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Método funcional

   Las técnicas funcionales son aquellas que registran los cambios de la actividad cerebral (electromagnética o metabólica) producidos por la manipulación de variables conductuales. En estas, la variable independiente (que el experimentador manipula) es la conducta (estímulos o tareas que debe realizar el sujeto), mientras que la variable dependiente (la consecuencia de la manipulación) es el cerebro (las regiones encargadas del procesamiento de los estímulos o la realización de las tareas).

   Aquí se van a explicar algunas de las técnicas funcionales, algunas muy conocidas y usadas por su bajo coste y otras, en cambio, menos utilizadas.

   - Registro electromagnético

    · Electroencefalografía (EEG)

 Hans Berger (1929) inventó la EEG, una técnica que refleja la actividad neural espontánea de grupos de neuronas de la corteza. Esta técnica se encarga de registrar la bioelectricidad del cerebro a través de la diferencia de potencial entre dos electrodos situados sobre el pericráneo. 
Imagen 1
   El uso de dipolos superficiales hace que se refleje la actividad neuronal de las capas superficiales del córtex, así como, la presencia del cráneo distorsiona la señal recibida (La colocación de electrodos directamente sobre la superficie del tejido cerebral-electrocorticografia-aumenta la resolución espacial porque elimina la distorsion producida por la conductancia eléctrica atraves del cráneo). A pesar de ello, presenta una buena resolución temporal, ya que desde que piensas algo hasta que se ve escrito en papel pasan milisegundos. En cuanto a su resolución espacial, ésta depende de la densidad de los electrodos colocados, que generalmente es del orden de unos pocos centímetros cuadrados de superficie cortical.

   La colocación de los electrodos puede ser compleja, pero hoy en día existen unos gorros (Imagen 1) de diferentes tamaños así como para diferentes edades que tienen el lugar donde colocar cada electrodo. Se trata pues de una técnica poco invasiva, ya que los electrodos se sitúa en el cuero cabelludo.
Imagen 2

Las ondas que se registran en esta técnica pueden ser de diferentes tipos:

   · Ondas Beta: aparecen en el estado de vigilia.
  · Ondas Alfa: aparecen cuando cierras los ojos, sería la fase entre cerrarlos y dormirte, un estado de vigilia pero con relajación.

   · Ondas Theta: aparecen mientras se duerme o cuando se producen tareas de atención focalizada y dirigida.
   · Ondas Delta: aparecen durante el sueño profundo.
   Gracias al uso de ordenadores se consigue un C-EEG (Cómputo-Electroencefalografía) donde se registra la información a través de un ordenador obteniendo imágenes de colores acordes a las ondas cerebrales recibidas. Los colores más calientes representan un aumento de la actividad cerebral, mientras que los colores fríos se traducen en una disminución de la actividad (Imagen 2).


    · Potenciales Evocados (PE)
   P. Davis (1936) refleja el cambio en la actividad neural EEG contingente a un estímulo externo que provoca activación cortical en determinada zona. Se presentan 100 estímulos para evitar artefactos. El EEG ya se sabe que consiste en ponerte el gorro o los electrodos y esperar a que se registren las ondas, siendo una técnica pasiva. En cambio, en los PE, una vez se ha colocado el gorro te presentan unos estímulos, que pueden ser visuales (PEV), auditivos (PEAT), somatosensoriales (PESS) o cognitivos.
· PEV: son los más simples, consiste en la presentación de una serie de flashes, los cuales producen una respuesta evocada que presenta una gran variabilidad entre los sujetos normales. El más usado es el tablero de ajedrez que va cambiando de blanco a negro cada medio segundo y el potencial evocado se registra en cada inversión. 

· PEAT: Las estructuras que generan estos componentes no se han registrado, en cambio se han identificado ocho potenciales, todos ellos positivos.
· PESS: permiten conocer anormalidades en al transmisión del impulso nervioso desde las extremidades hasta la corteza somatosensorial. El estímulo que se aplica es uno táctil eléctrico y repetido, el cual se aplica en uno de los nervios y los sensores de regristro se colocan en la superficie de la médula, tronco o córtex.
· Cognitivos: los más conocidos son la onda P300 (onda de polaridad positiva ante estímulos imprevistos) y el P400 (onda de polaridad negativa ante lenguaje incoherente).
   Los potenciales exógenos están determinados por la naturaleza física de los estímulos y tiene poco interés desde el punto de vista neuropsicológico. Son los potenciales endógenos los que están determinados por las reacciones del sujeto al estímulo sensorial. El Potencial Relativo a un Evento (PRE) lo usamos para referirnos a un potencial endógeno. Se conocen PRE relacionados con la atención, la discriminación de estímulos, la toma de decisiones, P300...
   Como ventajas tenemos de nuevo que se trata de una técnica no invasiva, indica con cierta certeza la actividad eléctrica relacionada con un evento específico y tiene una alta resolución temporal. Por el contrario, es una técnica que requiere mucho tiempo tanto para realizar la tarea como para colocar los electrodos y tiene una baja resolución espacial debida a la interferencia del hueso del cráceno.


