- La magnetoencefalografía puede detectar la actividad neuronal de forma no invasiva al medir los campos magnéticos que rodean la cabeza humana.
- La técnica se usa normalmente para estudios de neurociencia y, cada vez más, para evaluación prequirúrgica y planificación quirúrgica en pacientes con epilepsia.
- Las aplicaciones emergentes incluyen esquizofrenia, autismo y diagnóstico de lesión cerebral traumática.
O utilizado de manera rigurosa solo con fines de investigación, la magnetoencefalografía (MEG) se ha introducido en la atención clínica en las últimas décadas. Con aplicaciones en la epilepsia que ya se benefician de su uso, y aún otras en el horizonte, la técnica está ayudando a avanzar en el diagnóstico y tratamiento de una variedad de enfermedades, trastornos y lesiones.
¿Qué es la magnetoencefalografía (MEG)?
La magnetoencefalografía registra las interrupciones en los campos magnéticos muy débiles que rodean la cabeza humana causados por la actividad eléctrica asociada con las corrientes neuronales que subyacen a la función cerebral. La técnica ofrece una excelente resolución temporal, en el orden de milisegundos, y por lo tanto proporciona una medida más directa de las corrientes neuronales que otras modalidades de imagen, incluida la imagen de resonancia magnética funcional (fMRI), que obtienen información sobre la actividad neuronal de la respuesta neurovascular mucho más lenta.
La técnica fue introducida hace casi 50 años.por David Cohen, investigador del MIT, quien ahora es miembro de la facultad del Centro Athinoula A. Martinos para Imágenes Biomédicas en el Departamento de Radiología del Hospital General de Massachusetts. Cohen desarrolló una forma de aislar y registrar los débiles campos magnéticos que emanan del cuerpo humano mediante el uso de una sala con protección magnética construida alrededor del equipo de grabación. En la víspera de Año Nuevo de 1969, utilizando un dispositivo superconductor de interferencia cuántica (SQUID) desarrollado por James Zimmerman mientras era un investigador que trabaja con Ford Motor Co., el Dr. Cohen registró con éxito la señal biomagnética del corazón del Dr. Zimmerman. Más tarde, aplicó la técnica al cerebro, facilitando el uso de MEG para una variedad de estudios de neurociencia.
En los primeros días de la MEG, los investigadores utilizaron uno o varios magnetómetros para localizar la actividad eléctrica en el cerebro. Debido a que estas mediciones utilizaron tan pocos sensores y solo permitieron una pequeña cobertura del cerebro, los investigadores tuvieron que obtener registros de múltiples ubicaciones en la cabeza, haciendo que el procedimiento fuera poco práctico para el uso clínico de rutina. Más tarde, los investigadores introdujeron sistemas MEG multicanal con una cobertura de hasta 12 cm, lo suficiente para localizar la actividad en una exploración MRI registrada del cerebro, abriendo la puerta a la aplicación clínica.
Con cientos de canales que brindan cobertura integral, los sistemas MEG modernos permiten una variedad de aplicaciones que requieren un mapeo de la actividad en toda la corteza cerebral. Hoy en día hay aproximadamente 60 sistemas clínicos de MEG en el mundo. El sistema en Mass General, ubicado en el Martinos Center en el campus de investigación del hospital en Charlestown, MA, es el único sistema MEG en la región de Nueva Inglaterra.
La técnica fue introducida hace casi 50 años.por David Cohen, investigador del MIT, quien ahora es miembro de la facultad del Centro Athinoula A. Martinos para Imágenes Biomédicas en el Departamento de Radiología del Hospital General de Massachusetts. Cohen desarrolló una forma de aislar y registrar los débiles campos magnéticos que emanan del cuerpo humano mediante el uso de una sala con protección magnética construida alrededor del equipo de grabación. En la víspera de Año Nuevo de 1969, utilizando un dispositivo superconductor de interferencia cuántica (SQUID) desarrollado por James Zimmerman mientras era un investigador que trabaja con Ford Motor Co., el Dr. Cohen registró con éxito la señal biomagnética del corazón del Dr. Zimmerman. Más tarde, aplicó la técnica al cerebro, facilitando el uso de MEG para una variedad de estudios de neurociencia.
