magnetoencefalografia y psiquiatria

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REVISTA ELECTRÓNICA DE PSIQUIATRÍA Vol. 2, No. 2, Junio 1998 ISSN 1137-3148 Introducción. La relación entre electricidad y magnetismo era ya conocida desde que Oersted en 1819 descubrió que toda corriente eléctrica que circula por un conductor lleva asociada un campo magnético de orientación perpendicular a la dirección de ésta. Este principio se cumple igualmente para la corrientes bioeléctricas de las neuronas y las fibras musculares 1 , que generan campos magnéticos. Estos campos biomagnéticos reflejan de forma directa los cambios de actividad de diferentes órganos, como el cerebro o el corazón, sin que su señal se vea distorsionada al ser captada en el exterior, ya que la permeabilidad magnética de los tejidos que tiene que atravesar es próxima a la del aire (considerada como 1). Por el contrario, la captación de diferencias de potencial eléctrico del electroencefalograma (EEG) encuentra variaciones de resistividad en las estructuras que atraviesa antes de ser detectadas, por lo que distorsionan su señal y varían su amplitud y dirección 2 . La investigación neuropsiquiátrica durante este siglo ha contemplado el desarrollo de una serie de técnicas (Tomografía Axial Computerizada TAC, Resonancia Magnética RM) que permiten conocer la morfología cerebral con alta resolución espacial, de forma que es posible identificar con precisión las alteraciones estructurales consecuentes a los procesos patológicos. La aproximación al estudio de la actividad funcional cerebral que permita saber dónde y cuándo se produce ésta, necesita de nuevas técnicas que puedan reconocer variaciones en su secuencia temporal de activación. Los primeros desarrollos realizados por Caton en 1875 3 registrando la actividad eléctrica en el cerebro de animales y posteriormente por Berger en 1929 4 con los primeros registros del ritmo Magnetoencefalografía y psiquiatría. C. Maestú 1 , E. Gómez-Utrero 1, 2 , R. Piñeiro 1, 3 , J. Saiz Ruiz 4 1- Unidad MEG, Universidad de Alcalá. Madrid. España. 2- S. Neurocirugía, H. U. de la Princesa. Madrid. España. 3- Clinical Neurology Departament, Radcliffe Infirmary, Oxford University. Gran Bretaña. 4- S. Psiquiatría, Hospital Ramón y Cajal. Universidad de Alcalá. Madrid. Correspondencia: Jerónimo Saiz Ruiz E-mail: [email protected] ARTÍCULO DE REVISIÓN Introducción. Magnetoencefalografía. Necesidad de imágenes funcionales. Origen del campo magnético cerebral. Fuentes neurofisiológicas de la actividad electromagnética cerebral. Modelos de localización de la fuente. Desarrollo histórico. MEG en psiquiatría. Aplicaciones posibles en un futuro próximo.

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magnetoencefalogragia y su utilidad en psiquiatria

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  • REVISTA ELECTRNICA DE PSIQUIATRA

    Vol. 2, No. 2, Junio 1998 ISSN 1137-3148

    Introduccin.

    La relacin entre electricidad y magnetismo era ya conocida desde que Oersted en 1819 descubri que toda corriente elctrica que circula por un conductor lleva asociada un campo magntico de orientacin perpendicular a la direccin de sta. Este principio se cumple igualmente para la corrientes bioelctricas de las neuronas y las fibras musculares1, que generan campos magnticos. Estos campos biomagnticos reflejan de forma directa los cambios de actividad de diferentes rganos, como el cerebro o el corazn, sin que su seal se vea distorsionada al ser captada en el exterior, ya que la permeabilidad magntica de los tejidos que tiene que atravesar es prxima a la del aire (considerada como 1). Por el contrario, la captacin de diferencias de potencial elctrico del electroencefalograma (EEG) encuentra variaciones de resistividad en las estructuras que atraviesa antes de ser detectadas, por lo que distorsionan su seal y varan su amplitud y direccin2.

    La investigacin neuropsiquitrica durante este siglo ha contemplado el desarrollo de una serie de tcnicas (Tomografa Axial Computerizada TAC, Resonancia Magntica RM) que permiten conocer la morfologa cerebral con alta resolucin espacial, de forma que es posible identificar con precisin las alteraciones estructurales consecuentes a los procesos patolgicos. La aproximacin al estudio de la actividad funcional cerebral que permita saber dnde y cundo se produce sta, necesita de nuevas tcnicas que puedan reconocer variaciones en su secuencia temporal de activacin. Los primeros desarrollos realizados por Caton en 18753 registrando la actividad elctrica en el cerebro de animales y posteriormente por Berger en 19294 con los primeros registros del ritmo

    Magnetoencefalografa y psiquiatra.

