Funcional imagen de resonancia magnética (fMRI) es una técnica de imágenes por resonancia magnética que se utiliza para obtener imágenes de los cambios fisiológicos en el cuerpo. Se basa en los principios físicos de la resonancia magnética nuclear. En un sentido más estricto, el término se usa en relación con el examen de cerebro áreas.
¿Qué es la resonancia magnética funcional?
La resonancia magnética clásica muestra imágenes estáticas de los órganos y tejidos correspondientes, mientras que la resonancia magnética funcional reproduce cambios en la actividad en el cerebro a través de imágenes tridimensionales durante la realización de actividades específicas. Residencia en imagen de resonancia magnética (MRI), el físico Kenneth Kwong desarrolló imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) para obtener imágenes de cambios en la actividad en diferentes cerebro áreas. Este método medidas cambios en el cerebro sangre flujo que están asociados con cambios de actividad en las áreas cerebrales correspondientes a través del acoplamiento neurovascular. Este método aprovecha los diferentes entornos químicos de los hidrógeno núcleos en el hemoglobina of oxígeno-agotado y oxigenado sangre. Oxigenado hemoglobina (oxihemoglobina) es diamagnética, mientras que oxígenoLa hemoglobina libre (desoxihemoglobina) tiene propiedades paramagnéticas. Las diferencias en las propiedades magnéticas de sangre también se conocen como BOLD efecto (efecto dependiente del nivel de oxigenación de la sangre). Los procesos funcionales en el cerebro se registran en forma de series de imágenes transversales. De esta manera, los cambios en la actividad en las áreas individuales del cerebro se pueden investigar mediante tareas específicas realizadas en los sujetos de prueba. Este método se utiliza inicialmente para la investigación básica para comparar patrones de actividad en sujetos de control sanos con las actividades cerebrales de individuos con trastornos mentales. Sin embargo, en un sentido más amplio, el término funcional imagen de resonancia magnética todavía incluye imágenes de resonancia magnética cinemática, que describe la representación en movimiento de varios órganos.
Función, efecto y objetivos
La resonancia magnética funcional es un desarrollo posterior de la resonancia magnética (MRI). La resonancia magnética clásica muestra imágenes estáticas de los órganos y tejidos correspondientes, mientras que la resonancia magnética funcional refleja los cambios en la actividad del cerebro a través de imágenes tridimensionales durante la realización de actividades específicas. Así, con la ayuda de este método no invasivo, el cerebro se puede observar en diferentes situaciones. Al igual que con la resonancia magnética clásica, la base física de la medición se basa inicialmente en la resonancia magnética nuclear. Aquí, los giros de los protones del hemoglobina se alinean longitudinalmente mediante la aplicación de un campo magnético estático. Un campo alterno de alta frecuencia aplicado transversalmente a esta dirección de magnetización asegura la desviación transversal de la magnetización al campo estático hasta que se alcanza la resonancia (frecuencia de Lamor). Si el campo de alta frecuencia se apaga, se necesita un cierto tiempo bajo disipación de energía hasta que la magnetización se alinea nuevamente a lo largo del campo estático. Esto relajación se mide el tiempo. En fMRI, se aprovecha la circunstancia de diferente magnetización de desoxihemoglobina y oxihemoglobina. Esto da como resultado diferentes lecturas para las dos formas debido a la influencia de oxígeno. Sin embargo, dado que la proporción de oxihemoglobina a desoxihemoglobina cambia constantemente durante los procesos fisiológicos en el cerebro, se realizan grabaciones en serie como parte de la resonancia magnética funcional, que registra los cambios en cada momento. Así, en una ventana de tiempo de unos pocos segundos, la actividad neuronal se puede visualizar con precisión milimétrica. Experimentalmente, la ubicación de la actividad neuronal se determina mediante mediciones de la señal de resonancia magnética en dos momentos diferentes. Primero, la medición se realiza en un estado de reposo y luego en un estado excitado. Luego, la comparación de las grabaciones se realiza en un procedimiento de prueba estadística y las diferencias estadísticamente significativas se asignan espacialmente. Para fines experimentales, el estímulo se puede presentar al sujeto varias veces. Por lo general, esto significa que una tarea se repite con frecuencia. Las diferencias de la comparación de los datos de la fase de estímulo con los resultados de la medición de la fase de reposo se calculan y luego se muestran gráficamente. Con este procedimiento, fue posible determinar qué áreas del cerebro están activas y durante qué actividad, además, se pudieron determinar las diferencias de ciertas áreas del cerebro en trastornos psicológicos con cerebros sanos. Además de la investigación básica, que proporciona hallazgos importantes para el diagnóstico de trastornos psicológicos, el método también se utiliza directamente en la práctica clínica. La principal aplicación clínica de fMRI es la localización de áreas del cerebro relevantes para el lenguaje en la preparación de operaciones para tumores cerebrales. El objetivo es garantizar que esta zona se salve en gran medida durante la cirugía. Otras aplicaciones clínicas de la resonancia magnética funcional se relacionan con la evaluación de pacientes con trastornos de la conciencia, como coma, coma de vigilia o MCS (estado de conciencia mínima).
Riesgos, efectos secundarios y peligros
A pesar del gran éxito de la resonancia magnética funcional, este método también debe considerarse críticamente en términos de su validez. Se podrían establecer correlaciones significativas entre ciertas actividades y la activación de las áreas cerebrales correspondientes. La importancia de ciertas áreas del cerebro para los trastornos psicológicos también se ha vuelto más clara. Sin embargo, aquí solo se miden los cambios en la carga de oxígeno de la hemoglobina. Debido a que estos procesos pueden localizarse en áreas específicas del cerebro, se supone que estas áreas del cerebro también se activan debido al acoplamiento neurovascular. Entonces, el cerebro no puede ser observado directamente pensando. Cabe señalar que el cambio en el flujo sanguíneo ocurre solo después de un período de latencia de varios segundos después de la actividad neuronal. Por lo tanto, a veces se dificulta el mapeo directo. Sin embargo, una ventaja de la resonancia magnética funcional en comparación con otros métodos de examen neurológico no invasivo es la localización espacial mucho mejor de las actividades. Sin embargo, la resolución temporal es mucho menor. La determinación indirecta de las actividades neuronales mediante mediciones del flujo sanguíneo y oxigenaciones de hemoglobina también genera cierta incertidumbre. Por tanto, se asume una latencia de más de cuatro segundos. Queda por investigar si se pueden suponer actividades neuronales confiables para estímulos más cortos. Sin embargo, también existen limitaciones técnicas a la aplicación de la resonancia magnética funcional, basadas en parte en el hecho de que la BOLD El efecto es producido no solo por la sangre. vasos sino también por tejido celular adyacente a los vasos.
