Imagen de resonancia magnética funcional
La resonancia magnética funcional o la resonancia magnética funcional ( fMRI ) miden la actividad cerebral al detectar cambios asociados con el flujo sanguíneo . [1] [2] Esta técnica se basa en el hecho de que el flujo sanguíneo cerebral y la activación neuronal están acoplados. Cuando se utiliza un área del cerebro, también aumenta el flujo sanguíneo a esa región. [3]
La forma principal de fMRI utiliza el contraste dependiente del nivel de oxígeno en sangre (BOLD), [4] descubierto por Seiji Ogawa en 1990. Este es un tipo de exploración cerebral y corporal especializada que se utiliza para mapear la actividad neuronal en el cerebro o la médula espinal de humanos u otros animales mediante imágenes del cambio en el flujo sanguíneo ( respuesta hemodinámica ) relacionado con el uso de energía por parte de las células cerebrales. [4] Desde principios de la década de 1990, la resonancia magnética funcional ha llegado a dominar la investigación de mapas cerebrales porque no requiere que las personas se sometan a inyecciones o cirugías, ingieran sustancias o estén expuestas a radiación ionizante. [5] Con frecuencia, esta medida se ve alterada por el ruido de diversas fuentes; por tanto, se utilizan procedimientos estadísticos para extraer la señal subyacente. La activación cerebral resultante se puede representar gráficamente codificando con colores la fuerza de la activación en el cerebro o en la región específica estudiada. La técnica puede localizar la actividad en milímetros pero, utilizando técnicas estándar, no es mejor que dentro de una ventana de unos pocos segundos. [6] Otros métodos de obtención de contraste son el marcado del espín arterial [7] y la resonancia magnética de difusión . El último procedimiento es similar a la resonancia magnética funcional BOLD, pero proporciona un contraste basado en la magnitud de la difusión de las moléculas de agua en el cerebro.
Además de detectar respuestas BOLD de la actividad debido a tareas / estímulos, fMRI puede medir fMRI en estado de reposo , o fMRI sin tarea, que muestra la variación BOLD de la línea de base de los sujetos. Desde aproximadamente 1998, los estudios han demostrado la existencia y las propiedades de la red de modo predeterminado (DMN), también conocida como 'Red de estado en reposo' (RSN), una red neuronal funcionalmente conectada de aparentes 'estados cerebrales'.
La fMRI se utiliza en investigación y, en menor medida, en trabajo clínico. Puede complementar otras medidas de fisiología cerebral como EEG y NIRS . Se están investigando métodos más nuevos que mejoran la resolución espacial y temporal, y estos utilizan en gran medida biomarcadores distintos de la señal BOLD. Algunas empresas han desarrollado productos comerciales como detectores de mentiras basados en técnicas de resonancia magnética funcional, pero no se cree que la investigación esté lo suficientemente desarrollada para una comercialización generalizada. [8]
El concepto de resonancia magnética funcional se basa en la resonancia magnética anteriortecnología de escaneo y el descubrimiento de las propiedades de la sangre rica en oxígeno. Las imágenes por resonancia magnética del cerebro utilizan un campo magnético fuerte, permanente y estático para alinear los núcleos en la región del cerebro que se está estudiando. Luego se aplica otro campo magnético, el campo de gradiente, para ubicar espacialmente diferentes núcleos. Finalmente, se reproduce un pulso de radiofrecuencia (RF) para impulsar los núcleos a niveles de magnetización más altos, y el efecto ahora depende de dónde se encuentren. Cuando se elimina el campo de RF, los núcleos vuelven a sus estados originales y la energía que emiten se mide con una bobina para recrear las posiciones de los núcleos. Así, la resonancia magnética proporciona una vista estructural estática de la materia cerebral. El impulso central detrás de la resonancia magnética funcional fue extender la resonancia magnética para capturar los cambios funcionales en el cerebro causados por la actividad neuronal.Las diferencias en las propiedades magnéticas entre la sangre arterial (rica en oxígeno) y la venosa (pobre en oxígeno) proporcionaron este vínculo.[9]
