Introducción a la resonancia magnética funcional (FMRI)

AUTORES

1. Daniel Ejarque Roca. TSID. Hospital Clínico Universitario Lozano Blesa, Zaragoza.
2. Raquel Arruej Gracia. TSID. Hospital Provincial Nuestra Señora de Gracia, Zaragoza.
3. Sara Bosque Ferrer. TSID. Centro de Especialidades Inocencio Jiménez, Zaragoza.
4. Lidia Alriols Andrés. TSID. Hospital Provincial Nuestra Señora de Gracia, Zaragoza.
5. María Ledesma López. TSID. Hospital Clínico Universitario Lozano Blesa, Zaragoza.
6. Rosa Villa Pobo. TSID. Hospital Provincial Nuestra Señora de Gracia, Zaragoza.

RESUMEN

La Resonancia Magnética Funcional (fMRI) es una poderosa técnica de imagen cerebral que permite estudiar la actividad cerebral en tiempo real. Funciona detectando los cambios en el flujo sanguíneo cerebral asociados con la actividad neuronal. La fMRI se utiliza para mapear las áreas del cerebro activadas durante tareas cognitivas o en reposo, lo que proporciona una comprensión profunda de cómo funciona el cerebro humano. Este método se aplica en investigaciones científicas, estudios clínicos y terapias, y existen varios tipos de fMRI, como la de activación, de estado de reposo y de conectividad funcional, cada uno con objetivos específicos. En conjunto, la fMRI ha revolucionado la neurociencia y tiene importantes aplicaciones en medicina y psicología.

También se utiliza en la investigación clínica para estudiar trastornos neurológicos y psiquiátricos, lo que ayuda a identificar patrones de actividad cerebral asociados con estas condiciones.

Además, la fMRI se ha utilizado en terapias de biofeedback para ayudar a las personas a aprender a controlar la actividad de ciertas regiones cerebrales, lo que puede ser beneficioso en el tratamiento de trastornos como el TDAH.

En resumen, la fMRI es una herramienta esencial para el estudio de la función cerebral en una variedad de contextos, desde la investigación científica hasta la práctica clínica y terapéutica. Su capacidad para proporcionar imágenes en tiempo real de la actividad cerebral ha transformado nuestra comprensión del cerebro humano y su funcionamiento¹.

PALABRAS CLAVE

fMRI, resonancia, mapeo, cerebral, actividad, diagnóstico por imagen.

ABSTRACT

Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) is a powerful brain imaging technique that allows the study of real-time brain activity. It works by detecting changes in cerebral blood flow associated with neuronal activity. fMRI is used to map the areas of the brain activated during cognitive tasks or at rest, providing a deep understanding of how the human brain functions. This method is applied in scientific research, clinical studies, and therapies. There are various types of fMRI, such as activation, resting-state, and functional connectivity, each with specific objectives.

Additionally, fMRI is used in clinical research to study neurological and psychiatric disorders, aiding in the identification of brain activity patterns associated with these conditions. Furthermore, fMRI has been employed in biofeedback therapies to help individuals learn to control the activity of specific brain regions, which can be beneficial in the treatment of disorders like ADHD.

In summary, fMRI is an essential tool for studying brain function in various contexts, from scientific research to clinical and therapeutic practice. Its ability to provide real-time images of brain activity has transformed our understanding of the human brain and how it operates¹.

KEY WORDS

fMRI, MRI, mapping, brain, activity, diagnostic imaging.

DESARROLLO DEL TEMA

La Resonancia Magnética Funcional (fMRI) se utiliza para estudiar y diagnosticar una variedad de enfermedades y condiciones médicas relacionadas con el cerebro y la función cerebral. Algunas de las enfermedades y condiciones para las cuales se aplica la fMRI incluyen:

Enfermedad de Alzheimer: La fMRI se utiliza para estudiar los patrones de actividad cerebral en personas con Alzheimer y para ayudar en su diagnóstico temprano.

Esquizofrenia: Ayuda a identificar diferencias en la actividad cerebral entre personas con esquizofrenia y aquellas sin ella, lo que contribuye a la comprensión de la enfermedad.

Trastorno del Espectro Autista (TEA): La fMRI se utiliza para investigar cómo el cerebro de las personas con TEA procesan la información social y emocional.

Trastorno por Déficit de Atención e Hiperactividad (TDAH): Ayuda a entender cómo el cerebro de las personas con TDAH funciona de manera diferente en comparación con aquellos sin el trastorno.

Epilepsia: En algunos casos, la fMRI se usa para localizar áreas cerebrales anormales que pueden ser la fuente de las convulsiones.

Aparte es empleada para la investigación clínica, la planificación quirúrgica, la evaluación de terapias y el biofeedback.

Existen varios tipos de Resonancia Magnética Funcional (fMRI) que se utilizan para estudiar diferentes aspectos de la función cerebral. Algunos de los tipos más comunes de fMRI incluyen^1,2:

fMRI de Activación: Este es el tipo más común de fMRI y se utiliza para mapear las áreas del cerebro que se activan durante tareas cognitivas específicas o en respuesta a estímulos sensoriales. Se utiliza para estudiar funciones como la memoria, el lenguaje, la percepción visual y la toma de decisiones.

fMRI de Estado de Reposo: En lugar de analizar la actividad cerebral durante tareas específicas, este tipo de fMRI se centra en el patrón de actividad del cerebro en estado de reposo. Ayuda a identificar redes cerebrales intrínsecas y proporciona información sobre la conectividad funcional entre regiones cerebrales en ausencia de tareas.

