RESONANCIA MAGNÉTICA FUNCIONAL
En los últimos decenios esta técnica se ha convertido en una herramienta muy importante en la investigación en neuropsicología y neurociencia cognitiva, (Amaro y Barker, 2006) (Armonyet al ., 2012) y también ha ganado terreno en algunas aplicaciones clínicas en las que pueden y deben intervenir los neuropsicólogos (Ríos Lago, 2008). Su popularidad se debe a que permite detectar de forma indirecta cambios en el metabolismo cerebral con una resolución espacial superior a las técnicas de neuroimagen funcional más clásicas como el PET (por sus siglas en inglés; tomografía por emisión de positrones) y el SPECT (Tomografía computarizada por emisión de fotón único) (Zubicaray, 2009) al usar el mismo resonador que se utiliza para realizar el resto de estudios de imagen, por lo que la técnica en potencia está disponible en la gran mayoría de centros que cuenten con un resonador de 1.5 Teslas o potencia superior. (Amaro y Barker, 2006). Un potencial inconveniente de esta técnica es la elevada complejidad metodológica para la obtención de las imágenes: los diversos aspectos como el diseño de la estructura y el contenido de los paradigmas conductuales, la obtención de los datos, el posterior análisis estadístico de los mismos, y su interpretación clínica o científica revisten todos ellos gran complejidad (Culham, 2006) (Lindquist, 2008). No obstante esto, la técnica ofrece también una ventana de oportunidad para el trabajo clínico conjunto e interdisciplinario entre neurorradiólogos, neuropsicólogos y neurólogos entre otros profesionales. A continuación se expondrán en forma muy breve las bases físicas de la técnica, así como los aspectos mencionados con antelación y las principales aplicaciones clínicas.
Figura 2-6.
Figura 2-6. Imágenes cerebrales de reso nancia magnética funcional .
El cerebro es capaz de regular su propia irrigación sanguínea a demanda de sus necesidades metabólicas. Además, es capaz de ejercer esta función de manera local (Junqué y Barroso, 2009). De esta forma, es posible saber que cuando una persona realiza una tarea motora, es sometida a estímulos visuales o lleva a cabo alguna tarea cognitiva, aumentos del flujo sanguíneo regional se dan de forma local en diferentes zonas (Amaro y Barker, 2006). Así, si un grupo de neuronas está implicado en una tarea, por ejemplo de lenguaje, éstas requerirán mayor energía y, por ende, deberán recibir más oxígeno. (Logothetis, 2008). Las imágenes de RM potenciadas en T2* son sensibles a las diferentes propiedades de la oxi y la desoxihemoglobina. La primera es diamagnética, mientras que la segunda, al tener el grupo hemo expuesto, es un poco paramagnética y de manera ligera distorsiona el campo magnético del resonador (Logothetis, 2008).
Cuando un área cerebral es reclutada para contribuir a la realización de una tarea, se produce un aumento de la hemoglobina oxigenada que llega a esa región. Así se produce el conocido efecto Blood Oxigen Level Dependent o BOLD, por sus siglas en inglés, que también puede definirse como un aumento paradójico de la oxihemoglobina que aparece cuando un área cerebral concreta es reclutada, de manera que la proporción oxihemoglobina/desoxihemoglobina aumenta. (Amaro y Barker, 2006) (Logothetis, 2008). El efecto BOLD es una variable que se puede medir de forma muy confiable, ya que presenta una variabilidad considerable entre áreas cerebrales e individuos pero poca variabilidad intra-individual (Amaro y Barker, 2006), lo que facilita en parte sus usos clínicos potenciales y reales.
Figura 2-7.
Figura 2-7. Imágenes cerebrales de la técnica BOLD en cortes sagital, coronal y axial.
