El espectacular mundo de las imágenes cerebrales

Dra. Ana Chavarría Elizondo, Msc. Neurociencias.

Empecemos con unas preguntas que quizá le intriguen:

¿Quién es usted?

¿Cómo reaccionó a esa pregunta? 

¿De dónde vinieron esos sentimientos?

Representando apenas un 2% de nuestro peso corporal total, pero conteniendo alrededor de 86 mil millones de bulliciosas neuronas, es seguro decir que no hay casi nada en el mundo tan complejo como las 3 libras de gelatina dentro de nuestro cráneo.

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Durante siglos, los neurocientíficos han estado estudiando el cerebro, tratando de descifrar el código para así descubrir sus secretos. La neuroimagen se ha convertido en una herramienta esencial para el neurocientífico quien busca comprender el cerebro en un plano espacial que va desde las neuronas hasta los sistemas y en un plano temporal que va desde milisegundos hasta décadas, con la ventaja de ser un método no invasivo que puede utilizarse tanto en pacientes como en sujetos sanos.

Algunas técnicas de neuroimagen nos permiten ver la estructura del cerebro, mientras que otras nos permiten observar la actividad o función cerebral. La tomografía axial computarizada, también conocida como TAC, es un tipo de neuroimagen estructural. Implica tomar una serie de imágenes, con rayos X, de varios lugares alrededor de la cabeza. Los resultados de ese proceso se pueden combinar para construir una representación muy exacta del cerebro. La resolución de las imágenes de TAC no es muy alta, pero pueden visualizar cualquier problema estructural importante en el cerebro, como un tumor.

La resonancia magnética, o RM, implica la aplicación de una combinación de campos magnéticos y ondas de energía de radiofrecuencia al cerebro. Los átomos de hidrógeno responden a los campos magnéticos y a los pulsos de radiofrecuencia emitiendo energía. La máquina de resonancia magnética recibe esta energía y puede determinar de qué parte del cerebro proviene. Una computadora puede usar esa información para reconstruir una imagen del cerebro con alta resolución espacial. Cada vez hay más pruebas de que la estructura del cerebro cambia, en una escala temporal que es más rápida de lo que se pensaba anteriormente, potencialmente como resultado de una gran cantidad de elementos como: el desarrollo normal, el envejecimiento, el abuso de drogas, los trastornos psiquiátricos, los factores ambientales estresantes o enriquecedores, el aprendizaje y los problemas crónicos de salud. Crece la evidencia de que el cerebro puede exhibir cambios estructurales identificables en semanas o meses en correspondencia con estas influencias. El método actual para comparar estos cambios en la sustancia gris es la morfometría basada en vóxel (VBM).

La tomografía por emisión de positrones, o exploración PET, es una forma de obtener imágenes de la función cerebral. Para hacer una exploración PET, se inyecta a un paciente una sustancia radiactiva que emite positrones, que luego emiten rayos gamma cuando colisionan con electrones en el tejido cerebral. Estos rayos gamma son detectados por el escáner PET. Debido a que la sustancia radioactiva se inyectó en el torrente sanguíneo lo que detecta el escáner PET es el movimiento de la sangre por todo el cerebro. El flujo de sangre a un área del cerebro aumenta cuando esa área está activa, por lo que el escaneo PET crea una imagen que resalta las áreas del cerebro que más se usan mientras la persona está siendo escaneada.

La resonancia magnética funcional o fMRI, utiliza un enfoque similar a la resonancia magnética, pero se centra en las diferentes respuestas que la sangre oxigenada y no oxigenada producen a los campos magnéticos y la energía de radiofrecuencia. La resonancia magnética funcional utiliza lo que se llama contraste dependiente del nivel de oxígeno en la sangre, o BOLD, para identificar cambios en el flujo sanguíneo en el cerebro y, por lo tanto, para identificar las áreas del cerebro que son más activas. La resonancia magnética funcional permite obtener imágenes de la función cerebral, sin tener que inyectar nada, proporcionando imágenes de resonancia magnética de alta resolución al mismo tiempo que provee una imagen funcional.


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