Cap. 8 - Magnetoencefalografía

INTRODUCCIÓN

En las últimas dos décadas hemos asistido, desde sus di-ferentes manifestaciones, al nacimiento y desarrollo detécnicas de medida de la actividad cerebral —intercam-bio eléctrico, consumo metabólico, flujo sanguíneo—que han ayudado a ahondar en el conocimiento de la ac-tividad funcional cerebral: la tomografía por emisión depositrones (PET), la tomografía por emisión de fotón úni-co (SPECT), la resonancia magnética funcional (RMf),el electroencefalograma (EEG) y la magnetoencefalogra-fía (MEG). Estas nuevas herramientas permiten el estu-dio de la función cerebral contestando a las preguntas¿dónde se sitúa la actividad cerebral? o ¿cuándo se pro-duce la actividad cerebral?, e indicando en esencia su ca-rácter complementario.

En este capítulo estudiaremos una de esas técnicas: lamagnetoencefalografía, que si bien tiene más de 40 añosde historia, su lenta evolución ha provocado que pasaradesapercibida tanto a los ojos de los clínicos como de losinvestigadores.

Los registros mediante MEG están basados en la de-tección no invasiva de los débiles campos magnéticos cerebrales producidos por la sumación de los campos generados por las corrientes intracelulares de las dendri-tas de las neuronas piramidales. La actividad captada por la MEG es esencialmente la situada en los surcos, porel tipo de orientación de las dendritas, que será tangen-cial a la superficie y permitirá generar un campo magné-tico perpendicular que puede ser captado en el exterior.El campo magnético se degrada en función del cuadra-do de la distancia por lo que las fuentes más profundasserán más difíciles de captar mediante esta técnica.

La evolución de las técnicas MEG desde sus primerosregistros en la década de los años sesenta, ha permitido

situarla como una herramienta eficaz de investigación ydiagnóstico en el estudio no invasivo de la actividad cere-bral. Los primeros sistemas de registro utilizaban pocoscanales, lo que obligaba a repetir la medida, al tener quetrasladar el sensor de registro sobre la cabeza. Desdeprincipios de los años noventa se ha dado paso a sistemasde alta eficacia (306 canales) que permiten elaborar ma-pas de actividad magnética cerebral simultánea de todala cabeza (whole-head), con una elevada resolución espa-cial (5 mm3), fusionando sobre una imagen estructural,y temporal (1 ms), todo ello de forma no invasiva.

Por tanto, podemos decir que la MEG capta lo que deforma absolutamente natural sale de nuestro cerebro, elcampo magnético, identificando los diferentes estadosde activación normal y patológica. Además, posibilita larealización de los estudios sin necesidad de modificar lacorporeidad del sujeto mediante la inyección de radio-trazadores o exposición a altos campos para realizar susregistros. Este carácter completamente no invasivo per-mite aplicarla a cualquier población sin distinción deedad ni patología. A este respecto hay que señalar los im-portantes avances que se están produciendo en los siste-mas de diagnóstico de la actividad fetal cerebral, comoinstrumento precoz de la detección de patologías cere-brales prenatales.

La MEG, en combinación con otras técnicas funcio-nales, puede aproximarnos a la identificación de áreascerebrales relacionadas con diferentes funciones cogni-tivas (lenguaje, memoria, actividad motora y somatosen-sorial, etc.), tanto para mejorar los abordajes quirúrgi-cos, como para establecer perfiles que colaboren en eldiagnóstico de patologías neurológicas (la enfermedadde Alzheimer [EA] o la epilepsia) o psiquiátricas (esqui-zofrenia o depresión), así como para mejorar nuestracomprensión de cómo se organizan nuestras funcionescognitivas en el córtex cerebral sano.

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MAGNETOENCEFALOGRAFÍA C. Maestú Unturbe,

F. Maestú Unturbe

y F. Pozo Guerrero

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BIOELECTRICIDAD

CORRIENTES BIOELÉCTRICASEn los tejidos biológicos se producen corrientes eléctri-cas. Estos campos bioeléctricos son generalmente pro-ducto más del movimiento de iones con carga que deelectrones, como sucede en los conductores metálicos.El intercambio iónico a través de la membrana celular esel mecanismo básico de cambio de potencial eléctricopor el que las diferentes células transmiten su informa-ción, dando origen a las corrientes primarias intracelu-lares debidas a los cambios en los gradientes de concen-tración. Así, a estas corrientes las podemos denominarpotenciales postsinápticos excitatorios o inhibitorios. Las co-rrientes intracelulares generadas en la dendrita apicalde la neurona piramidal son el origen de los registrosMEG. Estas corrientes intracelulares las podemos deno-minar como corriente primaria y a las corrientes extracelu-lares o de volumen las podemos denominar corrientes se-cundarias. Las corrientes eléctricas intracelulares laspodemos dividir en dos grandes grupos: los denomina-dos potenciales postsinápticos excitatorios o inhibitorios dendrí-ticos y los potenciales de acción del axón. Como veremos másadelante estos dos tipos de corrientes intracelulares pre-sentan diferente contribución al campo magnético ex-terno.