    C. Maest1, E. Gmez-Utrero1, 2, R.

    Pieiro1, 3, J. Saiz Ruiz4

    1- Unidad MEG, Universidad de Alcal. Madrid. Espaa. 2- S. Neurociruga, H. U. de la Princesa. Madrid. Espaa. 3- Clinical Neurology Departament, Radcliffe Infirmary, Oxford University. Gran Bretaa. 4- S. Psiquiatra, Hospital Ramn y Cajal. Universidad de Alcal. Madrid. Correspondencia: Jernimo Saiz Ruiz E-mail: [email protected]

    ARTCULO DE REVISIN Introduccin.

    Magnetoencefalografa.

    Necesidad de imgenes funcionales.

    Origen del campo magntico cerebral.

    Fuentes neurofisiolgicas de la actividad electromagntica cerebral.

    Modelos de localizacin de la fuente.

    Desarrollo histrico.

    MEG en psiquiatra.

    Aplicaciones posibles en un futuro prximo.

  • del cerebro humano, dieron lugar a la tcnica que durante las ltimas dcadas ha sido el referente del registro de la actividad funcional cerebral: la electroencefalografa (EEG), producto de los procesos de intercambio elctrico entre neuronas.

    Si bien los avances realizados han permitido incorporarla como un instrumento diagnstico en todos los centros hospitalarios, sus limitaciones la alejan del objetivo de localizar con precisin la fuente de actividad, ya que su resolucin espacial se encuentra limitada por el procedimiento de registro de la seal elctrica. Por ello, dificulta la localizacin de la fuente en tres dimensiones dado que, el gradiente de potencial que se obtiene entre un electrodo y otro, origen de los resultados EEG, no permite establecer su localizacin en profundidad.

    En el intento de localizar las fuentes de la actividad funcional cerebral se han desarrollado otras tcnicas basadas en la actividad metablica (Tomografa por Emisin de Fotn nico -SPECT, Tomografa por Emisin de Positrones -PET, Resonancia Magntica funcional -fMRI) que identifican cambios de actividad con procesos de intercambio metablico. Estas tcnicas han mejorado de forma significativa la capacidad de localizacin del rea activada, aunque todava no son capaces de aproximarse al momento de activacin, ya que sus registros se encuentran limitados en el mbito temporal siendo difcil el registro desde el primer milisegundo de actividad. No obstante, su capacidad de resolucin espacial (PET, fMRI) permite integrar un arsenal complementario con las tcnicas basadas en el registro de la actividad cerebral elctrica.

    Magnetoencefalografa.

    El registro de actividad cerebral de origen magntico se refiere a la combinacin de dos tecnologas una de carcter anatmico, la MRI, y otra de carcter funcional, la MEG5. La actividad cerebral elctrica es detectada mediante el uso de un biomagnetmetro y analizada matemticamente usando ciertos supuestos para estimar la localizacin de la fuente de la actividad cerebral.

    El descubrimiento de la superconductividad y subsecuentemente del efecto Josephson6

    EEG - Electroencefalograma. MEG - Magnetoencefalografa. PET - Tomografa por Emisin de Positrones. fMRI - Resonancia Magntica Funcional. SEEG - Estereoencefalografa. SPECT - Tomografa por Emisin de Fotn nico.

    Figura 1. Esquema comparativo de las Resoluciones Temporal y Espacial de las diversas tcnicas para el estudio de la funcin cerebral. Tambin se ha tenido en cuenta el grado de invasividad de cada una de ellas. Es importante observar que cada una de ellas mide una activacin que responde a un substrato fsico-qumico diferente (metablico, magntico, vascular, elctrico, etc.) lo que hace difcil la comparacin. Por otra parte, la resolucin temporal de cada una, no supone continuidad en el registro de la actividad, ya que, salvo en el EEG, MEG y SEEG, entre un registro y otro, al menos pasan varios segundos.

  • permiten el uso de un sistema detector muy preciso llamado SQUID (Superconductive Quantum Interference Device)7. La sensibilidad de este aparato permite la deteccin de los campos magnticos extracraneales producidos por la actividad basal y la actividad evocada del cerebro humano.

    La esencia de la MEG es la medida de los campos magnticos producidos por las actividades funcionales cerebrales, localizar las fuentes de estos campos en el espacio y combinar estas localizaciones sobre la imagen anatmica cerebral.

