Brain Research Methods : MRI

imágenes de resonancia magnética ( IRM) permite a los investigadores a tomar imágenes de alta resolución en 2D y 3D del interior del cuerpo humano sin procedimientos médicos invasivos . MRI ofrece un contraste superior en los tejidos blandos en relación con otras técnicas de imagen como la tomografía computarizada y así se puede utilizar para identificar daños estructurales en el cerebro cuya patología puede implicar función. Además de las imágenes estructurales , resonancia magnética funcional puede rastrear indirectamente estado de activación del cerebro, lo que permite a los investigadores para localizar los tejidos subyacentes ciertos procesos cognitivos. Teoría

MRI funciona debido a las interacciones entre múltiples campos magnéticos . El cuerpo humano se compone principalmente de agua, y los átomos de hidrógeno en cada molécula de agua tienen cada uno un dipolo magnético , una medida de la fuerza y ​​la dirección del campo magnético de cada átomo. El escáner utiliza un campo magnético permanente de alinear estos dipolos . A continuación, pulsa un campo magnético de radiofrecuencia para alterar la alineación , y los dipolos de rotación genera una señal de que el escáner puede interpretar como una imagen del interior del cuerpo humano 2D o 3D.
Señal BOLD

el agua no es el único material magnéticamente resonante en el cuerpo humano. Células de la sangre contienen hemoglobina , una proteína rica en hierro que se une al oxígeno. Cuando la hemoglobina desoxigenada es , sus dipolos se alinean con los campos magnéticos, pero cuando es desoxigenada , sus dipolos se oponen a los campos magnéticos. Como las neuronas se vuelven más activas , requieren un mayor volumen de hemoglobina oxigenada , y la variación resultante en dipolos magnéticos se llama la señal dependiente del nivel de oxígeno en sangre ( BOLD ) . Seguimiento de la señal BOLD para rastrear indirectamente la actividad neuronal se llama resonancia magnética funcional , o fMRI .
Investigación

MRI estructural tradicional utiliza múltiples pulsos de la frecuencia de radio magnética campo para producir imágenes de alta resolución de los tejidos blandos en el cerebro . Es capaz de identificar con precisión el daño tisular cuando un paciente presenta un trastorno del comportamiento inexplicable , y la correlación de los dos puede dar lugar a una demostración más rigurosa de una conexión causal.
Imágenes

fMRI se toman cada dos o tres segundos y por lo son de resolución algo menor . Las imágenes más rápidas permiten a los investigadores rastrear el consumo de oxígeno del cerebro mientras que los voluntarios realizan tareas . Estos datos pueden demostrar una relación más fuerte entre la estructura y la función del cerebro que se puede deducir de resonancia magnética estructural.
Limitaciones

Los cambios en el flujo de sangre oxigenada que subyacen en el BOLD señal de medir las necesidades de energía de grandes grupos de neuronas . Esto significa que la señal BOLD es una medida indirecta de la actividad neural , y sólo puede utilizarse para inferir la correlación y no la causalidad. fMRI también tiene baja resolución temporal porque la respuesta vascular se produce en una escala de tiempo más largo que la actividad neuronal , y los dos o tres segundos para cada imagen de resonancia magnética funcional son más lentas todavía . Como consecuencia , la fMRI es el más adecuado para la investigación de las preguntas acerca de la localización de la actividad cerebral sostenida .
Advertencia

El campo magnético de pie utilizado para fMRI puede ser 60.000 veces la fuerza del campo magnético de la Tierra , y puede ser muy peligroso. Objetos ferromagnéticos como tanques de oxígeno y extintores pueden ser proyectiles peligrosos cuando se pone demasiado cerca del escáner. Incluso los implantes como clips de aneurisma o virutas de metal que accidentalmente entran en el cuerpo se ven afectados y pueden ocasionar lesiones físicas significativas. Escáneres de MRI por lo general con el apoyo de los técnicos de seguridad certificada , y es importante que se adhieran estrictamente a los protocolos de seguridad en el curso de la investigación .