Técnicas de imagen cerebral y trastornos del desarrollo en niños

Los avances en técnicas de imagen médica y de análisis de grandes volúmenes de datos han revolucionado en las últimos años casi todas las áreas de la medicina. La mejora de la resolución y la invención de nuevas técnicas de imagen han hecho posible para los científicos una visión sin precedentes de las estructuras anatómicas y funciones del cuerpo humano vivo.

El estudio del cerebro se encuentra en la frontera de esta revolución en marcha. Nuevas herramientas y técnicas se han desarrollado y aplicado para entender las bases anatómicas y fisiológicas de las patologías y desórdenes cognitivos que tienen que ver con el cerebro. Es ya casi imposible imaginar la neurociencia moderna sin las técnicas de imagen cerebral.

En algunos casos, como la esquizofrenia o los desórdenes del comportamiento (depresión, trastorno bipolar, ansiedad) los descubrimientos aportados por la imagen cerebral son ya muy extensos e incluyen imagen estructural (para estudiar qué cambios anatómicos se relacionan con una enfermedad o patología), y también imagen funcional y molecular (para detectar cambios en el metabolismo, riego sanguíneo y concentración de determinadas sustancias químicas, en definitiva la ‘actividad’ del cerebro). En otros casos como los desórdenes del espectro autista, la información disponible a partir de estas técnicas de imagen no invasivas es todavía escasa y objeto seguro en el futuro de intensa actividad de investigación.

Entre las muchas técnicas desarrolladas estas últimas décadas la Resonancia Magnética Funcional es quizás la más importante por la extensión de su uso y sus aplicaciones.

En la práctica clínica se usa sobre todo en la planificación y guiado de operaciones de neurocirugía complejas, por ejemplo para eliminar lo más concienzudamente posible un tumor cerebral sin afectar a funciones cerebrales esenciales próximas al tumor como las que tienen que ver con el habla o con la motricidad.

En investigación su aplicación se ha extendido a muchos campos muy diversos en particular la psicología del comportamiento y el estudio de los trastornos psicológicos, aplicándose por ejemplo al estudio de los mecanismos neuronales subyacentes en la Depresión, Trastorno Bipolar, Estrés Postraumático, TDH – Hiperactividad, Retraso Mental (Síndrome de Joubert, Síndrome de Williams, Síndrome Velocradiofacial, Síndrome de X Frágil), Trastorno Generalizado del Desarrollo, Autismo, Síndrome de Rett, Trastornos del Desarrollo del Lenguaje y Dislexia. En muchos de estos trastornos hay una esperanza fundada de que al entender mejor como afectan al funcionamiento del cerebro, estas técnicas ayuden a mejorar y anticipar el diagnóstico.

Cómo funciona la Resonancia Magnética Funcional
La Resonancia Magnética Funcional, abreviada habitualmente fMRI (de su nombre en inglés “functional Magnetic Resonance Imaging), mide el cambio que ocurre en la sangre cuando pasa de estar oxigenada a desoxigenada, es decir de estar lista para ‘alimentar’ células y tejidos a estar ‘consumida’ y ya camino de vuelta a los pulmones. La actividad neuronal se relaciona directamente con este cambio en la sangre, ya que las neuronas son grandes consumidoras de energía y oxígeno cuando están activas, es decir cuando la zona del cerebro en la que están está realizando una función.

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De esta manera la fMRI permite hacer ‘mapas de activación’ de las zonas del cerebro que intervienen en una tarea determinada (hacer una operación matemática, pensar en un recuerdo, coger un objeto, etc.), y comparar cómo son estos mapas en un cerebro de una persona ‘normal’ y en cerebro de una persona con un trastorno o enfermedad. Estos mapas, como los de la imagen, permiten a los investigadores visualizar las áreas del cerebro que se activan o dejan de hacerlo de forma anormal en cada uno de estos trastornos.

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Haciendo estudios estadísticos sobre muchos pacientes pueden establecerse patrones comunes a todos ellos que pueden servir para conocer mejor y diagnosticar el trastorno mediante esta técnica de imagen.

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Unas pocas referencias científicas recomendadas

• Modalities, Modes, and Models in Functional Neuroimaging. Karl J. Friston. Science 326, 399 (2009).
• Understanding Neuropsychiatric Disorders: Insights from Neuroimaging. Martha E. Shenton, Bruce I. Turetsky. Cambridge University Press 2011
• FMRI in Pediatric Neurodevelopmental Disorders. Michael Seyffert and Raul Silva. Current Pediatric Reviews, 2005, 1, 17-24 17