La magnetoencefalografía es una de las técnicas de neuroimagen más conocidas y utilizadas tanto en programas de intervención clínica como en líneas de investigación sobre el cerebro humano. Por ello, constituye un ejemplo de cómo la tecnología nos ayuda a conocernos mejor.
En este artículo veremos en qué consiste y cómo funciona la magnetoencefalografía, y cuáles son sus usos.
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Comprendiendo el cerebro desde las nuevas tecnologías
No cabe duda de que el cerebro es un sistema compuesto por millones de procesos biológicos sumamente complejos, entre los que cabe destacar el lenguaje, la percepción, la cognición y el control motor. Es por ello que durante miles de años este órgano ha suscitado un gran interés por parte de todo tipo de estudiosos que han proporcionado diversas hipótesis acerca de sus funciones.
Hace algunos años, para poder medir los procesos cognitivos se empleaban técnicas de medida conductuales; como por ejemplo, las medidas de tiempo de reacción y los tests de lápiz y papel. Posteriormente, a lo largo de los años 90, los grandes avances tecnológicos permitieron registrar las actividad cerebral que estaba relacionanda con esos procesos cognitivos. Esto supuso un gran salto cualitativo en esta área de investigación y un complemento para las técnicas tradicionales que todavía se siguen utilizando.
Gracias a esos avances, hoy en día se sabe que en el funcionamiento cerebral intervienen billones de neuronas que se encuentran interconectadas, formando lo que se conoce como conexiones sinápticas y, dichas conexiones, se ponen en marcha mediante los impulsos eléctricos cerebrales.
Cada neurona se puede decir que trabaja como si fuera una “pequeña bomba electroquímica” que contiene iones, que están cargados de electricidad, y se encuentran en continuo movimiento, tanto dentro como fuera de la membrana celular de la neurona. Cuando las neuronas están cargadas proporcionan un flujo de corriente hacia las células, y estas a su vez se estimulan; causando lo que se conoce como potencial de acción que propicia que la neurona dispare el flujo de iones cargados.
Este potencial eléctrico se desplaza hasta alcanzar la región presináptica para después desprender en el espacio sináptico neurotransmisores que acceden a la membrana postsináptica celular e, inmediatamente, provocan cambios de flujo iónico intra y extracelular.
En el momento en que diversas neuronas y células interconectadas sinápticamente se activan de manera simultánea, proporcionan un flujo de corriente eléctrica acompañado de un campo magnético y, en consonancia fluyen hacia la corteza cerebral.
Se estima que para poder originar un campo magnético, medible a través de instrumentos de medida que se colocan sobre la cabeza, es necesario que 50.000 neuronas o más se encuentren activas e interconectadas. Si se diera el caso de que hubiera corrientes eléctricas desplazándose en direcciones opuestas, los campos magnéticos que acompañasen a cada corriente se anularían mutuamente (Hari y Salmelin, 2012; Zhang et al., 2014).
Estos complejos procesos se pueden visualizar gracias a las técnicas de neuroimagen, entre las que se encuentra una que queremos destacar y abordaremos con más detenimiento en el presente artículo, la magnetoencefalografía.
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¿Qué es la magnetoencefalografía?
La magnetoencefalografía (MEG) es una técnica de neuroimagen que se utiliza para poder medir los campos magnéticos que se producen a través de las corrientes eléctricas del cerebro. Dichas corrientes eléctricas se producen por medio de las conexiones neuronales que hay a través de todo el cerebro con el fin de producir múltiples funciones. Cada función produce unas determinadas ondas cerebrales y esto nos permitiría detectar, por ejemplo, si una persona está despierta o si se encuentra durmiendo.
La MAG además es una prueba médica no invasiva; por lo tanto, durante su manejo no se necesita introducir ningún instrumento en el cráneo para detectar las señales eléctricas interneuronales. Esta herramienta permite estudiar el cerebro humano ‘in vivo’, por lo que podemos detectar diversos mecanismos del cerebro en pleno funcionamiento mientras la persona recibe determinados estímulos o realiza alguna actividad. A la vez nos permite localizar alguna anomalía si la hubiera (Del Abril, 2009).
Con la MEG podemos visualizar imágenes tridimensionales móviles con las que podemos detectar de una manera precisa, además de las anomalías, su estructura y la función que cumplen. Esto permite a los profesionales poder investigar si hay alguna relación con la personalidad de los sujetos que presentan dichas anomalías, estudiar si la genética juega un papel relevante e incluso contrastar si influyen en la cognición y las emociones.
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¿Quién se encarga y dónde se suele utilizar la MEG?
El profesional especializado que se encarga de realizar estas pruebas de evaluación cerebral es el médico radiólogo.
Esta prueba, así como el resto de técnicas de neuroimagen, se suele llevar a cabo en contextos hospitalarios donde se dispone de toda a maquinaria necesaria.
Los sistemas que realizan la MEG se llevan a cabo en un cuarto especializado que debe encontrarse protegido con el fin de prevenir la interferencia que podría producirse a través de las fuertes señales magnéticas que produciría el ambiente si se realizara en un lugar cualquiera.