    El flujo de corrientes elctricas desde el cerebro produce campos elctricos y magnticos detectados por el EEG y el MEG respectivamente. Las localizaciones intracraneales de las fuentes de estos campos estn inicialmente identificadas por coordenadas en el espacio en tres dimensiones, que permite designar una serie de referencias anatmicas en el exterior de la cabeza por medio de un sistema de bobinas (Head Position Indicator, HPI). Las mismas referencias son utilizadas como marcadores para las imgenes de resonancia magntica, pudiendo trasladar unas imgenes sobre otras con gran precisin. Este proceso de localizacin de la fuente se produce con un tiempo de resolucin de milisegundos.

    El flujo de corrientes elctricas desde el cerebro produce campos elctricos y

    Figura 2. Esquema del procedimiento de registro de la actividad cerebral mediante MEG. Vaso DEWAR en el que se encuentran los sensores SQUID baados en helio lquido. El proceso de estimulacin permite captar de forma simultnea campo elctrico y campo magntico para comparar sus resultados y colocarlos sobre imgenes de RM.

  • magnticos detectados por el EEG y el MEG respectivamente. Las localizaciones intracraneales de las fuentes de estos campos estn inicialmente identificadas por coordenadas en el espacio en tres dimensiones, que permite designar una serie de referencias anatmicas en el exterior de la cabeza por medio de un sistema de bobinas (Head Position Indicator, HPI). Las mismas referencias son utilizadas como marcadores para las imgenes de resonancia magntica, pudiendo trasladar unas imgenes sobre otras con gran precisin. Este proceso de localizacin de la fuente se produce con un tiempo de resolucin de milisegundos.

    Necesidad de imgenes funcionales.

    En los ltimos 20 aos, la capacidad del TAC y la RM para producir imgenes de forma no invasiva del cerebro normal y patolgico ha producido avances en el diagnstico de mltiples patologas psiquitricas, neurolgicas y neuroquirrgicas, sin embargo, en pacientes con alteraciones de la funcin cerebral estas tcnicas a menudo muestran una anatoma normal en el TAC y la RM. Muchos tipos de epilepsias, demencias y traumatismos craneales, patologa cerebrovascular y la mayora de los episodios psicticos y trastornos del aprendizaje presentan una estructura normal en los mtodos anatmicos de imagen. El diagnstico de estos desrdenes se basa en la historia subjetiva y se encuentra sometida por tanto, a la interpretacin de procesos potencialmente ambiguos. Los estudios bsicos de los mecanismos de estos trastornos, cuando suceden y la valoracin de la respuesta al tratamiento se encuentra obstaculizada por la ausencia de instrumentos objetivos de comprobacin de la funcin y disfuncin cerebral. La capacidad para localizar de forma no invasiva e identificar los acontecimientos intracraneales con una alta resolucin espacial y temporal puede ser de gran ayuda en un buen nmero de patologas neurolgicas, neuroquirrgicas, psiquitricas y psicolgicas y permitir conocer de forma precisa los misterios de la actividad bsica cerebral.

    Cuando comparamos las imgenes MEG con otros sistemas de imagen funcional es importante incluir su alta resolucin temporal y espacial (del orden del milisegundo y unos 8 mm3), sensibilidad, especificidad y la validacin de sus resultados con otras tcnicas.

    La resolucin espacial se refiere a la capacidad para distinguir entre fuentes separadas en diferentes localizaciones. Una buena resolucin espacial es necesaria para identificar regiones diferentes de procesamiento cerebral que se activen ante diferentes tareas cuando la separacin entre estas reas es de unos pocos milmetros. La MEG puede mostrar una separacin espacial de 2 a 3 mm en fuentes focales.

    La resolucin temporal es la capacidad para distinguir entre diferentes activaciones que se suceden en diferentes perodos de tiempo. Los procesos cerebrales suponen una serie de acontecimientos ocurridos en un corto periodo de tiempo. El SQUID tiene una excelente resolucin temporal y tiene una frecuencia de muestreo de hasta 8 KHz limitadas tan slo por el procedimiento de almacenamiento de la informacin y las condiciones de anlisis.

    En cambio, las imgenes funcionales basadas en respuestas cerebrales relativamente lentas en funcin del flujo sanguneo o en la actividad metablica y detectadas por el PET o la fMRI, estn limitadas en su respuesta temporal por la discreccionalidad de los procesos hemodinmicos y metablicos. Estas respuestas suceden en espacios del orden de varios segundos y, por tanto, alejados de las secuencias de activacin cerebral.

