La imagen por resonancia magnética funcional (IRMf) es un procedimiento clínico y de investigación que permite mostrar en imágenes las regiones cerebrales activas, por ejemplo al ejecutar una tarea determinada. En inglés suele abreviarse fMRI (por functional magnetic resonance imaging). El procedimiento se realiza en el mismo resonador utilizado para obtener imágenes anatómicas por resonancia magnética para diagnóstico, pero con modificaciones especiales del software y del hardware. Para realizar una IRMf no se requiere necesariamente inyecciones de sustancia alguna ni radiación ionizante.
Si se necesita ver qué áreas del cerebro intervienen cuando se mueve, por ejemplo, la mano derecha, se introduce a un voluntario, con la instrucción de mantenerse completamente inmóvil dentro del aparato, y mover únicamente los dedos cuando se le indique. Durante tres minutos el voluntario hará movimientos de los dedos en forma intermitente. El aumento de actividad en las áreas cerebrales relacionadas con esta tarea causará una vasodilatación y un aumento del flujo sanguíneo en estas mismas áreas. Este aumento del flujo/volumen es detectado por el resonador y normalmente representado en una imagen. En esta imagen se muestra en escala de grises la estructura del cerebro obtenida mediante resonancia magnética (no funcional) y en color la zona activada.
Para obtener imágenes por resonancia magnética funcional se pueden utilizar diferentes técnicas. Entre las que no son invasivas encontramos:
Entre las técnicas invasivas se encuentran:
La imagen de resonancia magnética funcional pueden ser complementada con las técnicas de imagen de difusión por resonancia magnética. Estas técnicas no proporcionan, por sí mismas, información sobre la función de las distintas áreas cerebrales, pero aportan información sobre la estructura del cerebro, la cual puede ser utilizada para llegar a hipótesis sobre su función. Esta información sobre la estructura del cerebro se obtiene cuantificando la difusión de las moléculas de agua en los tejidos, ya que esta estructura condiciona (restringe) la magnitud y dirección de la difusión. La tractografía, la cual obtiene un trazado de los tractos cerebrales que conectan distintas áreas a través de la sustancia blanca, está basada en estas técnicas.
La IRMf basada en contraste dependiente del nivel de oxígeno en la sangre se fundamenta en tres hechos:
Las neuronas, al requerir energía, demandan oxígeno, el cual es transportado por la hemoglobina en forma de oxihemoglobina. Al liberar el oxígeno, la oxihemoglobina se transforma en desoxihemoglobina. Cuando aumenta la actividad de estas neuronas aumenta también el flujo sanguíneo, causando un aporte local de oxihemoglobina momentáneamente superior al consumido por las neuronas. La oxihemoglobina y la desoxihemoglobina tienen propiedades magnéticas diferentes: la oxihemoglobina es diamagnética mientras que la desoxihemoglobina es paramagnética. Este aumento de oxihemoglobina con respecto a desoxihemoglobina produce un cambio del magnetismo local que es detectado por el resonador.
Para tareas cortas (un par de segundos) el nivel de oxihemoglobina llega a un máximo unos 5 segundos después del inicio de la actividad, posteriormente alcanza un valor mínimo (menor que el inicial) y finalmente va recuperando su nivel hasta alcanzar el equilibrio al cabo de aproximadamente 24 segundos.
La principal utilidad médica de la IRMf es la de proveer información de la localización de las funciones cerebrales críticas en pacientes que requieren cirugía cerebral. Con esta información, el neurocirujano puede eliminar la mayor cantidad de lesión (un tumor por ejemplo) pero respetando las funciones cerebrales esenciales, como por ejemplo, el lenguaje y la motricidad de la mano dominante. Recientemente, la IRMf se ha usado también para investigar la eficacia de medicamentos analgésicos y moduladores del control motor o emotivo. La ventaja del procedimiento es que puede ver el efecto del medicamento, que de otra manera, sólo podría evaluarse en términos subjetivos de la respuesta del paciente.
La IRMf también se ha utilizado para intentar comunicarse (mediante preguntas) con pacientes con diagnóstico clínico de estado vegetativo o de mínima conciencia, evaluando así la conciencia de estas personas.
Otro de los recientes usos de la resonancia magnética funcional es explicar cómo el cerebro toma decisiones económicas, lo que ha permitido el desarrollo de la neuroeconomía y el neuromarketing.
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