Para llevar a cabo esta prueba se acomoda al paciente sentado y sobre la cabeza se le coloca un “casco” que contiene sensores magnéticos. Mediante un ordenador se detectan las señales que proporcionan la medición de la MEG.
Otras técnicas que permiten estudiar el cerebro ‘in vivo’
Son las técnicas de neuroimagen, también conocidas como pruebas de neurorradiología, las que permiten obtener una imagen de la estructura cerebral en pleno funcionamiento. Estas técnicas permiten estudiar los trastornos o anomalías del sistema nervioso central con el fin de encontrar un tratamiento.
De acuerdo con Del Abril et al. (2009) las técnicas más empleadas en los últimos años, a parte de la magnetoencefalografía, son las siguientes.
1. Tomografía axial computarizada (TAC)
Esta técnica se emplea a través de un ordenador que se encuentra conectado a una máquina de rayos X. El objetivo es captar una serie de imágenes detalladas del interior del cerebro, tomadas desde diversos ángulos.
2. Resonancia magnética nuclear (RMN)
Para desarrollar esta técnica se emplea el manejo de un electroimán de gran tamaño, ondas de radio y un ordenador con el fin de captar imágenes detalladas del cerebro. Con la RMN se obtiene imágenes con mayor calidad que las que se obtienen con la TAC. Esta técnica supuso un gran avance para la investigación mediante imágenes encefálicas.
3. Tomografía por emisión de positrones (TEP)
Es considerada como una de las técnicas más invasivas. Se emplea para medir la actividad metabólica de las distintas regiones del cerebro.
Esto se consigue inyectando al paciente una sustancia radioactiva que se une a la glucosa para, posteriormente, unirse a las membranas de las células del sistema nervioso central a través del torrente sanguíneo.
La glucosa se acumula a gran velocidad en las áreas con mayor actividad metabólica. Esto posibilita la identificación de una disminución del número de neuronas en una determinada zona del cerebro, en el caso de que se detecte que hay un hipometabolismo.
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4. Resonancia magnética funcional (RMNf)
Esta técnica es otra variante que se utiliza para visualizar las regiones del cerebro que se encuentran activas en determinados momentos o al realizar alguna actividad; lo cual se consigue detectando el aumento de oxígeno en sangre en esas zonas más activas. Permite conseguir imágenes con una mejor resolución que otras técnicas de imágenes funcionales.
5. Electroencefalograma (EEG)
Técnica iniciada en la década de 1920 que se utiliza para medir la actividad eléctrica del cerebro mediante la colocación de unos electrodos en el cráneo.
El objetivo de esta herramienta consiste en investigar los patrones de las ondas cerebrales asociadas a unos estados conductuales concretos (p. ej., las ondas beta se asocian con un estado de alerta y también de vigilia; mientas que las ondas delta, están asociadas con el sueño) y además permite detectar posibles alteraciones neurológicas (p. ej., la epilepsia).
Una gran ventaja que tiene la MEG sobre el EEG es el poder revelar la localización tridimensional del grupo de neuronas que está generando el campo magnético que se está midiendo.
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Ventajas e inconvenientes de la Magnetoencefalografía
Tal y como pasa con cualquier recurso para hacer del cerebro una realidad comprensible y capaz de aportar datos relevantes, la magnetoencefalografía presenta ciertas ventajas e inconvienientes. Veamos cuáles son.
Ventajas
Según con Zhang, Zhang, Reynoso y Silva-Pereya (2014) entre las ventajas que presenta esta revolucionaria técnica de medición cerebral destacan las siguientes.
Como se dijo con anterioridad, es una prueba no invasiva, por lo que no se necesita penetrar en el interior del cráneo con algún tipo de instrumental especializado para poder medir los campos magnéticos que emiten las corrientes neuronales en las diversas regiones que tiene el cerebro. Es más, es la única técnica de neuroimagen completamente no invasiva. Por supuesto, su uso no duele.
Además, permite la posibilidad de ver imágenes funcionales del cerebro en momentos en los que se deduzca que podría haber un trastorno pero no hay alguna evidencia anatómica que lo pueda demostrar. Es por ello que esta prueba muestra el punto local de la actividad cerebral con una alta precisión.
Otra ventaja que se ha encontrado es que además ofrece la posibilidad de examinar a los bebés que aún no han adquirido la capacidad para emitir respuestas conductuales.
Finalmente, según Maestu et al. (2005) la señal de la MEG no se degrada mediante su paso a través de los diferentes tejidos; algo que sí ocurre con las corrientes que capta el EEG. Esto permite a la magnetoencefalografía medir directamente y en cuestión de milisegundos las señales neuronales.
Inconvenientes
Según Maestu et al. (2005) la MEG presenta algunas limitaciones que le impiden ser la técnica definitiva en el campo del estudio de las cogniciones. Dichas limitaciones son:
- Imposibilidad de captación de fuentes que se encuentren en las profundidades del cerebro.
- Alta sensibilidad al ambiente en que se desarrolla la prueba.
