Resonancia magnética funcional de campo ultra alto para lesión medular espinal

Por el equipo editorial de MedImaging en español
Actualizado el 09 Sep 2014

Unos investigadores han logrado validar la primera medición no invasiva de la señalización neuronal en la médula espinal de voluntarios humanos sanos. Su tecnología para imágenes puede aportar a los esfuerzos para ayudar a los pacientes a recuperarse de lesiones de la médula espinal y de otros trastornos que afectan el funcionamiento de la médula espinal, como la esclerosis múltiple.

“Definitivamente esperamos que este trabajo pueda convertirse en una forma de tratar muchos trastornos neurológicos”, dijo el autor principal del estudio, Robert Barry, PhD, investigador postdoctoral del Instituto de Ciencias de la Imagenología de la Universidad de Vanderbilt (VUIIS; Nashville, TN, EUA). Los hallazgos de este estudio dirigido por el autor principal, John Gore, PhD, fueron publicados el 5 de agosto de 2014 en la revista eLIFE.

Imagen A: Los niveles de actividad de diferentes partes de la médula espinal de personas en reposo se midieron utilizando fMRI (Fotografía cortesía de Barry RL, Smith SA, Dula AN, et al, revista eLIFE, 5 de agosto de 2014).

Imagen B: Señales de la médula espinal humana en estado de reposo. (A) Corte horizontal de un cerebro (arriba) y de la médula espinal (en el centro, abajo); el pequeño tamaño de la médula espinal hace que sea difícil obtener imágenes de la actividad neuronal. La médula espinal contiene dos astas ventrales (una, delineada en rojo) que intervienen en la función motriz y dos astas dorsales (una, delineada en verde) que intervienen en la función sensorial. (B) Barry et al., midieron la correlación entre las fluctuaciones espontáneas de la señal obtenida por resonancia magnética funcional de las astas ventrales (líneas rojas; arriba) y de las astas dorsales (líneas verdes, abajo). Esto reveló que las astas ventrales muestran una correlación positiva entre sí, al igual que las astas dorsales. Sin embargo, no existe una correlación significativa entre las astas ventrales y las dorsales. Esto sugiere que en reposo, la médula espinal está organizada intrínsecamente en dos redes separadas, correspondientes a las funciones motriz y sensorial. (C) Los posibles mecanismos que podrían explicar la actividad espontánea de la médula espinal incluyen información recibida del sistema nervioso periférico (arriba), ritmos generados localmente desde el espacio existente entre las neuronas internas de las redes de la médula (centro) y la comunicación permanente entre el cerebro y la médula espinal (parte inferior) (Fotografía cortesía de Barry RL, Smith SA, Dula AN, et al, revista eLIFE, 5 de agosto de 2014).

Los investigadores utilizaron resonancia magnética funcional (fMRI) de campo ultra alto para detectar por primera vez las señales que viajan entre los circuitos neurales de la columna vertebral humana “en estado de reposo”. Estas señales están activas de forma continua y no como respuesta a los estímulos externos. “Vemos estos circuitos de fondo en reposo como si fueran medidas inherentes a la función”, dijo el Dr. Gore, profesor de medicina, profesor universitario y vicepresidente de investigación del departamento de radiología y ciencias radiológicas.

Los hallazgos realizados en las imágenes pueden ayudar a proporcionar una visión de cómo una lesión de la médula espinal altera la “conectividad funcional” entre los circuitos neuronales por ejemplo, así como a hacer la evaluación y el seguimiento de la recuperación que se produce de forma espontánea o después de varias intervenciones. “Nuestra esperanza es que cuando haya alguna alteración de la función, habrá cambios [en esas señales]”, dijo el Dr. Gore. “Ya tenemos evidencia de ello a partir de otros estudios”.

La investigación sobre el cerebro “en reposo” revela cómo los circuitos neuronales se coordinan para controlar diversas funciones y generar diferentes comportamientos. La médula espinal ha sido más complicada de estudiar debido a que es mucho más pequeña que el cerebro y la fMRI tradicional no es lo suficientemente sensible para captar sus señales.

Los investigadores de Vanderbilt han superado este obstáculo mediante el uso de un escáner para resonancia magnética funcional con un imán de 7 Teslas, bobinas multicanal para la médula espinal y una tecnología de vanguardia para la adquisición y análisis de las imágenes.

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Vanderbilt University Institute of Imaging Science