Comprensió de la neuroimatge funcional
La ressonància magnètica (RM) ha donat als metges la possibilitat d'obtenir imatges molt bones de les estructures del cervell. Una tècnica més nova coneguda com MRI funcional pot anar encara més lluny, mesurant indirectament l'activitat cerebral. Encara que la majoria de les vegades la tècnica s'utilitza només en estudis de recerca, cada vegada és més freqüent en l'àmbit clínic.
Probablement haureu trobat imatges creades amb ressonància magnètica funcional en algun moment.
Mostren un cervell amb àrees de colors que representen àrees del cervell associades amb alguna funció com el llenguatge o el moviment. Aquests estudis són molt populars: centenars d'articles científics que utilitzen aquesta tecnologia es publiquen cada mes, molts dels quals també es mencionen a la premsa laica. Però, com es fan aquestes imatges i què representen?
Com Funciona MRI funciona
La RM funcional utilitza un senyal especial anomenat contrast depenent del nivell de l'oxigen de sang (BOLD). La sang que circula pel cervell transporta oxigen a les molècules anomenades hemoglobina . Les molècules d'hemoglobina també porten ferro i, per tant, tenen un senyal magnètic. Resulta que les molècules d'hemoglobina tenen propietats magnètiques diferents quan estan units a l'oxigen que quan no porten oxigen, i aquesta petita diferència es pot detectar amb una màquina de ressonància magnètica.
Quan una zona del cervell és més activa, inicialment utilitza molta quantitat d'oxigen a la sang.
Poc després, el cervell dilata els vasos sanguinis locals per restablir el subministrament d'oxigen. El cervell pot fins i tot fer aquest treball una mica massa bé perquè la sang més oxigenada entri a la zona del que es va utilitzar inicialment. La màquina de ressonància magnètica pot detectar la diferència de senyal resultant d'aquest augment en l'oxigen de la sang.
Així doncs, els estudis funcionals de ressonància magnètica no estan observant directament l'activitat neuronal, sinó que estudien com els nivells d'oxigen de sang canvien i correlacionen aquesta activitat amb el tir dels nervis. Els estudis han demostrat que aquesta hipòtesi sol ser correcta, encara que malalties com malformacions vasculars, tumors i fins i tot l'envelliment normal poden canviar la relació entre l'activitat neuronal i el flux sanguini local que es tradueix en el senyal BOLD.
Com poden els metges utilitzar l'IRM funcional?
Atès que és una tecnologia relativament nova i perquè altres tècniques poden respondre preguntes similars que fMRI pot fer, la fMRI no s'utilitza habitualment en la configuració clínica o hospitalària. No obstant això, es pot utilitzar per ajudar a planificar cirurgies cerebrals importants. Per exemple, si un neurocirurgià vol eliminar un tumor cerebral que es troba proper als centres neuràlgics del cervell, poden demanar un estudi fMRI per ajudar a mostrar exactament quines àrees del cervell intervenen amb el llenguatge. Això ajuda al neurocirurgià a evitar danyar aquestes regions mentre realitza la cirurgia. Tanmateix, l'ús més comú de fMRI és en la investigació mèdica.
Quins tipus de recerca es fa amb fMRI?
Hi ha dues maneres principals d'utilitzar fMRI per visualitzar la funció cerebral. Un mètode se centra en trobar àrees específiques del cervell que responen a alguna tasca o estímul.
Per exemple, la persona que es troba a l'escàner de ressonància magnètica pot mostrar un tauler d'escacs intermitent en alguns punts, i altres vegades una pantalla en blanc. Es pot demanar que pressionin un botó cada vegada que vegin el tauler de xafarderies. El senyal durant la tasca es compararà amb el senyal quan la tasca no s'estigui realitzant, i el resultat serà una mena de fotografia de quines regions cerebrals es van veure involucrades amb veure un tauler de control intermitent i, a continuació, prémer un botó.
L'altra manera que es pot utilitzar la fMRI és avaluar les xarxes neuronals. Això implica conèixer quines àrees del cervell estan parlant entre si. Si una àrea del cervell sol il·luminar-se al mateix temps que una altra, aquestes dues àrees del cervell poden estar connectades.
No es pot necessitar cap tasca per fer aquest tipus d'estudi. Per aquest motiu, aquests estudis de vegades es denominen imatges de ressonància magnètica funcional en estat de repòs.
La informació que prové dels estudis funcionals de ressonància magnètica és molt complicada i requereix molta anàlisi estadística per a ser significativa. Això inicialment va conduir a moltes persones a desconfiar dels resultats dels estudis funcionals de ressonància magnètica, ja que semblava que hi havia moltes possibilitats d'error en l'anàlisi. Tanmateix, atès que tant els investigadors com els revisors s'han familiaritzat amb la nova tecnologia, els resultats són cada vegada més fiables i de confiança.
Què espera el futur per a la IRM funcional?
Els estudis de MRI funcionals ja han mostrat moltes coses diferents sobre el cervell, a més de confirmar el que ja coneixíem de les vies neuronals i la localització. Encara que és difícil dir si la fMRI s'utilitza habitualment en un entorn clínic, la seva popularitat i eficàcia com a eina de recerca només fan que sigui important que tant els metges com els laics tinguin una comprensió bàsica de com funciona aquesta eina.
Fonts:
Pressman P, Gitelman D. MRI funcional: un primer per als residents de neurologia. Neurologia 2012 06 de març, 78 (10) e68-e71
Faro SH, Mohamed FB, Haughton V. RM funcional: Principis bàsics i aplicacions clíniques: Oxford Univrsity Press, EUA, 2006.