fMRI de Conectividad Funcional: Se utiliza para estudiar cómo diferentes regiones cerebrales se comunican entre sí mientras una persona está en reposo o realizando una tarea. Esto ayuda a comprender las redes cerebrales y cómo contribuyen a las funciones cognitivas y emocionales.

fMRI de Percepción Social: Se enfoca en el estudio de la actividad cerebral relacionada con la percepción social y la interacción social. Ayuda a comprender cómo el cerebro procesa las señales sociales, como las expresiones faciales y las interacciones sociales.

fMRI de Resonancia Magnética Arterial (ASL): Utiliza una técnica especializada para medir el flujo sanguíneo cerebral en lugar de los cambios en el nivel de oxígeno en la sangre. Esto es útil para estudios de perfusión cerebral y puede ayudar a identificar problemas circulatorios en el cerebro.

fMRI en Tiempo Real (rt-fMRI): Permite la adquisición de imágenes de fMRI en tiempo real mientras una persona realiza una tarea o recibe retroalimentación en tiempo real sobre la actividad cerebral. Se utiliza en aplicaciones como el biofeedback y la terapia neurológica.

fMRI de Difusión: Se centra en el estudio de la difusión de agua en el cerebro y se utiliza para mapear la conectividad estructural entre regiones cerebrales, lo que proporciona información sobre la integridad de las fibras nerviosas.

La Resonancia Magnética Funcional (fMRI) se utiliza para estudiar la actividad cerebral mientras una persona realiza diversas tareas cognitivas, sensoriales o emocionales. Algunas de las tareas comunes empleadas en la fMRI incluyen^2,4:

Tareas de memoria: Se pide a los participantes que realicen tareas relacionadas con la memoria, como recordar una lista de palabras o imágenes, para investigar las áreas cerebrales involucradas en la memoria de trabajo y la memoria a largo plazo.

Tareas de lenguaje: Los sujetos pueden realizar tareas relacionadas con el lenguaje, como leer oraciones, escuchar historias o generar palabras, para estudiar las áreas cerebrales asociadas con la comprensión y producción del lenguaje.

Tareas de atención: Se pueden usar tareas que requieren atención sostenida o selectiva, como buscar un objeto específico en una imagen o mantener la concentración en un estímulo visual o auditivo.

Tareas sensoriales: Los participantes pueden someterse a estímulos sensoriales, como imágenes visuales o estímulos auditivos, para investigar cómo el cerebro procesa la información sensorial.

Tareas de toma de decisiones: Las tareas que implican tomar decisiones, resolver problemas o evaluar opciones se utilizan para explorar las áreas cerebrales involucradas en la toma de decisiones y el razonamiento.

Tareas de estímulo-respuesta emocional: Para estudiar las respuestas emocionales, se pueden presentar estímulos emocionales, como imágenes emocionales o situaciones emocionales, y registrar las respuestas cerebrales asociadas a las emociones.

Tareas de movimiento: Algunos estudios requieren que los sujetos realicen movimientos motores simples para investigar el control motor y la representación cerebral del movimiento.

Estado de reposo: En algunos casos, se utiliza la fMRI en estado de reposo, donde los participantes no realizan ninguna tarea específica, lo que permite estudiar las redes cerebrales intrínsecas y la conectividad funcional en ausencia de estímulos.

CONCLUSIÓN

La Resonancia Magnética Funcional (fMRI) es una técnica de imagen cerebral revolucionaria que nos permite estudiar la función del cerebro en tiempo real sin la necesidad de intervenciones invasivas. A través de la fMRI, podemos mapear las áreas del cerebro que se activan durante tareas cognitivas, emocionales o sensoriales, lo que nos brinda información crucial sobre cómo funciona el cerebro humano.

La fMRI ha transformado nuestra comprensión de la neurociencia y ha tenido un impacto significativo en la investigación clínica y médica. Ha permitido identificar redes cerebrales, investigar trastornos neurológicos y psiquiátricos, y contribuir a la planificación de cirugías cerebrales. Además, la fMRI se ha utilizado en terapias de biofeedback para ayudar a las personas a controlar la actividad cerebral en beneficio de su salud mental.

Por conclusión, la Resonancia Magnética Funcional es una herramienta esencial para avanzar en nuestra comprensión del cerebro humano y su funcionamiento, lo que tiene importantes implicaciones en áreas que van desde la investigación científica hasta la práctica clínica y terapéutica³.

BIBLIOGRAFÍA

1. Armony JL, Trejo-Martínez D, Hernández D. Resonancia Magnética Funcional (RMf): Principios y Aplicaciones en Neuropsicología y Neurociencias Cognitivas. Rev Neuropsicol Latinoam [Internet]. 2012 [citado el 22 de septiembre de 2023];4(2). Disponible en: https://neuropsicolatina.org/index.php/Neuropsicologia_Latinoamericana/article/view/103
2. Subias JC, Jerez JAS. Resonancia magnética dirigida a técnicos superiores en imagen para el diagnóstico. 2021.
3. Ríos-Lago M. Neuropsicología y resonancia magnética funcional: conceptos generales. Radiología [Internet]. 2008;50(5):351–65. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0033833808760508
4. Cabrales Paffen A. Neuropsicología y la localización de las funciones cerebrales superiores en estudios de resonancia magnética funcional con tareas. Acta Neurol. Colomb. [Internet]. 2015 [citado el 22 de septiembre de 2023];31(1):92–100. Disponible en: http://www.scielo.org.co/scielo.php?pid=S0120-87482015000100014&script=sci_arttext