Varios estudios neurofisiológicos, algunos de ellos obtenibles en la práctica clínica habitual, sirven como biomarcadores diagnósticos y como marcadores de progresión de la enfermedad. Se detallan a continuación.

4.1. Potenciales de acción motora compuestos

La amplitud de los potenciales de acción motora compuestos (compound muscle action potential –CMAP–) está relacionada con el número de axones motores y el número de neuronas motoras inferiores presentes en la médula espinal. La amplitud de los CMAP tiene valor predictivo y valor pronóstico. Una amplitud baja de los CMAP en la valoración inicial predice una progresión más rápida de la enfermedad y una supervivencia más corta. La amplitud de los CMAP se reduce a lo largo del tiempo en los pacientes con ELA. Las principales limitaciones de su uso como biomarcador son que la reproducibilidad es variable, por diferentes factores técnicos, y que se ve influenciada por mecanismos compensatorios de reinervación.

4.2. Estimación del número de unidades motoras e índice del número de unidades motoras

La estimación del número de unidades motoras (motor unit number estimation –MUNE–) ofrece una estimación indirecta del número de neuronas motoras que inerva un músculo. El MUNE se obtiene calculando la amplitud media de los potenciales de unidad motora únicos que contribuyen a un CMAP tras estímulo supramaxilar y dividiendo ese dato entre la amplitud del CMAP.

Para el cálculo del índice del número de unidades motoras (motor unit number index –MUNIX–), se mide el patrón de interferencia en superficie con varios niveles de intensidad de la contracción voluntaria y se divide entre la amplitud del CMAP.

El MUNE es más exigente técnicamente. La obtención del MUNIX es más sencilla. La principal ventaja de estas técnicas sobre la amplitud del CMAP es que varían de manera precoz en el curso de la enfermedad. El MUNE y el MUNIX correlacionan con la progresión de la enfermedad y con la supervivencia. No suelen utilizarse en la práctica clínica habitual, sino en el contexto de la investigación clínica.

4.3. Índice de split-hand e índice neurofisiológico

El índice de split-hand es un biomarcador neurofisiológico que refleja el fenómeno clínico. Es fácil de obtener. Se calcula multiplicando la amplitud del CMAP obtenido en el músculo abductor pollicis brevis por la amplitud del CMAP en el primer dorsal interóseo y dividiendo entre la amplitud del CMAP en el abductor digiti minimi.

El índice neurofisiológico también es sencillo de obtener. Se calcula a partir de la siguiente fórmula:

Índice neurofisiológico = amplitud CMAP (APB) × frecuencia ondas F (APB) / latencia motora distal (APB).

Tanto el índice de split-hand como el índice neurofisiológico se correlacionan con la gravedad de la enfermedad y es posible que también sean biomarcadores válidos de progresión de la enfermedad.

4.4. Miografía de impedancia eléctrica

La miografía de impedancia eléctrica mide las propiedades conductivas y capacitivas de las fibras musculares, que se relacionan con su integridad morfológica, mediante estimulación eléctrica de superficie. A diferencia de los registros de los CMAP, no depende de la estimulación de nervios motores y, por ello, se puede determinar potencialmente en cualquier músculo superficial, incluyendo la musculatura del tronco y bulbar. Esta técnica es no invasiva y mejor tolerada que la electromiografía convencional. Es sensible a cambios precoces en músculos que incluso aún no muestran afectación clínica. Es un biomarcador de progresión de la enfermedad. Aunque se trata de una técnica prometedora, hasta la fecha no está disponible en una gran mayoría de centros.

4.5. Excitabilidad de nervio periférico y estimulación magnética transcraneal

Existen varias técnicas para valorar la excitabilidad de nervio periférico: ciclo de recuperación, SDTC (strength-duration time constant) y umbral de electrotonus. En pacientes con ELA se ha demostrado que existen alteraciones de la excitabilidad de los axones motores. Las alteraciones de la excitabilidad pueden correlacionarse con la progresión de la enfermedad y con la supervivencia.

La estimulación magnética transcraneal podría ayudar a demostrar una afectación de la neurona motora superior en casos en los que clínicamente no existe afectación aparente. Además, cambios en la excitabilidad cortical se pueden detectar de manera temprana en el curso de la enfermedad y pueden llegar a preceder al desarrollo de debilidad muscular. La hiperexcitabilidad cortical podría tener utilidad pronóstica. La hiperexcitabilidad aumenta con una duración más prolongada de la enfermedad, mientras que la inexcitabilidad cortical se correlaciona con una progresión más rápida de la enfermedad.