BIOMAGNETISMO

Se denomina biomagnetismo a la ciencia que estudia loscampos magnéticos que han sido generados por las co-rrientes eléctricas de los sistemas biológicos. Son produ-cidos por los flujos de corriente en las neuronas y en lasfibras musculares, similares a los producidos en un con-ductor, y por tanto con los mismos principios de análisisy cálculo (1). Se tratará aquí solamente la actividad eléc-trica neural (neuromagnetismo), aunque una parte im-portante de los tejidos biológicos excitables en el cuerpohumano son susceptibles de estudio a través del registrode sus campos magnéticos asociados al intercambio eléc-trico celular.

PRIMEROS REGISTROS DE CAMPOS BIOMAGNÉTICOSLas primeras medidas de campos magnéticos en anima-les se pueden remontar a las mediciones realizadas porel físico Ingles J. Dawy, quien en 1832 comprobó comose desviaba la aguja de una brújula cuando se aplicabaun estímulo eléctrico a un pez. En Rusia, alrededor de1920, Ukhtomsky escribió sobre los resultados de la esti-mulación del sistema muscular de una rana mediante in-ducción.

En 1939, Krayukhin consiguió detectar un campoproveniente de los nervios de una rana con un sistema

de captación de bobinas de 200 espiras. En 1960, J. H.Seipel y R. D. Morrow describieron, en «The magneticfields accompanying neuronal activity: a new method forthe study of the nervous system», las posibilidades delcampo magnético como fuente de información para elestudio de la conducción eléctrica en las fibras nerviosas.En el año 1961, J. A. Gengerelli comprueba, en un estu-dio realizado sobre el nervio ciático de ranas como loscambios en el potencial eléctrico pueden ser identifica-dos mediante variaciones en el de campo magnético.Pittman publica en 1963 un sistema de tres y cuatro bobi-nas para intentar captar campos magnéticos muy débi-les. En ese mismo año Stratbucker diseña un magneto-cardiograma y realiza los primeros patrones de registro(2) (tabla 8-1).

Las primeras medidas realizadas por Baule y Mcfeeen 1963 se llevaron a cabo utilizando un sistema queconsistía en una bobina de varios millones de espiras defino hilo de cobre, enrolladas en torno a un corazón deferrita, mientras que otras se colocaron en direccióncontraria con el fin de anular el campo magnético terres-tre. La obtención de la señal se conseguía mediante unosciloscopio. Para evitar las interferencias de campo queel medio ambiente de una ciudad produce (ondas de ra-dio, etc.) realizaron sus mediciones a las afueras de Syra-cusa, Nueva York, colocando al sujeto tumbado en elsuelo con dos grandes bobinas enrolladas en el pecho(3). Las corrientes medidas por Baule y McFee se situa-ban con una amplitud de 50 pT (picoteslas) a una fre-cuencia entre 0,5 y 100 Hz.

En resumen, los diferentes registros basados en la cap-tación de campos biomagnéticos fueron realizados porprimera vez tal como se indica a continuación: actividadcardíaca (AC) (4); registro magnético (DC) cardíaco (5);actividad cerebral (6); actividad pulmonar medida en in-dividuos contaminados por partículas ferromagnéticas(7); actividad del hígado (8); registro de potenciales deacción a través de campos magnéticos de tejidos muscu-lares aislados (9); abdomen (10); activaciones muscula-res (11); actividad cardíaca fetal (12); globo ocular (13);retina (14) .

MAGNETOENCEFALOGRAFÍA

Una neurona en estado basal mantiene una diferenciade carga de forma que, el interior de la membrana se ha-lla cargado negativamente con respecto al exterior, car-gado de forma positiva. La corriente iónica transmembra-na, asociada al cambio de conductancia de la membrananeural, produce corrientes intracelulares y extracelula-res. En el caso de una neurona aislada en un medio con-ductor pasivo, es la corriente intracelular la que predo-mina como fuente de campo magnético porque presentauna considerable reducción de su densidad de corriente