  • Origen del campo magntico.

    Para localizar con precisin el origen de este campo magntico cerebral debemos tener en cuenta algunos principios bsicos que limitan su captacin:

    1. Para una fuente focal, la intensidad de campo decrece segn el cuadrado de la distancia de la fuente.

    2. Un flujo de corriente fluyendo radialmente hacia un medio conductivo esfrico no produce ningn campo en el medio externo.

    3. Un flujo de corriente tangencial a este medio esfrico con permeabilidad magntica similar a la del espacio libre no encuentra ninguna distorsin por la presencia del medio.

    Teniendo en cuenta estas limitaciones, encontramos que los campos magnticos producidos por las fuentes en el interior del cerebro de origen tangencial cerca de la pared del sulcus estn ptimamente orientadas para producir campos magnticos extracraneales, mientras las fuentes radiales situadas en los"gyri" producen un campo pequeo difcil de detectar. Esto implica que ciertas neuronas van a ser "invisibles" para el MEG, aunque s contribuyen a la generacin de la seal EEG.

    Fuentes neurofisiolgicas de la actividad electromagntica cerebral.

    El crtex cerebral humano tiene una superficie del orden de 2000 cm2 y un grosor de 2 mm. Con alguna variacin regional la densidad de clulas es de 105/mm2 con un nmero total estimado 1010 clulas. Dos tercios de estas neuronas son clulas piramidales con sus cuerpos situados en los estratos III y IV. Las clulas piramidales son la llave del procesamiento de la informacin y deben ser el origen de las fuentes primarias detectadas por el MEG; estas clulas mandan largos axones hasta sus terminales presinpticas y reciben varias dendritas. Las capas superficiales de neuronas reciben fibras corticocorticales y aferencias talamocorticales, mientras el ncleo especfico del tlamo enva fibras que eventualmente terminan en el nivel IV.

    Desde el punto de vista del MEG y el EEG, la estructura de estas clulas presenta una distribucin paralela en el espacio y estn orientadas fundamentalmente de forma perpendicular a la superficie cortical. Cuando estos grupos de clulas se activan, generan una corriente elctrica direccional (un vector elctrico) perpendicular a la superficie cortical. Las actividades espontnea y evocada, usando patrones de densidad de corriente, muestran patrones que coinciden con el modelo de dipolo equivalente. Cuando mltiples clulas piramidales se activan sincrnicamente sus vectores se suman produciendo un vector cuyo valor ser el producto de la suma de los vectores activados de forma simultnea. Ya que el potencial que genera una neurona individual es demasiado pequeo para poder ser detectado en el exterior, siendo necesaria una suma de unas 30.000 neuronas para poder detectar este campo en el exterior8. Las clulas piramidales de campo abierto s pueden sumar sus campos pero los astrocitos con mltiples corrientes fluyendo en varias direcciones autocancelan sus campos y no contribuyen a la generacin de ste en el exterior. Por tanto, para originar este campo necesitamos que las clulas estn orientadas de forma paralela y tambin que funcionen sincrnicamente.

    Las neuronas presentan tres tipos de flujos elctricos (intracelular, extracelular, transmembrana). La corriente transmembrana es el resultado de los cambios de

  • permeabilidad de la membrana con la entrada de iones produciendo una positividad neta en el interior de la clula y una relativa negatividad en el exterior. Esta situacin produce una corriente resultante extracelular en el medio circundante que completa el circuito, que al tener direcciones opuestas se anula produciendo un campo cero.

    Los tres tipos de corriente generan campos magnticos. Sin embargo, las corrientes extracelulares tienden a extenderse hacia otras regiones cerebrales y son las que principalmente contribuyen a las diferencias de potencial del EEG. El campo magntico generado por esta corriente es de orientacin tangencial, por lo que tampoco contribuir a producir un campo detectable sobre una superficie exterior esfrica. La MEG registra aquellas corrientes intracelulares que producen campos tangenciales que s pueden ser captados en el exterior. Adems son consistentes con los resultados experimentales en nervio perifrico10.

    Modelos de localizacin de la fuente.

    El principal problema terico es localizar la fuente de una actividad. En este sentido, si la fuente primaria y la conductividad son conocidas se puede calcular el campo magntico resultante mediante las ecuaciones de Maxwell. A esta circunstancia nos referiremos como problema antergrado. Si, por otro lado, son conocidos los campos magnticos resultantes, pero no conocemos la fuente origen, nos referiremos a esta situacin como problema inverso, aunque nos encontramos con la dificultad de que la solucin no es generalmente nica y requiere otra informacin adicional.