Para poder usar la técnica es necesario diseñar lo que se conoce como un paradigma cognitivo: un conjunto de estímulos junto con el patrón de organización temporal de los mismos y las instrucciones de lo que debe realizar la persona mientras está en el resonador (Amaro y Barker, 2006). Con el paradigma se pretende poner en marcha un proceso cognitivo (o sensorial o motor) concreto de manera que se activen las áreas cerebrales relacionadas con el proceso cognitivo que se quiere estudiar (Amaro y Barker, 2006). En sus versiones más sencillas, que son las que se usan en la clínica, el paradigma en cuestión contiene un par de tareas: una de activación y otra tarea control (Amaro y Barker, 2006). Las dos tareas deben ser muy similares y sólo varían en que la tarea de activación tiene un componente cognitivo más, que es el que se quiere estudiar. De esta manera, si a la tarea de activación se le restan los componentes cognitivos de la tarea de control quedará un solo componente cognitivo (Armonyet al., 2012), por ejemplo, memoria de trabajo. Ahora bien, dado que la diferencia de señal en T2* que se produce al aumentar la hemoglobina oxigenada en un área cerebral es muy pequeña, se necesita administrar tanto las tareas de activación como de control varias veces y durante un tiempo determinado, o bien administrar en forma aleatoria o pseudoaleatoria numerosos estímulos correspondientes a ambas tareas (Lindquist, 2008), para así después poder estudiar si existen diferencias estadísticas significativas al restar las activaciones de la tarea objetivo de las de la tarea control (Lindquist, 2008). Esto tiene una relación directa con la estructura de la presentación de los estímulos, en la que existen dos modalidades básicas: los diseños de bloques y los diseños relacionados a eventos. (Amaro y Barker, 2006) (Culham, 2006). La explicación detallada de cada uno de ellos excede los objetivos de este capítulo, pero cabe mencionar que en la clínica tiende a optarse más por los diseños de bloques al ser más sencillos de implementar, y poseer una gran potencia estadística lo que permite el diseño de estudios clínicos de duración corta. (Armonyet al ., 2012) (Ríos Lago, 2008). En la actualidad, la utilidad clínica de estos estudios se encuentra enfocada en la localización de áreas corticales específicas asociadas a una tarea para la confección de mapas prequirúrgicos.
Así, la técnica prequirúrgica se usa en esencia en pacientes con tumores cerebrales (Ríos Lago, 2008) y cirugía de la epilepsia (McDonald y Saykin, 2007). Los mapeos más habituales son los de tipo motor y visual, y dentro de los paradigmas cognitivos los de lenguaje. (Ríos-Lago, 2008) Dentro de esta última función existen numerosos paradigmas validados para su uso en clínica que permiten localizar áreas cerebrales relacionadas con diferentes componentes del lenguaje. (Binder, 2006). En general, la confiabilidadtest-retest de estos paradigmas es buena, y han sido validados con la ayuda de otras técnicas como la electrocorticografía (Ríos Lago, 2008). En cirugía de la epilepsia se realizan además de mapeos de lenguaje, paradigmas para ver la lateralización de la memoria (McDonald y Saykin, 2007). No obstante, éstos están menos desarrollados y tienen una menor confiabilidadtest- retest que los de lenguaje.
Asimismo, y a pesar de que sus aplicaciones clínicas directas son mucho menores, esta técnica cobra cada vez mayor importancia en el estudio de pacientes con demencia y epilepsia (Zubicaray, 2009). También la RMF ha empezado a utilizarse junto con otras técnicas de neuroimagen como
herramienta complementaria para medir los efectos cerebrales y estudiar los mecanismos mediadores de la rehabilitación neuropsicológica, y de forma muy inicial, para planear algunos aspectos de los programas de rehabilitación cognitiva (Bringas Vega, 2014) y puede usarse para mostrar los mecanismos cerebrales asociados a los efectos de los fármacos en lo que se conoce como la resonancia magnética funcional farmacológica (Zubicaray, 2009). Además, en los últimos dos decenios en RMF ha habido un gran auge de los estudios de conectividad funcional y efectiva, ya que numerosos estudios de neuroimagen funcional muestran que las estructuras cerebrales y las áreas corticales a menudo trabajan en la formación de complejas redes de integración funcional (Friston, 2012). En años recientes se han realizado numerosos trabajos que muestran alteraciones de la conectividad cerebral en pacientes con enfermedades psiquiátricas y neurológicas (Van Der Heuvel y Hulsoff-Pol, 2010). No obstante, a pesar de ser un muy importante campo de investigación en neurociencias, los estudios de conectividad cerebral no tienen aplicaciones clínicas directas por lo que su revisión queda fuera de los objetivos de este capítulo.