174 PRIMERA PARTE: TÉCNICAS

axial en los limites de la membrana. En cambio, las co-rrientes extracelulares contribuyen escasamente a la generación de campo, ya que la densidad de corrientedistribuida en la parte exterior de la membrana es relati-vamente baja porque presenta una simetría radial, ycomo consecuencia, una intensidad de campo baja (15).Es difícil saber cómo contribuyen las corrientes extrace-lulares a la generación de campos magnéticos registra-dos en el exterior de la cabeza. En líneas generales seasume que su contribución es pequeña ya que se en-cuentran en un medio de baja conductividad, debido aque la conductividad del líquido cefalorraquídeo es delorden de magnitud de 0,2 �/m (16). Además, el flujoextracelular puede extenderse a un mayor número deregiones disminuyendo la densidad de corriente, mien-tras que la corriente intracelular permanece en el inte-rior de la célula manteniendo su densidad constante.Así, se considera a ésta como el generador primario decampos magnéticos a registrar en el exterior del cuerocabelludo (fig. 8-1).

Como se ha señalado anteriormente, las corrientesintracelulares pueden ser asociadas con sinapsis inhibi-torias o excitatorias que producen cambios en la coducti-vidad de la membrana postsináptica y dan lugar a corrien-tes intracelulares. La corriente dentro de una neuronase dirige siempre hacia el área de menor resistencia eléc-trica, generalmente desde la dendrita al soma. Mientrasque la corriente extracelular fluye desde el soma a ladendrita completando las líneas de flujo. Si lo represen-tamos en un dipolo, este dipolo tendrá como direcciónel eje dendrita/soma, en el caso de sinapsis excitatorias.En las sinapsis inhibitorias la dirección del dipolo puedeser el contrario, del soma a la dendrita (fig. 8-2).

Aunque existe la tentación de pensar que si la co-rriente intracelular se asocia con un impulso excitatorio

es probable que el campo magnético registrado sea ma-yor que si la asociamos con una sinapsis inhibitoria (17),hoy se sabe que el campo magnético registrado en el ex-terior es el resultado de los potenciales postsinapticostanto excitatorios como inhibitorios.

El potencial de acción generado en el axón de la cé-lula no generará un campo magnético que alcance el ex-terior debido a dos problemas fundamentales: la suma-ción espacial y la sumación temporal. En el primer casola orientación de los axones no facilita que se sumen suscampos ya que no suelen presentar una orientación paralela. Sin embargo, las dendritas apicales suelen mos-trar un ordenamiento en paralelo que facilita su suma-ción espacial. En cuanto a la sumación temporal, nueva-mente el potencial de acción muestra dificultades. Elpotencial de acción es muy breve (1 ms) por lo que laprobabilidad de que numerosas células coincidan en superíodo de generación del potencial disminuye respectoa la dendrita donde las corrientes eléctricas se mantie-nen durante decenas de milisegundos facilitando la su-mación temporal. Otro motivo por el que los potencialesde acción no generan campo magnético externo es quela corriente intracelular, asociada con un estímulo sináp-tico que se produzca en el área central de un axón, nopuede ser modelado como un dipolo simple y debe re-presentarse mediante un sistema tetrapolar. En efecto,la corriente que entra en los axones fluye, en ambas di-recciones, hacia las áreas distales de las terminaciones.La densidad de flujo decrece al cubo de la distancia, y noal cuadrado como ocurre en los casos de dipolo de co-rriente, presentando, por tanto, una intensidad de cam-po baja. De esta manera podemos inferir que las señalesintermedias contribuyen tan sólo de forma muy limitadaa la generación de campos magnéticos con la suficientemagnitud como para poder ser registrados en el exte-

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Tabla 8-1.

BIOELÉCTRICO AMPLITUD � V BIOMAGNÉTICO AMPLITUD pT FRECUENCIA

ECG (Wouller,1887) 1.000 MCG (Baule McFee, 1963) 50 0,5-100

ECG Fetal (Cremer, 1906) 5-50 MCG fetal (Kariniemi, 1974) 1-10 0,5-100

EEG (Berger, 1924) 5º MEG (Cohen, 1968) 1 0,5-30

Potenciales evocados 10 Campos magnéticos evocados 0,1 0-60

Potenciales evocados visuales Campos evocados visuales

(Walter, 1946) (Cohen, 1975)

Potenciales evocados somatosensores Campos evocados somatosensores

(Dawson, 1950) (Brenner, 1978)

Potenciales evocados auditivos Campos evocados auditivos

(Davis, 1939) (Reite, 1978)

EMG (Adrian, 1929) 1.000 MMG (Cohen, 1972) 10 0-200

EOG (DboisReymod, 1894) MOG (Karp, 1976) 10

ECG, electrocardiograma; EEG, electroencefalograma; EMG, electromiograma; EOG, electrooculograma; MCG, magnetocardiograma; MEG, magnetoencefalografía; MMG, magnetomiograma; MOG, magnetooculograma.Modificada de Kholodov, 1990 (2).

rior. Por tanto, el generador fundamental del campomagnético registrado en el exterior son las corrientes in-tracelulares de las dendritas apicales de las neuronas pi-ramidales, que presentan una sumación espacial y tem-poral suficiente.