    Los primeros trabajos sobre la electricidad animal fueron realizados en 1853 por Helmholz, planteando que cualquier actividad captada en el exterior es el resultado de un infinito nmero de generadores dipolares. Esto significa que puede haber una multiplicidad de fuentes que produzcan un mismo resultado.

    Una manera de limitar esta situacin es utilizar un modelo diseado por Sarvas11 llamado dipolo equivalente de corriente, que supone que esta corriente proviene de un solo dipolo. El sistema ms utilizado es el del ECD (Equivalent Current Dipole, dipolo equivalente de corriente), puede ser nico o mltiple. En el primero toda la actividad

    Figura 3. Diferentes tipos de corrientes que se producen en una neurona, corrientes transmembrana, corrientes extracelulares de volumen y corrientes

    intracelulares. (Orrison et al. 19959, modificado).

  • proviene de un nico dipolo, asumiendo que el tamao de ste es infinitesimal. Este modelo est especialmente indicado para el registro de actividad epilptica o el origen de un rea activada mediante un estmulo exterior.

    Pero, a menudo, es necesario establecer modelos de mltiples fuentes simultneas para definir esta actividad, y por tanto, de mltiples dipolos. Es necesario, pues, introducir otros supuestos, como es la variacin del campo en el tiempo relacionando la intensidad de campo con el dipolo; otra acotacin puede ser la restriccin de las regiones de localizacin ms probable12.

    Los avances que se han venido produciendo en los ltimos cinco aos, con el aumento de forma significativa del nmero de canales (hasta 306), han permitido aumentar la capacidad de localizacin de estos sistemas tanto por unidad de superficie como en unidad de volumen, consiguindose localizaciones en torno a 8 mm3 en regiones subcorticales situadas a ms de 5 cm de profundidad.

    El uso de esta tcnica de apoyo diagnstico se ha desarrollado en dos mbitos fundamentales el registro de la actividad espontnea cerebral y la captacin de campos evocados mediante estimulacin.

    Desarrollo histrico.

    Durante las ltimas dos dcadas, la MEG ha venido siendo utilizada (fuera de nuestro pas), en el estudio de mltiples disfunciones relacionadas con la actividad cerebral.

    Inicialmente, los primeros estudios de Cohen (1968)13fueron registrados con sistemas de un solo canal, que obligaban a desplazar los captadores sobre la superficie en tantas ocasiones como lugares a estudiar, a veces hasta 60 ubicaciones diferentes sobre el hemisferio requerido. De esta forma, la estabilidad de las mediciones se perda y no era posible comparar un registro con otro, al cambiar de posicin, ya que la actividad cerebral se haba modificado entre uno y otro registro. Adems, el sistema de anlisis de estas seales estaba basado en procedimientos informticos lentos que obligaban, en algunos casos a esperar varios das hasta poder disponer de los resultados.

    Adems, estos primeros equipos no permitan captar la actividad cerebral en ambos hemisferios, por lo que no era posible saber si determinados cambios funcionales se estaban produciendo tan slo en un hemisferio, o en ambos hemisferios de forma simultnea o no. Al final de la dcada de los 80 se fueron incrementando de forma paulatina el nmero de canales, primero, dos; ms tarde 414, 715, 1416, 2417, y 31 canales18, todos estos sistemas registraban un solo hemisferio de forma simultnea. Algunos fueron de 7 canales bihemisfricos (B.T.Inc, 1989).

    Pocos aos despus se empezaron a desarrollar los primeros sistemas de gran nmero de canales que permitan captar ambos hemisferios de forma simultnea, con 37 y 64 canales en cada hemisferio. Pero rpidamente se dio paso a los sistemas "Whole-head", de gran cantidad de canales que permiten captar toda la actividad cerebral en la misma unidad de tiempo. Primero sistemas de 122 canales19, de 144 canales (Biomagnetics Tech.)20, de 148 canales (CTF Systems)21, y de 306 canales de registro simultneo (Neuromag Ltd, 1996)22.

  • MEG en psiquiatra.