  · Magnetoencefalografía (MEG)
   Se diferencia de la EEG porque en lugar de detectar los campos eléctricos, detecta los campos magnéticos.
   Los campos magnéticos cerebrales son muy débiles, por lo que se necesitan unos detectores superconductores llamados en inglés: superconducting Quantum Interference Device (SQUID) que detectan pequeños campos magnéticos asociados a la actividad cerebral.

   Al detectar campos magnéticos en lugar de eléctricos se eliminan las distorsiones producidas por el cráneo, lo cual permite una localización tridimensional más precisa de la actividad cerebral. Posee una excelente resolución temporal y necesita realizarse en un lugar blindado para evitar las interferencias magnéticas procedentes del exterior.

Entre sus ventajas se encuentra esa buena resolución y poca invasión, pero es una técnica bastante cara. 



 - Registro metabólico

    · Flujo sanguíneo cerebral regional (FCSr)
   A finales del siglo XIX, Roy y Sherrington proponen la hipótesis de que el flujo sanguíneo y el metabolismo pueden ser indicativos de las tasas locales de actividad cerebral. 
   La primera noticia sobre el cambio en la circulación cerebral causada por una actividad mental fue observada por Fulton en 1928 cuando vio un aumento del ruido sobre una malformación arteriovenosa. 
   Los primeros datos experimentales a favor de que el esfuerzo mental se acompaña de cambios en el flujo cerebral y en el consumo de oxígeno se publican en 1965 por Ingvar y Risberg, cuando inyectan isótopos radiactivos (Xenón133) en la carótida interna.


   · Tomografía por Emisión de Positrones (PET)
PET + TC
   La tomografía por emisión de positrones se desarrolló en 1975. Constituye una técnica no invasiva que trata de determinar qué estructuras cerebrales se relacionan con una función cognitiva, midiendo la actividad metabólica del cuerpo humano. 
   Mediante la administración de un radioisótopo emisor de positrones (los más usados son el oxígeno-15, el carbono-11, el nitrógeno-13 y el fluor-18) integrado en una molécula biológica por vía intravenosa o por inhalación, la PET detecta y analiza la distribución tridimiensional que adopta en el interior del cuerpo ese radiofármaco. Los datos han de registrarse por los instrumentos de la PET.
   Gracias a los tomógrafos se detectan los fotones gamma emitidos por el paciente como producto de una aniquilación entre un positrón y un electrón cortical, es decir, los electrones colisionan con los positrones provocando una emisión de rayos gamma.
dUn ordenador compara la actividad basal y la actividad derivada de una acción o cognición (lenguaje, visión, movimiento...) y ofrece una imagen tomográfica funcional basada en una gradación de colores , donde los tonos más rojos reflejan un hipermetabolismo y los tonos azules un hipometabolismo.
   Esta técnica se aplica para conocer, entre otros, el funcionamiento cerebral de consumo de drogas (cocaína, éxtasis, metanfetamina), el funcionamiento cerebral en la depresión mayor, de los sentidos básicos o de las funciones cognitivas. Por último, cabe añadir que también se puede utilizar en el diagnóstico del cáncer y metástasis a través de la conjunción entre la técnica estructural y funcional: TC + PET. El aparato en cuestión permite usar ambas técnicas a la vez o por separado. Es una prueba que dura aproximadamente 20 minutos y que permite la monitorización instantánea en tres dimensiones. 

   · Tomografía Computarizada por Emisión de fotón único (SPECT)
   La SPECT utiliza isótopos radioactivos para obtener imágenes funcionales del cerebro u otros órganos o glándulas, tales como los riñones, el corazón o la tiroides. Las imágenes de la SPECT son similares a las de la PET, ya que comprenden la intección o la inhalación de un compuesto radiomarcado, por ejemplo el 133Xe o la yodoanfetamina marcada con 123I. Estos compuestos producen protones detectados por una cámara gamma que se mueve rápidamente alrededor de la cabeza, consiguiéndose un mapa semi-cuantitativo de la perfusión cerebral regional, permitiendo establecer correlación con la actividad metabólica de la zona. Se trata de una técnica muy útil para un gran número de trastornos neurológicos y psiquiátrico. En neurología se ha demostrado su utilidad clínica en el estudio de la enfermedad vascular cerebral, la enfermedad de Parkinson, las demencias o la epilepsia. Es capaz de detectar áreas con lesión cascular cuando la TC y la RM dan resultados negativos. 



   · Resonancia Magnética funcional (RMf)
   La primera imagen funcional de la RMf la obtuvieron Byder y Young en 1986 con 0,15 teslas. En 1991, se hicieron las primeras imágenes con 1,5 teslas (hospital Massachusetts). El mismo grupo realizó en 1992 imágenes funcionales a partir de las diferencias entre la oxihemoglobina y la desoxihemoglobina, produciéndose el llamado efecto BOLD.


   El cuerpo humano produce cambios en la oxigenación de la sangre venosa como consecuencia de la actividad cerebral (lenguaje, atención, percepción, praxias, imaginación, etc.). La técnica consiste en la repetición alternante de una actividad motora, sensorial o cognitiva (“on”:hacer una determinada actividad, “off”: relajación o actividad control) para obtener el contraste BOLD, el cual aprovecha el aumento local de la oxihemoglobina producido por la activación cerebral (arterialización de sangre venosa) dando una señal magnética.


Y hasta aquí las técnicas y métodos en investigación neuropsicológica, espero que os sea útil en algún momento.

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