MORFOLOGÍA NEURONALDebemos considerar los diferentes tipos de neuronas yaque su morfología y orientación determinan la posibili-dad de registro de los campos biomagnéticos. Afortuna-damente, la caracterización de la morfología de las célu-las nerviosas hace que la clasificación de las corrientes sepueda reducir a dos modelos (18,19).

Si simplificamos las cosas, podemos ordenarlas en:aquellas que de forma ideal consideramos como de cam-po abierto y aquellas que denominamos de campo ce-rrado.

Por un lado, tenemos un modelo de neurona conun axón a lo largo del mismo eje que el soma y porotro, el modelo de una neurona cuyas dendritas se ra-mifican en todas direcciones de forma esférica. El pri-mer tipo de neuronas, las que llamamos de campo abier-to, corresponden fundamentalmente a las neuronaspiramidales del córtex; el segundo tipo de neuronas, lasde campo cerrado, son aquellas que presentan una dis-tribución radial de sus dendritas (p. ej., las células delas neuronas motoras de la médula espinal o las célulasde Purkinje). Esta clasificación es pertinente en el regis-tro de campos magnéticos evocados ya que, cuando lacorriente se produce sobre una morfología piramidal,el campo magnético puede ser dipolar; mientras que en el caso de las células con distribución radial, su cam-po se extiende de forma esférica en todas direcciones yes difícil ajustarlo a un modelo dipolar, encontrandoque su campo circundante es más débil y no puede de-tectarse (fig. 8-3).

Por ello los campos magnéticos, producto de una es-timulación neuronal, tendrán su origen, fundamental-mente, en aquellos que provienen de neuronas que si-guen el modelo de campo abierto ya que el resto, por ladebilidad del campo circundante, no se podrán detectaral menos con los medios actualmente disponibles.

El problema está en que este modelo de campo abier-to y campo cerrado no es real, y la mejor aproximaciónse nos presenta como una combinación de ambas situa-ciones, porque, además de la conexión axial soma-axón,encontramos en casi todas las neuronas piramidales, co-nexiones radiales que interconectan unas áreas conotras; a pesar de ello, se mantiene una línea fundamen-tal de activación en torno al eje soma-axón, donde suscambios de potencial generan los campos que luego va-mos a poder captar en el exterior.

ORIENTACIÓN NEURONALEn este apartado se tratará fundamentalmente la orien-tación neuronal de la estructura cortical respecto a unaesfera ideal situada alrededor del cráneo. El córtex hu-mano tiene una extensión de unos 2.000 cm2 con un gro-sor medio de 1,5 a 3 mm. Su morfología no presenta unasuperficie plana sino que posee una gran variedad depliegues constituidos por surcos y giros (20).


Corrientes de volumen

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ExtracelularesTransmembrana

Corrientes

intracelulares

Corrientes

Figura 8-1. Corrientes transmembrana que también se venimplicadas en la despolarización axonal, que si bien gene-ran un campo, éste no puede llegar al exterior debido a susimetría radial (sobre todo axonal). Los campos generadostienen direcciones contrarias, por lo que la resultante seráigual a cero. Otro tipo de corrientes son las corrientes de volu-men que se generan en el exterior del conductor. Estas corrientespodrían generar campos magnéticos si no estuvieran confinadasen superficies esféricas. El tercer tipo de corriente generado por eltejido neural son las corrientes intracelulares, dendríticas. Estas co-rrientes generan un campo que sí puede ser registrado en el ex-terior. Un número importante de estas neuronas, actuando simul-táneamente (1 mm2), puede producir campos con la suficienteintensidad como para poder ser registrados sobre el cuero cabe-lludo. De hecho, la mayor parte del córtex cerebral presenta unaestructura de células piramidales orientadas en paralelo que per-miten la posibilidad de actuación sincrónica por áreas. Las corrien-tes intracelulares axónicas no contribuyen al campo magnético ex-terno por tres factores: cancelación en el cuadrupolo, dificultad desumación espacial (por la orientación de los axones) y por las difi-cultades de sumación temporal (brevedad del potencial de acción1 ms frente a las decenas de milisegundos que duran las corrien-tes dendríticas).

