Artículo completo
La resonancia magnética funcional (RMF) es reconocida como un método diagnóstico no invasivo para obtener imágenes de áreas corticales en actividad. Actualmente, el método de contraste dependiente del nivel de oxigenación sanguínea (BOLD, blood oxygenation level dependent) es muy utilizado en la RMF. La BOLD-RMF se basa en la premisa de que las concentraciones de deoxihemoglobina se reducen en el área cortical activada; la menor concentración de esta molécula paramagnética causa un aumento en la señal de la BOLD-RMF. Esta respuesta de la oxigenación sanguínea cerebral (OSC) concuerda con la observada por tomografía de emisión de positrones (PET). Sin embargo, estudios recientes sobre activación neuronal realizados con espectroscopia en el infrarrojo cercano (EIRC) han planteado dudas acerca de la confiabilidad de la BOLD-RMI.La EIRC es un método óptico para evaluar las respuestas de la OSC. La técnica mide los cambios en la concentración de oxihemoglobina y deoxihemoglobina en los vasos sanguíneos a partir de los espectros característicos de absorción de la hemoglobina en el infrarrojo cercano. Además, los cambios en la concentración total de hemoglobina (sumatoria de oxihemoglobina y deoxihemoglobina) indican los cambios de volemia y correlacionan con los cambios de flujo sanguíneo cerebral bajo condiciones de hematocrito y presión de perfusión constantes. Por lo tanto, la EIRC ha sido aplicada a la evaluación de las respuestas de OSC durante distintas actividades neuronales, incluyendo las tareas cognitivas.Los estudios de la función cognitiva utilizando EIRC han demostrado que las tareas cognitivas inducen varios patrones de cambio en la OSC en el lóbulo frontal. Nosotros hemos caracterizado los 3 patrones más frecuentes, que denominamos A, B y C. El patrón A muestra un aumento en los niveles de oxihemoglobina y hemoglobina total con una disminución pequeña o ningún cambio en la deoxihemoglobina; este cambio concuerda con el observado por PET o por RMF. El patrón B se caracteriza por una reducción en el nivel de oxihemoglobina y de hemoglobina total, sin cambio de la deoxihemoglobina o con un leve aumento o disminución de la misma. En el patrón C la deoxihemoglobina tiende a aumentar con un aumento paralelo en la oxihemoglobina y la hemoglobina total.Resulta interesante que la frecuencia de estos patrones de cambio en la OSC depende de la presencia o ausencia de trastornos funcionales. Utilizando pruebas de lenguaje hemos comparado la frecuencia de estos patrones en adultos normales, pacientes que han sufrido un accidente cerebrovascular (no afásicos) y pacientes afásicos no fluentes. El área de medición de EIRC (la corteza prefrontal izquierda) fue morfológicamente normal en todos los casos. En los adultos normales y en los pacientes no afásicos el patrón más común fue el A, seguidos por el B y el C. En cambio, en los pacientes afásicos el patrón más frecuente fue el C. El mecanismo fisiológico de incremento de la deoxihemoglobina en el patrón C no ha sido aclarado. Sin embargo, en los pacientes afásicos que exhiben este patrón se incrementan tanto la oxihemoglobina como la hemoglobina total durante la prueba, de manera similar a los controles con patrón A, lo cual indica que el rCBF en la corteza prefrontal izquierda debe incrementarse con la tarea. Aunque no se evaluó el rCBF basal mediante EIRC, la equivalencia de oxihemoglobina y hemoglobina total sugiere que el rCBF se incrementó en igual medida en los controles y en los afásicos. Por lo tanto, si no existieron diferencias en el rCBF inicial entre estos grupos, el aumento de deoxihemoglobina pudo ser causado por un incremento del consumo cerebral de oxígeno más que por un aporte insuficiente de él.En el cerebro en desarrollo de los recién nacidos, el patrón C es observado más frecuentemente en la corteza visual durante la fotoestimulación y en los lóbulos frontales durante la estimulación auditiva. Aunque las tareas de activación y las áreas de medición por