Escáner 7 Tesla de ultraalta resolución registra 50 veces más detalles que los escáneres 3T actuales

Los trastornos mentales impactan significativamente a los individuos, las familias y la sociedad en general. A pesar de ser fundamentalmente trastornos de la función cerebral, la mayoría de los trastornos mentales se diagnostican actualmente en base a síntomas conductuales más que a medidas funcionales. Este enfoque no es ideal porque varios estados mentales del cerebro pueden conducir a comportamientos idénticos. Los neurocientíficos necesitan una tecnología de imágenes por resonancia magnética (IRM) más potente para mapear la representación de la información del cerebro con mayor precisión. Un esfuerzo internacional para mejorar la resolución de la resonancia magnética para estudios cerebrales ha logrado un hito importante con el desarrollo de un escáner de 7 Tesla de resolución ultraalta. Este escáner cuenta con una resolución hasta 10 veces más fina que los escáneres 7T existentes y más de 50 veces más detallada que los escáneres 3T utilizados predominantemente en los hospitales. Con este avance, los científicos pueden observar características de resonancia magnética funcional (fMRI) tan pequeñas como 0,4 milímetros, una mejora sustancial con respecto a la resolución de 2 a 3 milímetros típica de las resonancias magnéticas funcionales 3T estándar.

Desarrollado por investigadores de UC Berkeley en California, EUA, este escáner de resonancia magnética 7T de próxima generación, denominado NexGen 7T, promete revolucionar la investigación en neurociencia. Permitirá a los científicos examinar los circuitos neuronales dentro de varias regiones de la neocorteza cerebral y rastrear la propagación de señales a través de diferentes áreas de la corteza durante los procesos cognitivos. Esto podría descubrir las raíces de los trastornos del desarrollo, lo que podría conducir a métodos de diagnóstico mejorados para los trastornos cerebrales. Al identificar nuevos biomarcadores, podría ser posible diagnosticar los trastornos mentales con mayor precisión y antes, lo que ayudaría a seleccionar terapias óptimas. La mayor resolución espacial del NexGen 7T permite a los investigadores centrarse en las actividades de aproximadamente 850 neuronas individuales dentro de un solo vóxel, una mejora drástica con respecto a las 600.000 neuronas detectables con la tecnología de resonancia magnética hospitalaria estándar.

Los escáneres de resonancia magnética estándar en los hospitales suelen utilizar imanes superconductores que generan un campo magnético constante de 3 Tesla, aproximadamente 90.000 veces más fuerte que el campo magnético de la Tierra. Estos escáneres 3T pueden resolver detalles de fMRI en aproximadamente 2 a 3 mm, lo cual es insuficiente para estudiar los microcircuitos del cerebro, que miden sólo aproximadamente 0,5 mm de ancho. La fMRI, que resalta los cambios en el flujo sanguíneo en arterias y venas, diferencia efectivamente entre sangre rica en oxígeno en regiones activas del cerebro y sangre sin oxígeno en áreas menos activas. Esta funcionalidad permite a los neurocientíficos identificar regiones del cerebro involucradas en tareas específicas. Sin embargo, la resolución de 3 mm de una fMRI 3T sólo permite observar venas más grandes y no las más pequeñas, indicativas de actividad del microcircuito. El escáner avanzado NexGen 7T permitirá a los neurocientíficos ubicar con precisión actividades dentro de las delgadas capas corticales de la materia gris y los estrechos circuitos de columnas organizados perpendicularmente a estas capas.

"El escáner NexGen 7T es una nueva herramienta que nos permite observar los circuitos cerebrales subyacentes a diferentes enfermedades del cerebro con mayor resolución espacial en fMRI, difusión e imágenes estructurales y, por lo tanto, realizar investigaciones de neurociencia humana con mayor granularidad", dijo David Feinberg, director del proyecto para construir el escáner. "El escáner de ultra alta resolución permitirá investigar los cambios subyacentes en los circuitos cerebrales en una gran cantidad de trastornos cerebrales, incluidas enfermedades degenerativas, esquizofrenia y trastornos del desarrollo, incluido el trastorno del espectro autista".

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