¿Cómo funciona la imagen de resonancia magnética funcional?

Entendiendo la Neuroimagen Funcional

La resonancia magnética (RMN) le ha brindado a los médicos la capacidad de obtener muy buenas imágenes de las estructuras del cerebro. Una técnica más nueva conocida como MRI funcional puede ir aún más lejos al medir indirectamente la actividad cerebral también. Aunque la mayor parte del tiempo la técnica se usa solo en estudios de investigación, se está volviendo más común en el contexto clínico.

Probablemente se haya topado con imágenes creadas utilizando MRI funcional en algún momento. Muestran un cerebro con áreas coloreadas que representan áreas del cerebro asociadas con alguna función como el lenguaje o el movimiento. Estos estudios son muy populares: cada mes se publican cientos de artículos científicos que utilizan esta tecnología, muchos de los cuales también se mencionan en la prensa escrita. Pero, ¿cómo se hacen estas imágenes y qué representan realmente?

Cómo funciona la MRI funcional

La MRI funcional utiliza una señal especial llamada contraste dependiente del nivel de oxígeno en la sangre (BOLD). La sangre que fluye a través del cerebro transporta oxígeno en moléculas llamadas hemoglobina . Las moléculas de hemoglobina también transportan hierro y, por lo tanto, tienen una señal magnética. Resulta que las moléculas de hemoglobina tienen diferentes propiedades magnéticas cuando están unidas al oxígeno que cuando no transportan oxígeno, y esta pequeña diferencia se puede detectar con una máquina de MRI.

Cuando un área del cerebro es más activa, inicialmente consume una gran cantidad de oxígeno en la sangre. Poco después, el cerebro dilata los vasos sanguíneos locales para restablecer el suministro de oxígeno. El cerebro puede incluso hacer este trabajo un poco demasiado bien para que entre más sangre oxigenada en el área de lo que se usó inicialmente. La máquina de MRI puede detectar la diferencia en la señal que resulta de este aumento en el oxígeno de la sangre.

Por lo tanto, los estudios funcionales de IRM no analizan directamente la actividad neuronal, sino que observan cómo cambian los niveles de oxígeno en la sangre y relacionan esta actividad con la activación de los nervios. Los estudios han demostrado que esta suposición suele ser correcta, aunque las enfermedades como las malformaciones vasculares, los tumores e incluso el envejecimiento normal pueden cambiar la relación entre la actividad neuronal y el flujo sanguíneo local que da lugar a una señal BOLD.

¿Cómo pueden los médicos usar la resonancia magnética funcional?

Debido a que es una tecnología relativamente más nueva y porque otras técnicas pueden responder preguntas similares que la fMRI puede, la fMRI no se usa comúnmente en entornos clínicos u hospitalarios. Sin embargo, se puede utilizar para ayudar a planificar cirugías cerebrales importantes. Por ejemplo, si un neurocirujano quiere extirpar un tumor cerebral que se asienta cerca de los centros de lenguaje del cerebro, puede solicitar un estudio de IRMF para ayudar a mostrar exactamente qué áreas del cerebro están involucradas con el lenguaje. Esto ayuda al neurocirujano a evitar dañar esas regiones mientras se realiza la cirugía. Sin embargo, el uso más común de fMRI es en la investigación médica.

¿Qué tipos de investigación se realiza utilizando fMRI?

Hay dos formas principales de usar fMRI para visualizar la función cerebral. Un método se enfoca en encontrar áreas específicas del cerebro que responden a alguna tarea o estímulo. Por ejemplo, la persona en el escáner de resonancia magnética puede mostrar un tablero de ajedrez parpadeante en algunos puntos y otras veces una pantalla en blanco. Se les puede pedir que presionen un botón cada vez que vean el tablero de ajedrez parpadeante. La señal durante la tarea se comparará con la señal cuando no se realice la tarea, y el resultado será un tipo de imagen de las regiones del cerebro involucradas al ver un tablero de ajedrez parpadeante y luego presionar un botón.

La otra forma en que se puede usar fMRI es evaluar redes neuronales. Esto implica averiguar qué áreas del cerebro están hablando entre sí. Si un área del cerebro generalmente se ilumina al mismo tiempo que otra, estas dos áreas del cerebro pueden estar conectadas. Ninguna tarea puede ser necesaria para hacer este tipo de estudio. Por esta razón, estos estudios a veces se denominan imágenes de resonancia magnética funcional en estado de reposo.

La información que proviene de los estudios funcionales de MRI es muy complicada y requiere mucho análisis estadístico para ser significativa. Esto inicialmente llevó a muchas personas a desconfiar de los resultados de los estudios funcionales de MRI, ya que parecía que había muchas oportunidades posibles de error en el análisis. Sin embargo, a medida que tanto los investigadores como los revisores se han familiarizado más con la nueva tecnología, los resultados son cada vez más confiables y confiables.

¿Qué depara el futuro para la MRI funcional?

Los estudios funcionales de resonancia magnética ya han demostrado muchas cosas diferentes sobre el cerebro, además de confirmar lo que ya sabíamos sobre las vías neuronales y la localización. Si bien es difícil decir si alguna vez se usará la IRMf en un entorno clínico, su popularidad y efectividad como herramienta de investigación solo hacen que sea importante para los médicos y laicos tener una comprensión básica de cómo funciona esta herramienta.

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I am Dr. Christopher Loynes and I specialize in Bone Marrow Transplantation, Hematologic Neoplasms, and Leukemia. I graduated from the American University of Beirut, Beirut. I work at New York Bone Marrow Transplantation
Hospital and Hematologic Neoplasms. I am also the Faculty of Medicine at the American University of New York.