controladas, esa amplitud media también es proporcional a la fuerza muscular producida. El storyboard no especifica constantes de proporcionalidad ni una forma de rectificación/integración concreta. 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. 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. 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.
ID:6048
Grupo 2: Grupo 2: Fatiga y contenido frecuencial
Descripción
La fatiga muscular progresa junto con acumulación de metabolitos dentro de la fibra. Esa acumulación enlentece la conducción eléctrica a lo largo de la membrana muscular, modificando el contenido frecuencial de la sEMG. El espectro de potencia se resume mediante su frecuencia mediana, definida como la frecuencia que divide la potencia en dos mitades de energía iguales. La frecuencia mediana disminuye progresivamente a medida que avanza la fatiga. El seguimiento ventana a ventana conserva explícitamente la evolución temporal, aunque el storyboard no fija tamaño de ventana ni ley cuantitativa de descenso.
Pregunta clave: ¿Cómo cambia el espectro de la sEMG con la fatiga muscular?
La fatiga muscular progresa junto con acumulación de metabolitos dentro de la fibra. Esa acumulación enlentece la conducción eléctrica a lo largo de la membrana muscular, modificando el contenido frecuencial de la sEMG. El espectro de potencia se resume mediante su frecuencia mediana, definida como la frecuencia que divide la potencia en dos mitades de energía iguales. La frecuencia mediana disminuye progresivamente a medida que avanza la fatiga. El seguimiento ventana a ventana conserva explícitamente la evolución temporal, aunque el storyboard no fija tamaño de ventana ni ley cuantitativa de descenso. 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.
ID:6049
Grupo 3: Grupo 3: Conducción nerviosa motora
Descripción
La conducción motora se evalúa estimulando eléctricamente un mismo nervio en dos puntos y registrando la respuesta muscular compuesta. Cada punto produce una latencia registrada y la diferencia entre ambas latencias representa el tiempo adicional asociado al trayecto entre puntos. La velocidad de conducción se obtiene como distancia entre puntos dividida por diferencia de latencias. Para una diferencia de latencia fija, mayor distancia implica mayor velocidad; para una distancia fija, mayor diferencia de latencia implica menor velocidad. El storyboard no especifica correcciones por temperatura, longitud efectiva o incertidumbre de medición.
Pregunta clave: ¿Cómo se estima la velocidad de conducción del nervio mediante estimulación y latencias?
La conducción motora se evalúa estimulando eléctricamente un mismo nervio en dos puntos y registrando la respuesta muscular compuesta. Cada punto produce una latencia registrada y la diferencia entre ambas latencias representa el tiempo adicional asociado al trayecto entre puntos. La velocidad de conducción se obtiene como distancia entre puntos dividida por diferencia de latencias. Para una diferencia de latencia fija, mayor distancia implica mayor velocidad; para una distancia fija, mayor diferencia de latencia implica menor velocidad. El storyboard no especifica correcciones por temperatura, longitud efectiva o incertidumbre de medición. 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. 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. 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. 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.
ID:6050
Grupo 4: Grupo 4: Potenciales de unidad motora y enfermedad
Descripción
El electrodo de aguja permite registrar por separado potenciales individuales de unidad motora que en superficie aparecen mezclados. Cada potencial se caracteriza por amplitud, duración y forma. El daño del nervio que inerva la unidad motora se asocia a amplitud aumentada y duración prolongada, mientras que la enfermedad de la fibra muscular se asocia a amplitud reducida y duración corta. La forma del potencial también participa en la distinción, pero el storyboard no entrega una regla funcional para ella. Estos rasgos constituyen observables diagnósticos y no se cuantifican con umbrales numéricos en la fuente.
Pregunta clave: ¿Cómo distinguen los potenciales individuales daño neurogénico de enfermedad muscular?
El electrodo de aguja permite registrar por separado potenciales individuales de unidad motora que en superficie aparecen mezclados. Cada potencial se caracteriza por amplitud, duración y forma. El daño del nervio que inerva la unidad motora se asocia a amplitud aumentada y duración prolongada, mientras que la enfermedad de la fibra muscular se asocia a amplitud reducida y duración corta. La forma del potencial también participa en la distinción, pero el storyboard no entrega una regla funcional para ella. Estos rasgos constituyen observables diagnósticos y no se cuantifican con umbrales numéricos en la fuente. 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. 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.
ID:6051
Grupo 5: Grupo 5: Reclutamiento y frecuencia de disparo
Descripción
En condición sana, el reclutamiento de unidades motoras es secuencial: se activan primero las unidades pequeñas y se agregan unidades mayores cuando aumenta la demanda de fuerza. El reclutamiento creciente permite aumentar la fuerza muscular producida. Las frecuencias de disparo de las unidades motoras se sitúan aproximadamente entre 8 y 30 ciclos por segundo. Ese intervalo actúa como referencia sana descrita por el storyboard, no como una ley completa de reclutamiento. No se especifica una función cuantitativa entre demanda de fuerza, número/tamaño de unidades reclutadas y frecuencia de disparo.
Pregunta clave: ¿Cómo se organiza la activación de unidades motoras al aumentar la demanda de fuerza?
En condición sana, el reclutamiento de unidades motoras es secuencial: se activan primero las unidades pequeñas y se agregan unidades mayores cuando aumenta la demanda de fuerza. El reclutamiento creciente permite aumentar la fuerza muscular producida. Las frecuencias de disparo de las unidades motoras se sitúan aproximadamente entre 8 y 30 ciclos por segundo. Ese intervalo actúa como referencia sana descrita por el storyboard, no como una ley completa de reclutamiento. No se especifica una función cuantitativa entre demanda de fuerza, número/tamaño de unidades reclutadas y frecuencia de disparo. 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. 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 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 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.
ID:6052
Grupo 6: Grupo 6: Sincronización corticoespinal y control fino
Descripción
A la activación ordenada se suma una sincronización de actividad eléctrica en una banda intermedia de aproximadamente 15 a 35 ciclos por segundo. Esa sincronización refleja el acoplamiento entre corteza cerebral y médula espinal. El acoplamiento se asocia al control fino de la fuerza que finalmente produce el músculo. El grupo conecta por tanto la organización neural aguas arriba con el resultado mecánico de fuerza. El storyboard no define una métrica de coherencia, fase o ganancia ni una forma funcional que convierta sincronización en precisión de fuerza.
Pregunta clave: ¿Cómo se relaciona la sincronización 15–35 Hz con el acoplamiento corticoespinal y el control fino de fuerza?
A la activación ordenada se suma una sincronización de actividad eléctrica en una banda intermedia de aproximadamente 15 a 35 ciclos por segundo. Esa sincronización refleja el acoplamiento entre corteza cerebral y médula espinal. El acoplamiento se asocia al control fino de la fuerza que finalmente produce el músculo. El grupo conecta por tanto la organización neural aguas arriba con el resultado mecánico de fuerza. El storyboard no define una métrica de coherencia, fase o ganancia ni una forma funcional que convierta sincronización en precisión de fuerza. 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. 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. 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 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.
ID:6053