    A la hora de proceder al estudio de la funcin cerebral en los pacientes con alteraciones psiquitricas, es indispensable tener en cuenta una serie de supuestos previos. En primer lugar, es necesario saber qu tipo de informacin nos puede aportar una determinada tecnologa. En este sentido, se debe conocer qu informacin se ofrece en cuanto a localizacin espacial, precisin temporal, continuidad en el tiempo y selectividad en cuanto al tipo de estmulo y a la tarea empleada. Por otra parte hemos de preguntarnos qu tipo de mecanismos fisiopatolgicos subyacen a una determinada entidad nosolgica. En general, se puede admitir que, independientemente de la existencia de una lesin estructural, las alteraciones del Sistema Nervioso y, en concreto, la etiologa de la patologa psiquitrica ha de tener un substrato funcional alterado, en el sentido de presentar redes neuronales cuya funcin est deteriorada. Si admitimos que la entidad cognitiva del sujeto es una situacin cambiante con variaciones locales simultneas en las diversas regiones y que en los procesos patolgicos, dichos procedimientos pueden verse alterados en una cierta manera, es lcito exigir las siguientes premisas a una tecnologa que pretenda ser una herramienta diagnstica: 1) Capacidad para definir la actividad en un intervalo de tiempo lo suficientemente discreto. 2) Permitir valorar la continuidad de secuencias temporales. 3) Que pueda localizar cada una de estas activaciones en el espacio con precisin. 4) Que puedan repetirse los registros, sin que suponga un riesgo importante para la salud del paciente. 5) Suficientemente sensible a cambios sutiles de la actividad cerebral, en concreto a tareas que selectivamente permitan referirnos a un rea determinada. 6) Que no suponga un tiempo de exposicin del paciente (incluyendo la preparacin al estudio) demasiado largo. A todo lo anterior, se le debe aadir el tener un coste razonable suponiendo una misma cantidad de informacin suministrada.

    Con todo ello, podemos sugerir los siguientes mtodos de estudio de la Magnetoencefalografa, a saber, el estudio de la actividad espontnea (basal) y el anlisis de los campos magnticos evocados.

    ACTIVIDAD BASAL CEREBRAL

    Los parmetros de anlisis de estos campos cerebrales de la actividad espontnea cerebral, aunque similares a los utilizados para las tcnicas EEG, suponen una caracterstica diferencial, ya que se registra el origen de los diversos ritmos, actividades y componentes de las ondas cerebrales (alfa, theta, tau, etc.) en el lugar donde se producen23, 24. Esto es debido, como se coment previamente, a que la MEG detecta la actividad punto a punto sin necesidad de referencia exterior que pueda distorsionar el origen de la seal. El estudio del ritmo basal ha sido utilizado para identificar patrones de normalidad as como las fuentes donde se originan estos ritmos de forma precisa. Una de sus aplicaciones ms importantes es en la deteccin de reas de baja actividad (ALFMA, abnormal low frecuency magnetic activity) que emergen en las reas circundantes de los tejidos lesionados, siendo muy tiles para la deteccin de regiones de penumbra isqumica (difciles de valorar con otras tcnicas) y por supuesto del tamao del rea infartada. Esta tcnica adems puede ser utilizada para la identificacin de procesos vasculares en situaciones de alteracin del flujo cerebral, como ocurre en algunos procesos migraosos.

    Estos ritmos de baja frecuencia ALFMA (0-4 Hz) son utilizados para la evaluacin prequirrgica del rea prxima a tumores cerebrales, permitiendo delimitar su impacto funcional. Delimitando las diferentes estructuras que se han visto desplazadas por la invasin tumoral, permitiendo identificar reas motoras, de lenguaje, etc., que pueden

  • verse implicadas en el proceso de intervencin. En el terreno de la psiquiatra estas reas con enlentecimiento de la actividad cerebral se han puesto en relacin con dficits en las funciones cognitivas en pacientes esquizofrnicos que sugieren una desconexin entre reas corticales distantes que normalmente trabajaran de forma sincrnica25. La actividad espontnea refleja oscilaciones tlamocorticales que se ven interrumpidas en pacientes con lesiones talmicas, lo que altera el ritmo espontneo MEG. Estas anomalas talmicas parecen contribuir a los procesos esquizofrnicos. As, estos enlentecimientos de los ritmos alfa occipitales (de 10 a 8-9Hz) as como actividades delta y theta anormales se han detectado en sujetos con esta patologa26. La localizacin en lugares diversos de dipolos correspondientes a actividades lentas espontneas, hallazgo infrecuente en sujetos sanos, se ha observado tambin en pacientes esquizofrnicos27. A su vez, el hallazgo de zonas discretas de ALFMA en las regiones temporales en fases precoces de Alzheimer ha hecho cobrar esperanzas de poder detectar y seguir el proceso de la enfermedad as como su posible respuesta al tratamiento farmacolgico y neuro-rehabilitador.