En los primeros días de la MEG, los investigadores utilizaron uno o varios magnetómetros para localizar la actividad eléctrica en el cerebro. Debido a que estas mediciones utilizaron tan pocos sensores y solo permitieron una pequeña cobertura del cerebro, los investigadores tuvieron que obtener registros de múltiples ubicaciones en la cabeza, haciendo que el procedimiento fuera poco práctico para el uso clínico de rutina. Más tarde, los investigadores introdujeron sistemas MEG multicanal con una cobertura de hasta 12 cm, lo suficiente para localizar la actividad en una exploración MRI registrada del cerebro, abriendo la puerta a la aplicación clínica.
Con cientos de canales que brindan cobertura integral, los sistemas MEG modernos permiten una variedad de aplicaciones que requieren un mapeo de la actividad en toda la corteza cerebral. Hoy en día hay aproximadamente 60 sistemas clínicos de MEG en el mundo. El sistema en Mass General, ubicado en el Martinos Center en el campus de investigación del hospital en Charlestown, MA, es el único sistema MEG en la región de Nueva Inglaterra.
Aplicaciones clínicas de la MEG en pacientes con epilepsia
La neuroimagen no invasiva con MEG es la más utilizada clínicamente para la evaluación prequirúrgica y la planificación quirúrgica en pacientes con epilepsia: para localizar descargas epilépticas, determinar el hemisferio con lenguaje dominante y cartografiar la corteza elocuente. Aquí, MEG a menudo se combina con imágenes de RM, que proporcionan una guía estructural para las grabaciones.
Al localizar las descargas epilépticas, el MEG ayuda a identificar las fuentes de las convulsiones a través del análisis de la actividad cerebral espontánea. Las mediciones se realizan normalmente durante el reposo utilizando MEG de cabeza completa combinada con electroencefalografía (EEG), un método estrechamente relacionado que proporciona información complementaria sobre la actividad eléctrica en el cerebro.
Después de tomar la decisión de extirpar el tumor u otra lesión responsable de las convulsiones, MEG puede mapear la corteza elocuente para ayudar a evitar déficits funcionales como resultado de la cirugía. Un uso crítico es determinar el hemisferio del cerebro que domina el lenguaje. Esta medida es particularmente importante para los pacientes programados para una lobectomía temporal anterior izquierda (ATL), un procedimiento ampliamente utilizado para la epilepsia del lóbulo temporal medial. Dicha lateralización es vital para preservar la calidad de vida, ya que la memoria verbal y el lenguaje pueden verse afectados por la ATL.
Más allá de determinar el hemisferio dominante en el lenguaje, los clínicos usan MEG para delinear el córtex del lenguaje y otras áreas de la corteza elocuente ( por ejemplo,motor y visual) para delinear las regiones que desean evitar durante la resección. La técnica puede localizar áreas tanto receptivas como productivas con alta resolución temporal; las mediciones a menudo se combinan con datos fMRI para mejorar la resolución espacial. Los estudios han demostrado que la evaluación prequirúrgica de los pacientes con epilepsia con MEG conduce a mejores resultados en estos pacientes, con mayor éxito quirúrgico y menos déficits posquirúrgicos.
Al localizar las descargas epilépticas, el MEG ayuda a identificar las fuentes de las convulsiones a través del análisis de la actividad cerebral espontánea. Las mediciones se realizan normalmente durante el reposo utilizando MEG de cabeza completa combinada con electroencefalografía (EEG), un método estrechamente relacionado que proporciona información complementaria sobre la actividad eléctrica en el cerebro.