EIRC fueron diferentes que en el estudio con afásicos, el patrón de respuesta de la OSC en el cerebro en desarrollo fue similar al del mal funcionamiento cerebral. Estos resultados sugieren que en ambas situaciones existirían mecanismos similares de oxigenación y de metabolismo energético durante la activación neuronal.En los recién nacidos, los estudios con BOLD-RMF sobre la corteza visual mostraron una disminución de las señales durante la fotoestimulación. Esto sugiere fuertemente que los pacientes con disfunción cerebral tienen reducciones similares de la señal de RMF en el área de activación. Hasta ahora, sin embargo, la mayoría de los expertos que utilizan RMF creen que las áreas de activación neuronal deberían asociarse con un aumento en las señales de BOLD-RMF. Además, algunos de los programas de computación para RMF están diseñados únicamente para detectar aumentos en las señales de BOLD-RMF. Si este software si utiliza en pacientes con trastornos cerebrales, pueden no detectarse importantes áreas corticales de activación.Además, se ha informado la observación frecuente del patrón B en el lóbulo frontal izquierdo de individuos ancianos normales y en la corteza parietal superior izquierda de pacientes con enfermedad de Alzheimer sometidos a pruebas de lenguaje. Los mecanismos fisiopatológicos de la respuesta de la oxigenación cerebral sanguínea no están claros, pero el rCBF en el área de medición por EIRC debería reducirse en el patrón B ya que disminuyen tanto la oxihemoglobina como la hemoglobina total. Esto podría reflejar una posible reorganización funcional durante el envejecimiento o la degeneración. Los cambios en el área cortical de activación podrían reducir los niveles de oxihemoglobina y hemoglobina total durante las pruebas; las actividades neuronales cercanas al área de medición podrían sustraer flujo sanguíneo al área evaluada por EIRC produciendo una disminución en el rCBF. No obstante, este fenómeno podría p00 deberse a otros mecanismos, como por ejemplo la alteración del acoplamiento entre la activación neuronal y el rCBF.En el cuadro 1 se resumen las relaciones existentes entre los individuos y los patrones de respuesta de OSC más frecuentes. Los puntos que deberían subrayarse son los siguientes. En primer lugar, los patrones B y C no constituyen respuestas anormales de OSC, ya que los adultos normales exhiben estos patrones, aunque a frecuencias relativamente bajas. En segundo lugar, los patrones de respuesta de OSC no son específicos de las pruebas cognitivas, ya que la estimulación eléctrica directa del tálamo y el globo pálido en pacientes con enfermedad de Parkinson o con temblor esencial también produce patrones similares de OSC en el lóbulo frontal. Por último, para evitar los errores diagnósticos serios en el mapeo funcional del cerebro, cabe remarcar que en la realización de la BOLD-RMF debe prestarse especial atención a la posible multiplicidad de respuestas de rCBF y OSC a las pruebas funcionales.******************************* (CUADRO 1; 6 FILAS × 2 COLUMN)(TITULO)Cuadro 1. Relación entre los individuos y los patrones de respuesta de OSC más frecuentes.(COLUMNA 1)Individuos Adultos jóvenes normales (corteza prefrontal izquierda) Adultos mayores normales (corteza prefrontal izquierda) Afásicos (corteza prefrontal izquierda) Enfermedad de Alzheimer (corteza parietal superior izquierda) Recién Nacidos (lóbulo frontal, corteza visual) (COLUMNA 2)Patrón de respuesta de la OSCPatrón APatrón BPatrón CPatrón BPatrón c ************************************** (FIGURA 1)(EPIGRAFE)Figura 1. Ejemplos típicos de cambios en los parámetros de EIRC; los 3 patrones más comunes (patrones A, B y C). El eje de ordenadas indica los cambios en la concentración de oxihemoglobina, deoxihemoglobina y hemoglobina total en unidades arbitrarias. Las barras horizontales gruesas indican el período de la prueba.(PEGOTES)Patrón APatrón BPatrón COxihemoglobinaDeoxihemoglobinaHemoglobina total****************************************