    Otro aspecto que se ha estudiado mediante el registro espontneo es el de las alucinaciones, caracterstica fundamental de la patologa psiquitrica. Se supone que stas, al igual que los procesos de produccin mental de imgenes, podran considerarse como experiencias perceptivas en ausencia de un estmulo externo y se tratara de una produccin consecuencia del denominado "lenguaje interno" que interferira con las funciones de memoria de trabajo verbal. De hecho, en sujetos sanos se ha estudiado la interferencia que sobre la actividad espontnea podra tener la realizacin de una tarea de memoria de trabajo "verbal" y se ha observado que en ellos se produce una supresin de la actividad espontnea parieto-occipital en la banda de los 10Hz28.

    CAMPOS EVOCADOS

    Una de las reas ms importantes de aplicacin de los registros de origen magntico es la posibilidad de identificar mediante estimulacin la actividad funcional cerebral, utilizando campos evocados somatosensoriales, auditivos y visuales, as como el estudio de la actividad motora. La precisin de localizacin ha permitido realizar mapas somatotpicos29, tonotpicos30 etc. de gran utilidad en el diagnstico en patologas como la epilepsia, el procesamiento anormal de informacin, en registros fetales, los traumatismos craneales, demencias y sobre todo en el estudio de los procesos cognitivos superiores, lenguaje31, memoria etc.

    La capacidad de la magnetoencefalografa de detectar la actividad funcional cerebral de forma totalmente no invasiva, con una alta resolucin temporal, y con una resolucin espacial similar o superior a otras tcnicas de diagnstico por imagen permite que en unin de otras tcnicas de tipo morfolgico se pueda hacer realidad la identificacin precisa de estructura y funcin32. En este contexto, cabe destacar que, al tratarse de una forma de medicin selectiva de la actividad cerebral es posible hablar de componentes de los campos magnticos caractersticos de una determinada latencia en funcin, no tanto del estmulo, sino del rea cerebral activada. Se habla as de un componente, por ejemplo N100, esto es, una deflexin negativa que aparece de forma constante alrededor de los 100 milisegundos en la mayora de los individuos y que, por su estabilidad se puede emplear como referencia para otras mediciones. Puede provocarse por diversos estmulos (auditivo, visual, etc.), pero en MEG, ms que el tipo de estmulo, nos va a interesar principalmente el rea donde se produce; as, hablaremos de la N100m visual que aparece en las regiones occipitales tras estmulo visual o N100m auditiva tras estimulacin acstica en reas supratemporales.

  • En la valoracin de determinadas tareas neuropsicolgicas, por ejemplo de recuerdo musical, se ha observado que la actividad basal de alrededor de 10 Hz en la proximidad de las fuentes de la onda N100m se suprime durante el proceso del recuerdo. Esta

    supresin tiene lugar en ambas regiones temporales en los pacientes controles, pero en los pacientes varones con esquizofrenia parece existir una falta de supresin en la regin supratemporal izquierda durante la realizacin de la tarea. En cuanto a las mujeres, en estudios preliminares se ha encontrado tambin una asimetra en la supresin de la actividad en regiones temporales izquierdas, pero llama la atencin, que slo en el caso de los hombres, esta alteracin funcional parece asociarse a una anomala estructural. Para algunos autores (Reite, 1997), estas diferencias seran adems especficas de gnero, en el sentido de que las mujeres presentaran una asimetra aun mayor en el gyrus supratemporal izquierdo en tareas auditivas. As, en el grupo de pacientes varones esquizofrnicos se observ una asimetra menor que en los controles, mientras que en las pacientes esquizofrnicas mostraron una asimetra significativamente mayor. Adems las fuentes de la N100m presentaron localizaciones significativamente ms

    anteriores del gyrus supratemporal en los varones33.

    En cuanto a los estudios en depresin nos encontramos todava en los comienzos. Hay algunos grupos que han estudiado los efectos de la terapia electroconvulsiva en depresin, donde es conocido el incremento de la presencia de ondas lentas en el EEG. Hallazgos similares se producen en la actividad magntica espontnea en pacientes con depresin mayor (unipolar), producindose un aumento de las frecuencias por debajo de los 8 Hz que desaparecen cerca de un mes despus del tratamiento. La mejora de la depresin en estos pacientes se acompa de un incremento de 4 a 8Hz en la frecuencia del ritmo de base, sobre todo en las reas centrales y precentrales, en la parte posterior de ambos lbulos temporales y en la encrucijada temporo-parieto-occipital34.

