Las técnicas
de investigación en neurociencias son muy importantes, de manera especial
si tenemos en cuenta lo que esperamos en los próximos años de esta ciencia.
Hasta hace no mucho, cuando las técnicas de neuroimagen eran solo un sueño,
comprobar la realidad de algunas teorías sobre el sistema nervioso era
complicado/imposible.
En 1988, el
médico español Santiago Ramón y Cajal describió la morfología de las neuronas a
través de un complejo sistema de tinción. Desde ese momento se han
sucedido diversos hitos en la neurobiología, como el descubrimiento del
electroencefalograma (EEG) o la clasificación de los ritmos biológicos del
cerebro.
¿Qué es una
herramienta de investigación en neurociencias?
Las
herramientas de investigación en neurociencias son dispositivos que permiten
estudiar el sistema nervioso. Las llamadas técnicas de neuroimagen se
utilizan tanto para fines clínicos como académicos. Así, estas herramientas
permiten abordar el sistema nervioso desde cuatro enfoques:
Funcional:
describe el funcionamiento del sistema nervioso, por ejemplo, a través de los
flujos o el grado de activación de diversas zonas.
Estructural:
brindan información anatómica sobre el cerebro u otras estructuras del sistema
nervioso.
Eléctrico:
técnicas que brindan información sobre la actividad eléctrica del sistema
nervioso.
Estimulación:
herramientas basadas en la estimulación no invasiva del
TÉCNICAS DE
NEUROIMAGEN ESTRUCTURAL
Dentro de las
técnicas estructurales especializadas en brindar información anatómica, la más
básica y utilizada es la radiografía. Esta técnica consiste en la emisión
de rayos X; en función de la densidad del tejido, provoca la proyección de una
imagen diferente sobre la placa fotográfica. Finalmente, tenemos dos tipos de
radiografías:
Radiografía
común. Se utilizan solamente rayos X. Comúnmente utilizada para obtener
información de los huesos que rodean al sistema nervioso, en caso de fracturas.
Radiografía de
contraste. Se emplea con el mismo método de rayos X, pero ingresando un catéter
por la arteria femoral. Este contraste hiperdenso permite detectar alteraciones
vasculares.
TOMOGRAFÍA
AXIAL COMPUTARIZADA
Hablamos del
famoso escáner en forma de tubo. Esta técnica se basa en la emisión de los
rayos X desde diversas direcciones, otorgando una imagen más acabada y en
diversos niveles de corte. Es una técnica rápida y de bajo coste que permite detectar tumores, aneurismas y hemorragias. Por otro lado, la
radiación emitida no es buena para el cuerpo y su definición no es tan elevada
como la de otras técnicas.
RESONANCIA
MAGNÉTICA
Esta técnica
de investigación en neurociencias permite recoger imágenes del interior del
cuerpo con elevada resolución y de forma segura; uno de los pocos cuidados que
hay que tener a la hora de utilizarla es que es incompatible con implantes
metálicos. Se basa en el fenómeno de resonancia magnética nuclear, donde
el aparato registra las señales de radiofrecuencia emitidas por los átomos de
hidrógeno, anteriormente sometidos a un campo magnético.
Los átomos de
hidrógeno están presentes en gran cantidad en el cuerpo, por lo que es una
técnica de alta resolución y sin efectos nocivos al no utilizar radiación. Por
otro lado, tiene un elevado coste.
TRACTOGRAFÍA
Es una
herramienta que utiliza la resonancia magnética para evaluar el
funcionamiento de los haces de sustancia blanca. Estos están conformados en
gran medida por agua, y son los encargados de llevar la información nerviosa a
gran velocidad, ya que son principalmente axones mielinizados. De esta forma,
la técnica permite evaluar la estructura subcortical del cerebro, pudiendo
detectar enfermedades neurodegenerativas y epilepsia.
TÉCNICAS DE
NEUROIMAGEN FUNCIONAL
Son las
herramientas de investigación en neurociencias, que permiten detectar los cambios en la
actividad cerebral en vivo. Suelen utilizarse para evaluar procesos
cognitivos en concomitancia con el funcionamiento de sus correlatos anatómicos.
TOMOGRAFÍA POR
EMISIÓN DE POSITRONES
Esta técnica
está basada en la introducción de sustancias radioactivas al flujo de sangre.
Las células de alta actividad metabólica absorben esa sustancia. En dicho
proceso, los isótopos que emiten positrones se anulan al combinarse con
electrones, generando una energía electromagnética, que es captada por el
dispositivo.
Es una técnica
muy utilizada para detectar tumores cerebrales, ya que estos suelen tener
un mayor metabolismo. A su vez, también sirve para detectar enfermedades
neurodegenerativas. En el caso del Alzheimer, por ejemplo, la degeneración de
las células provocará que no se absorba tanta sustancia y la imagen diferirá de
la de un cerebro normal.
TOMOGRAFÍA
COMPUTARIZADA POR EMISIÓN DE FOTÓN ÚNICO
Técnica de
registro similar a la anterior, solo que utiliza radiación gamma,
producida por un isótopo directamente desde dentro del organismo. Entonces,
esta técnica requiere también de un receptor, a través del cual se generará una
imagen, que resalta en colores los diferentes grados de activación cerebral.
RESONANCIA
MAGNÉTICA FUNCIONAL
Consiste en
una resonancia magnética, pero donde al mismo tiempo se realiza alguna
actividad cognitiva. Se basa en que las neuronas involucradas en un proceso
mental, necesitarán más energía y por ende más oxigeno de la sangre. Cuando
realizamos una tarea mental, el consumo de sangre oxigenada (que tiene
propiedades magnéticas), aumenta. Así entonces, esta actividad es registrada
por el dispositivo. A pesar de tener un elevado coste, permite localizar las
funciones cognitivas en el cerebro.
TÉCNICAS
ELECTROFISIOLÓGICAS
Estas técnicas
permiten registrar la actividad eléctrica del cerebro. Entre las más
destacas podemos enumerar:
Electroencefalograma. Sistema
que registra los potenciales eléctricos del cerebro y por tanto el tipo de onda y frecuencia en la que se encuentra
funcionando.
Electromiograma. Técnica
para evaluar la actividad eléctrica de los músculos. Se utiliza para la
exploración de los nervios periféricos.
Electrooculograma. Registro
eléctrico muscular del movimiento de los ojos, utilizado para distinguir
las fases del sueño.
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