resultados obtenidos – década de los 70- ha ido creciendo el número de artículos científicos donde se propone la técnica de magnetoencefalografía como una de las más resolutivas y menos invasivas para el registro de la actividad magnética cerebral. En este sentido, los estudios publicados en la década de los 90, ya proponían la técnica MEG como una herramienta prometedora para: identificar las regiones cerebrales
implicadas en análisis de los estímulos lingüísticos así como evaluar la lateralidad cerebral (Simos, Breier, Zouridakis y Papanicolau, 1998b); evaluar la especialización hemisférica del lenguaje (Zouridakis, Simos, Breier y Papanicolau, 1998); detectar actividad en áreas cerebrales especializadas en funciones del lenguaje y de memoria (Simos, Breier, Zouridakis y Papanicolau, 1999a); identificar el hemisferio dominante del lenguaje así como regiones específicas relacionadas con el lenguaje (Papanicolau, Simos, Breier, Zouridakis, Willmore, Wheless y col., 1999) e identificar áreas corticales implicadas en las funciones receptivas del lenguaje (Simos, Breier, Maggio, Gormley, Zouridakis, Willmore y col, 1999).
En la década siguiente (a partir del año 2000), continuó la difusión de estudios de neuroimagen realizados con la técnica MEG. Los autores seguían proponiendo esta técnica como una herramienta eficaz para la evaluación de pacientes con algún tipo de lesión cerebral y van a someterse a una intervención quirúrgica, contribuyendo de esta manera a mejorar los resultados de las intervenciones. En este sentido, se han encontrado resultados favorables de la técnica en cuanto a la predicción de la dominancia del lenguaje en situaciones pre-operatorias (Szymanski, Perry, Gage, Rowley, Walker, Berger y col., 2001) y mejorar los conocimientos respecto a la organización espacio-temporal de la red cortical sensorio-motora (Castillo, Simos, Wheless, Baumgartner, Breier, Billingsley y col., 2004).
Otro cuerpo importante de estudios realizados son los centrados en pacientes con epilepsia (Parra y Velis, 2000; Amo, Fernández-Lucas, Maestú, Sánchez-Mendieta, Campos-Castelló y Ortiz, 2001). Nuevamente, se propone la técnica MEG para identificar áreas funcionales del córtex cerebral (somato-sensoriales, motoras, del lenguaje y visuales) que ayuden a planificar las intervenciones quirúrgicas así como localizar regiones de interés en una situación intra-operativa (Tovar-Spinoza, Ochi, Rutka, Go y Otsubo, 2008). La MEG es considerada como la técnica que implica una herramienta para la localización y caracterización de las perturbaciones epilépticas, como pueden ser las producidas en el lóbulo frontal (Ossenblok, de Munck, Colon, Drolsbach y Boon, 2007), sino que además juega un papel importante en determinar la significación de anormalidades en este tipo de pacientes (Knowlton y Shih, 2004).
Igual de importante es la función que desempeña la técnica MEG en pacientes con trastornos por déficit de atención (Capilla, Pazo, Campo, Maestú, Fernández, Fernández-González y col., 2005), pacientes con trastornos del espectro autista (Palau- Baduell, Salvadó-Salvadó, Valls-Santasusana, Ortiz y Muñoz-Yunta, 2005) y pacientes
con deterioro cognitivo (Ortiz, Martín-Llorente, Amo, Maestú y Fernández-Lucas, 2003) o trastornos cognitivos del lóbulo frontal (Capilla, Fernández-González, Campo, Maestú, Fernández-Lucas, Mulas y col., 2004).
Respecto a la práctica de actividad física, aspecto que adquiere un peso importante en esta tesis doctoral, son pocas las evidencias encontradas que utilizan esta técnica. El estudio de Lewis (2003) acerca las técnicas de biomagnetismo al estudio de las ciencias del deporte y del ejercicio físico, proponiéndolas como potentes métodos de obtención de información funcional, anatómica y fisiológica en este ámbito. Asimismo, el estudio de Deeny y colaboradores evaluó los niveles de actividad física con fin de estudiar si la práctica de ejercicio modifica la relación entre el genotipo APOE (relacionado con la enfermedad de Alzheimer) y la función neurocognitiva (Deeny, Poeppel, Zimmerman, Roth, Brandauer, Witkowski y col., 2008).
