Cómo funcionan las imágenes de resonancia magnética funcional

Las imágenes por resonancia magnética (IRM) les han dado a los médicos la capacidad de obtener muy buenas imágenes de las estructuras del cerebro. Una técnica más nueva conocida como resonancia magnética funcional puede ir aún más lejos al medir también indirectamente la actividad cerebral. 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 mediante resonancia magnética 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 no especializada. Pero, ¿cómo se hacen estas imágenes y qué representan realmente?

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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 por el 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 restaurar el suministro de oxígeno. El cerebro puede incluso hacer este trabajo demasiado bien para que entre más sangre oxigenada en el área de la que se usó inicialmente. La máquina de resonancia magnética puede detectar la diferencia en la señal que resulta de este aumento de oxígeno en sangre.

Por lo tanto, los estudios de resonancia magnética funcional en realidad no observan directamente la actividad neuronal, sino que observan cómo cambian los niveles de oxígeno en sangre y correlacionan esta actividad con la activación de los nervios. Los estudios han demostrado que esta suposición suele ser correcta, aunque enfermedades como malformaciones vasculares, 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 utilizan los médicos la resonancia magnética funcional

Debido a que es una tecnología relativamente más nueva y debido a que otras técnicas pueden responder preguntas similares que la fMRI, la fMRI no se usa comúnmente en entornos clínicos u hospitalarios. Sin embargo, se puede utilizar para ayudar a planificar importantes cirugías cerebrales. Por ejemplo, si un neurocirujano desea 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 la investigación médica.

Tipos de investigación realizada con fMRI

Hay dos formas principales de utilizar 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, a la persona en el escáner de resonancia magnética se le puede mostrar un tablero de ajedrez intermitente 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 parpadeando. La señal durante la tarea se comparará con la señal cuando la tarea no se esté realizando, y el resultado será una especie de imagen de qué regiones del cerebro estuvieron involucradas al ver un tablero de ajedrez parpadeante y luego presionar un botón.

La otra forma en que se puede utilizar la resonancia magnética funcional es para evaluar redes neuronales. Esto implica averiguar qué áreas del cerebro se comunican entre sí. Si un área del cerebro generalmente se ilumina al mismo tiempo que otra, estas dos áreas del cerebro pueden estar conectadas. Es posible que no se necesite ninguna tarea para realizar 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. Esto inicialmente 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 fiables.

Lo que nos depara el futuro

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