Un nuevo método de imagen ofrece una visión espectacular de las estructuras neurales.
Acabo de leer un artículo de Emily Singer, publicado en Technology Review, sobre un nuevo método de imagen que da una visión sin precedentes de estructuras complejas neurales que podrían ayudar a explicar el funcionamiento del cerebro, y arrojar luz sobre enfermedades neurológicas.
El método, imágenes con tensor de difusión, ha sido desarrollado por el neurocientífico Van Wedeen en el Hospital General de Massachustetts, y analiza los datos de imagen por resonancia magnética (RMN) de un nuevo modo, dando a los científicos un mapa de las fibras nerviosas que llevan la información entre las células.
Aunque este no es el lugar más apropiado para explicar esta compleja metodología, es interesante ver algunas imágenes y vídeos para entender que puede ofrecer este método a la investigación del cerebro.
Herramientas interactivas.
Las tres herramientas de abajo muestran la unión de diferentes datos de un voluntario vivo. En cada imagen, el cerebro es visto desde atrás con la cabeza girada tres cuartos, con los ojos del voluntario hacia atrás y a la derecha.
http://www.technologyreview.com/articlefiles/0811Brain/video_player_TV01.swf
En esta herramienta interactiva , sólo se muestran en cada imagen las fibras que intersectan un determinado plano vertical. Visualizando solo un subconjunto de las fibras neurales densamente empaquetadas, permite que se estudien redes neurales individuales en gran detalle. Se puede pulsar al “play” en el centro de la imagen para ver la animación que mueve el plano de corte del cerebro de izquierda a derecha, o puede moverse manualmente a través del cerebro usando el cursor de debajo. Los neurocirujanos a veces utilizan este tipo de visualización cuando buscan señales de un tumor.
http://www.technologyreview.com/articlefiles/0811Brain/video_player_TV02.swf
Al igual que la mayor parte de las carreteras en España son provinciales en lugar de autopistas, la mayoría de las conexiones en el cerebro son de corto alcance. En esta herramienta interactiva, se han eliminado las fibras en función de su longitud. A mediad que se mueve el cursor hacia la derecha, se van eliminando la fibras más largas.
Las fibras rojas y naranjas de la parte inferior izquierda, que empiezan a desaparecer cuando el cursor se encuentra en el punto medio, son parte de las vías de asociación sensorial del cerebro, que integran la información auditiva y visual, por ejemplo. Las últimas fibras que permanecen en la imagen, azules con forma de C, forman parte del haz del cingulum, que salen desde el cortex prefrontal, implicado en funciones cognitivas superiores, y llegan hasta el cortex parietal, el cual está implicado principalmente en procesar información sensorial.
http://www.technologyreview.com/articlefiles/0811Brain/video_player_TV03.swf
Esta visualización comienza en el hemisferio derecho del cerebro, y luego rota en el sentido de las agujas del reloj. Cuando llevamos una quinta parte de vídeo, se muestra una visión frontal. Esta imagen muestra sólo un subconjunto de fibras que intersectan un plano vertical del hemisferio izquierdo del cerebro. Debido a que la mayoría de las conexiones del cerebro son de corto recorrido, el hemisferio izquierdo aparece más dénsamente poblado que el derecho: hay pocas fibras cuyo origen está en el hemisferio izquierdo que viajan hasta el derecho.
Un caso clínico: paciente con tumor cerebral
http://link.brightcove.com/services/player/bcpid37875717001?bctid=1811520540
Este vídeo combina diferentes tipos de imagen para visualizar un tumor cerebral en una mujer. Se han superpuesto sobre una imagen de la cabeza del paciente imágenes en blanco y negro generadas por resonancia magnética (RMN) presentadas secuencialmente en tres ejes diferentes: de lado a lado, de frente a atrás y de arriba a abajo. El tumor se muestra en amarillo en el hemisferio izquierdo del cerebro. Científicos analizaron los datos obtenidos por RMN para trazar el mapa de las fibras nerviosas en el cerebro, que se pueden ver de color rojo, verde y púrpura Los neurocientíficos usan este mapa durante la cirugía para eliminar el tumor evitando dañar la fibras nerviosos implicadas en importantes funciones cerebrales. Vídeo por NTUH.