    De manera anloga, hasta la fecha se han realizado estudios sobre las demencias y las modificaciones que en determinados parmetros se puedan producir ante diversos estmulos. As, el grupo de Ntnen y Pekkonen (1994, 1997)35, 36 han encontrado variaciones en la respuesta Mismatch Negativity (MMN), tanto en el retraso de la P50m y N100m previa a la aparicin de la MMN, como en la diferencia en cuanto a latencias que tena lugar en los pacientes con Alzheimer. En estas ltimas, los autores postulan que, dadas las alteraciones funcionales y estructurales del Alzheimer, se produce una traslacin en el procesamiento neural de la respuesta, lo que conduce a un aumento de la latencia de la MMN auditiva ipsilateral.

    En cuanto al significado de las respuestas evocadas con una latencia mayor (P300, N400, P600, etc.), se encuentran an en fase de estudio. De hecho, asumiendo la concepcin tradicional de los generadores de los potenciales evocados de larga latencia, o mejor, de los potenciales asociados a acontecimientos discretos, (en los que se supone que es el procesamiento cognitivo el que produce la respuesta con ese aumento de la latencia), una seal que cuenta con diversos generadores no puede ser detectada con MEG, ya que sta circunscribe su rea de deteccin a un punto concreto del cerebro. Sin embargo, como se ha demostrado con tareas de discriminacin con estmulos visuales o auditivos (recordaremos que en este caso la modalidad de estmulo no influye en el resultado) existen diferencias de actividad en regiones cerebrales discretas con respecto a la actividad basal en una tarea oddball37 o en una tarea especfica de lenguaje31.

    Aplicaciones posibles en un futuro prximo.

    La versatilidad de la MEG para abordar el estudio de los procesos cerebrales permite

  • afirmar que en el futuro ms inmediato ser posible llevar a cabo toda una gama de estudios en Psiquiatra. Ser posible establecer las bases fisiopatolgicas de gran parte de las enfermedades psiquitricas. De hecho, determinados paradigmas de estimulacin se han venido empleando para investigar las alteraciones en pacientes con depresin38, mediante las respuestas evocadas de larga latencia, o con trastorno obsesivo-compulsivo39. Del mismo modo, la ms que satisfactoria precisin espacial junto con su sensibilidad para tareas especficas puede ayudar a clasificar los distintos cuadros patolgicos en subtipos de acuerdo con los distintos patrones MEG. En conexin con lo anterior, se puede valorar, una vez establecido el diagnstico, el efecto de los frmacos en localizaciones, o mejor redes, especficas. La MEG frente a otras tcnicas funcionales (EEG, Potenciales Evocados) presenta la posibilidad de diferenciar unas reas corticales de otras, pero adems define con precisin el nivel de profundidad al que se ha originado una determinada actividad. De este modo permitir no slo valorar el curso de determinadas alteraciones psiquitricas con afectacin cortical sino tambin el de aquellos cuadros con importante carga subcortical (Corea de Huntington, Trastorno Obsesivo Compulsivo, Demencias Subcorticales, etc.). La monitorizacin de otros tratamientos no farmacolgicos como la TEC o la psicociruga pueden tambin sacar provecho de esta tecnologa. Por ltimo, queda por discernir sus aplicaciones en Psiquiatra infantil, en donde, al tratarse de una tcnica absolutamente no invasiva puede permitir su repeticin y aplicacin en gran nmero de casos. Asimismo, su aplicacin al diagnstico de cuadros hasta ahora de causa desconocida como ciertos tipos de autismo y trastornos del lenguaje y el aprendizaje de etiologa an desconocida, abre nuevas perspectivas para la MEG y su uso como herramienta cotidiana de diagnstico de las disfunciones psiquitricas.

    La necesidad de integrar funcin y estructura es hoy ms necesaria que nunca para establecer, con precisin, diagnsticos diferenciales en el mbito de la Psiquiatra. Por ello la utilizacin de tcnicas que aproximen estructura y funcin nos permitir realizar un nuevo enfoque fisiopatolgico y teraputico de los procesos psquicos40.

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    Maest C, Gmez-Utrero E, Pieiro R, Saiz Ruiz J. Magnetoencefalografa y psiquiatra. Psiquiatra.COM [revista electrnica] 1998 Junio [citado 1 Jul 1998];2(2):[30 pantallas]. Disponible en: URL:

    http://www.psiquiatria.com/psiquiatria/vol2num2/art_6.htm NOTA: la fecha de la cita [citado...] ser la del da que se haya visualizado este artculo.