¿Cómo funciona la imagen de resonancia magnética funcional?

Las imágenes por resonancia magnética (IRM) han brindado a los médicos la capacidad de obtener imágenes muy buenas de las estructuras del cerebro. Una nueva técnica conocida como resonancia magnética funcional puede ir aún más lejos al medir indirectamente la actividad cerebral también. Si bien la mayoría de las veces la técnica se usa solo en estudios de investigación, se está volviendo más común en el entorno clínico.

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

Cómo funciona la resonancia magnética funcional

La resonancia magnética funcional utiliza una señal especial llamada contraste dependiente del nivel de oxígeno en 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 resonancia magnética.

Cuando un área del cerebro está más activa, inicialmente consume mucho oxígeno en la sangre. Poco después, el cerebro dilata los vasos sanguíneos locales para restablecer el suministro de oxígeno. El cerebro incluso puede hacer este trabajo demasiado bien para que ingrese más sangre oxigenada al área de la que se usó inicialmente. La máquina de resonancia magnética puede detectar la diferencia en la señal que resulta de este aumento en el oxígeno en la sangre.

Por lo tanto, los estudios de resonancia magnética funcional no están analizando directamente la actividad neuronal, sino que analizan cómo cambian los niveles de oxígeno en la sangre y correlacionan esta actividad con la activación de los nervios. Los estudios han demostrado que esta suposición generalmente es 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 como resultado la señal BOLD.

¿Cómo pueden los médicos usar resonancia magnética funcional?

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

¿Qué tipos de investigación se realizan con fMRI?

Hay dos formas principales de usar fMRI para visualizar la función cerebral. Un método se enfoca en encontrar áreas específicas del cerebro que respondan a alguna tarea o estímulo. Por ejemplo, a la persona en el escáner de MRI se le 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 cuando vean el tablero de ajedrez parpadeante. La señal durante la tarea se comparará con la señal cuando la tarea no se está realizando, y el resultado será una especie de imagen de qué regiones del cerebro estaban 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 descubrir 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. Puede que no se necesite ninguna tarea 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 de resonancia magnética funcional es muy complicada y requiere mucho análisis estadístico para ser significativa. Inicialmente, esto llevó a muchas personas a desconfiar de los resultados de los estudios de resonancia magnética funcional, 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 con la nueva tecnología, los resultados son cada vez más confiables.

¿Qué depara el futuro para la resonancia magnética funcional?

Los estudios de resonancia magnética funcional 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 la fMRI alguna vez se utilizará comúnmente en un entorno clínico, su popularidad y efectividad como herramienta de investigación por sí sola hacen que sea importante que tanto los médicos como los laicos tengan una comprensión básica de cómo funciona esta herramienta.

Fuentes

  • Faro SH, Mohamed FB, Haughton V. Functional MRI: Basic Principles and Clinical Applications: Oxford University Press, USA, 2006.

  • Pressman P, Gitelman D. Functional MRI: A primer for neurology residents. Neurology 2012 March 06, 78 (10) e68-e71

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