Las aplicaciones de la técnica MEG son muchas y variadas (ver Maestú, Gómez- Utrero, Piñeiro y Sola, 1999) ya que permite la medición de campos magnéticos y también puede registrar la actividad magnética evocada tras una estimulación. Como todos los órganos sensoriales se encuentran libres para percibir cualquier tipo de estímulo, esto confiere otra ventaja más de la MEG. De esta manera, los tipos de estimulación que recibirá la persona evaluada pueden ser muy variados (por ejemplo, estimulaciones somatosensoriales, visuales, auditivas) igual que los tipos de tareas a realizar (cognitivas, motrices, etc.). A pesar de que la técnica MEG resulta económicamente muy costosa debido a que sus elementos deben estar sumergidos en helio líquido, es una de las técnicas de neuroimagen con mayor resolución espacial y temporal. Todos los estudios citados anteriormente, ponen de manifiesto las aportaciones que hacen de la MEG una técnica de neuroimagen funcional capaz de caracterizar con alta precisión espacial y temporal patrones de actividad cerebral. Resulta ser una técnica fundamental a la hora de iluminar la organización neurocognitiva de múltiples funciones cerebrales, estudiar su reorganización y proporcionar información valiosa en casos que necesiten intervención quirúrgica. Asimismo, resulta ser una herramienta práctica para el estudio de los procesos cognitivos básicos (Maestú, González-Marqués, Marty, Nadal, Cela-Conde y Ortiz, 2005).
6.3. Resumen.
Los conocimientos que se tienen acerca del cerebro humano provienen principalmente de los estudios postmortem. Pero gracias a la evolución de las técnicas de neuroimagen, se pueden realizar estudios in vivo que permiten investigar la involución senil del cerebro y sus consecuencias sobre el rendimiento. En la investigación neuropsicológica se utilizan tres métodos diferentes: el método lesional, el método instrumental y el método funcional.
Dentro de la metodología funcional, se encuentran las técnicas de neuroimagen basadas en el registro de cambios en la actividad cerebral inducidos mediante el control de variables conductuales. Entre estas técnicas están las que se basan en registros de naturaleza metabólica (tomografía por emisión de positrones, tomografía por emisión de fotones simples y la resonancia magnética funcional), y las que se basan en registros de la actividad electromagnética (electroencefalografía, potenciales evocados y magnetoencefalografía).
La magnetoencefalografía (MEG) es la técnica escogida en esta tesis doctoral. Se basa en la detección de los campos magnéticos emitidos generados por las neuronas denominadas de campo abierto, especialmente, las neuronas piramidales, durante la actividad cerebral. Como registra el campo magnético, se eliminan las distorsiones que puede producir el cráneo en las señales eléctricas. Esta técnica ofrece tres ventajas importantes: una localización tridimensional más precisa de la actividad magnética cerebral debido a esta ausencia de la distorsión que pudiera producirse en el cráneo, posee una excelente resolución temporal (del orden de los milisegundos) y presenta un menor grado de invasividad para la persona. Los elementos que constituyen el aparato de registro y que detectan los campos magnéticos, los SQUID, deben estar sumergidos en helio líquido para que se mantenga la superconductividad, y esto supone un mantenimiento de un elevado coste económico. Para realizar un registro MEG, son necesarios algunos elementos como una habitación aislada y un aparato de registro. La habitación aislada es un habitáculo fabricado con materiales que repelen los campos magnéticos generados por los objetos o personas. Dentro de esta habitación, está ubicado el aparato de registro de la señal magnética, compuesto por un número determinado de canales a través de los cuales el flujo eléctrico proveniente del campo magnético se canaliza y pasa a los SQUID, donde este flujo será convertido en voltaje- corriente. Seguidamente, este voltaje pasa a un amplificador que produce unas sondas
por la superficie del cráneo, produciendo un mapa de isocontornos que representa las diferentes intensidades del campo magnético.
La MEG ha tenido una evolución importante respecto a las aplicaciones científicas y de diagnóstico diferencial. Ha pasado a ser una técnica muy utilizada para evaluar a pacientes con lesiones cerebrales, epilepsia, deterioro cognitivo u otros tipos de patologías cerebrales. Introduciendo la evaluación de la variable de Actividad Física, las evidencias empíricas encontradas son escasas. Lewis (2003) propone las técnicas de biomagnetismo para el estudio de las ciencias del deporte y del ejercicio físico, mientras que Deeny y colaboradores (2008) evalúan los niveles de actividad física en relación al genotipo APOE y la función neurocognitiva. Dado que la MEG es una técnica de neuroimagen funcional no invasiva, capaz de caracterizar con alta precisión espacial y temporal patrones de actividad cerebral, y resulta fundamental a la hora de iluminar la organización neurocognitiva de múltiples funciones cerebrales, ha sido escogida para realizar el registro electromagnético de los participantes de este estudio. Los datos permitirán investigar los patrones espacio-temporales de actividad cerebral obtenidos por los participantes durante la ejecución de dos tareas cognitivas, diferenciando entre los dos grupos comparativos, donde el nivel de actividad física es una variable relevante.
CAPÍTULO 7
7. PLANTEAMIENTO, OBJETIVOS E HIPÓTESIS.