Después de tomar la decisión de extirpar el tumor u otra lesión responsable de las convulsiones, MEG puede mapear la corteza elocuente para ayudar a evitar déficits funcionales como resultado de la cirugía. Un uso crítico es determinar el hemisferio del cerebro que domina el lenguaje. Esta medida es particularmente importante para los pacientes programados para una lobectomía temporal anterior izquierda (ATL), un procedimiento ampliamente utilizado para la epilepsia del lóbulo temporal medial. Dicha lateralización es vital para preservar la calidad de vida, ya que la memoria verbal y el lenguaje pueden verse afectados por la ATL.
Más allá de determinar el hemisferio dominante en el lenguaje, los clínicos usan MEG para delinear el córtex del lenguaje y otras áreas de la corteza elocuente ( por ejemplo,motor y visual) para delinear las regiones que desean evitar durante la resección. La técnica puede localizar áreas tanto receptivas como productivas con alta resolución temporal; las mediciones a menudo se combinan con datos fMRI para mejorar la resolución espacial. Los estudios han demostrado que la evaluación prequirúrgica de los pacientes con epilepsia con MEG conduce a mejores resultados en estos pacientes, con mayor éxito quirúrgico y menos déficits posquirúrgicos.
Aplicaciones MEG emergentes: esquizofrenia, autismo y lesión cerebral traumática
Si bien la evaluación prequirúrgica en la epilepsia es la principal aplicación clínica de la MEG, están surgiendo nuevas aplicaciones. Una aplicación es ayudar en el diagnóstico de la esquizofrenia. Históricamente, el diagnóstico de esquizofrenia se basó en la evaluación clínica y la evaluación de las experiencias autoinformadas de los pacientes, especialmente a medida que sus síntomas se hacen más evidentes con el tiempo. En busca de una medida más objetiva, los médicos recurrieron a MEG para identificar marcadores biológicos de la enfermedad, como las diferencias en la actividad de la red funcional. En los últimos años, han explorado las imágenes multimodales, incluyendo MEG y fMRI, para proporcionar información de clasificación importante que puede no ser accesible con una sola modalidad.
Las aplicaciones en autismo y lesión cerebral traumática (TBI) también están en el horizonte. Si bien los investigadores han sabido durante mucho tiempo que el autismo tiene una base de desarrollo neurológico, la patología real ha permanecido esquiva. Ahora, utilizando MEG, han identificado biomarcadores electrofisiológicos del trastorno, que pueden ayudar al diagnóstico y pronóstico, así como a contribuir al desarrollo de productos farmacéuticos para el tratamiento. De manera similar, si bien el diagnóstico de TBI ha sido desafiante, el MEG se ha mostrado prometedor para detectar diferencias en las señales electrofisiológicas entre los sujetos sanos y los pacientes con TBI en entornos tanto militares como civiles. Además del diagnóstico de TBI, el MEG se usa ampliamente para los estudios de neurociencia que buscan comprender las consecuencias de la lesión.
Las aplicaciones en autismo y lesión cerebral traumática (TBI) también están en el horizonte. Si bien los investigadores han sabido durante mucho tiempo que el autismo tiene una base de desarrollo neurológico, la patología real ha permanecido esquiva. Ahora, utilizando MEG, han identificado biomarcadores electrofisiológicos del trastorno, que pueden ayudar al diagnóstico y pronóstico, así como a contribuir al desarrollo de productos farmacéuticos para el tratamiento. De manera similar, si bien el diagnóstico de TBI ha sido desafiante, el MEG se ha mostrado prometedor para detectar diferencias en las señales electrofisiológicas entre los sujetos sanos y los pacientes con TBI en entornos tanto militares como civiles. Además del diagnóstico de TBI, el MEG se usa ampliamente para los estudios de neurociencia que buscan comprender las consecuencias de la lesión.
Programación de epilepsia clínica MEG exploraciones
Las exploraciones clínicas de MEG para pacientes con epilepsia quirúrgica se realizan en el Centro para la Imagen Biomédica Athinoula A. Martinos en el Departamento de Radiología del Hospital General de Massachusetts en Boston. Un epileptólogo o neurocirujano puede realizar los pedidos por correo electrónico a Nao Matsuda nao@mgh.harvard.edu o por fax al +1 (617) 643-4157.
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