Bajo los pliegues encontramos que las neuronas pre-sentan todas las orientaciones posibles con respecto a lacitada esfera ideal constituida por la superficie extracra-neal. Este dato es importante ya que los campos magnéti-cos presentan una orientación perpendicular al sentidode la corriente, de manera que aquellas neuronas quetengan una orientación exactamente perpendicular aesa esfera ideal no permitirán que los campos magnéti-cos que generan, como resultado de su estimulacióneléctrica, sean detectados en el exterior, al ser su compo-nente de campo paralelo a la superficie, sucediendo fun-damentalmente en los giros. En los giros nos encontra-mos con una microestructura formada por diferentescapas, cuyo eje referencial está orientado de forma per-pendicular a la superficie (fig. 8-4).

Sin embargo, aquellas neuronas cuyas dendritas seorienten de forma tangencial a la superficie generaránun campo magnético perpendicular que podrá ser cap-tado en el exterior. Estas orientaciones se dan preferen-temente en los surcos.

Gran parte de las células que hemos denominado decampo abierto son las que se encuentran en la capa V.Las neuronas que hemos llamado de campo cerrado seencuentran en los estratos II, IV y VI donde están ubica-das las neuronas estrelladas. Hay que tener en cuentaque este modelo simple de distribución de fuentes pri-

marias de corriente ignora la distribución laminar y, porlo tanto, la posible existencia de diferentes fuentes paracada columna de excitación neural (21). De todas mane-ras, es necesario simplificar el modelo para poder esta-blecer una fuente de dipolo simple que sirva para inter-pretar los campos registrados en el exterior.

REPRESENTACIÓN DEL CAMPO MAGNÉTICO EXTERNOA la hora de representar los campos captados debemosconsiderar que sólo se representaran aquellos camposgenerados por las dendritas apicales de las neuronas pi-ramidales situadas en los surcos y por tanto las dendritassituadas en los giros, el potencial de acción en el axón olas corrientes de volumen no contribuyen a este campomagnético. En concreto, la corriente de volumen está re-presentada por un dipolo perpendicular a la esfera idealy sus campos, por tanto, tendrán una dirección radialcon inhomogeneidad concéntrica en lo que respecta a laconductividad y no contribuyen al campo magnético ex-terno (22,23).

Los campos magnéticos captados en el exterior se re-presentan mediante líneas de isocampos, donde las den-sidades de flujo de campo son constantes, presentandouna región por donde los campos emergen y otra, gene-ralmente simétrica, por donde los campos entran. Decada mapa de isocampo así obtenido se pueden reco-ger 5 parámetros, 3 para su localización espacial en tres dimensiones, un cuarto parámetro que nos indica la di-rección del dipolo en el plano tangencial y un quinto pa-rámetro que nos indica la intensidad del dipolo equiva-lente de corriente. La localización de un dipolo en unaesfera está determinado por la simetría del patrón decampo, en el punto medio del arco que conecta los extre-mos del campo, ya que el dipolo pierde intensidad rápi-damente debajo del punto medio, y su profundidad vie-ne determinada por el arco formado por la máximaintensidad de campo y el radio de la esfera representadopor la cabeza (24). La orientación del dipolo tangenciales perpendicular a las líneas de campo, y su dirección vie-ne determinada por la aplicación de la regla de la manoderecha de Ámpère.

La intensidad de campo puede ser determinada porlas isolíneas (25), esta intensidad de campo puede servirpara relacionar algunas propiedades funcionales y su va-riación ante algunos patrones estimuladores. Tambiénpuede ser utilizado para medir el número de células quese activan sincrónicamente, y el volumen de activaciónde un área determinada del córtex cerebral.

El carácter dipolar del campo magnético fue registra-do por primera vez por Brenner (26), y estableció las pri-meras estimaciones del dipolo equivalente de corriente.La extensión del arco medido fue de 4 cm y la profundi-dad del dipolo de corriente estaba situado a una profun-didad de 3 cm, teniendo en cuenta que la separación delgradiómetro de registro de la cabeza era de 1 cm.


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Figura 8-2. Representación de los flujos de corriente intra yextracelulares.

INSTRUMENTACIÓN. SISTEMAS DE CAPTACIÓN DE LA SEÑAL

Superconducting Quantum Interference DeviceEl descubrimiento del dispositivo superconductor de in-terferencia cuántica(SQUID, Superconducting QuantumInterference Device), por Brian D. Josephson supuso unarevolución a la hora de registrar la actividad magnéticahumana. Antes, los sistemas de bobinas sólo permitíanregistrar actividad hasta los 0,1 pT, mientras que los siste-mas basados en superconductores podían empezar a re-gistrar a partir de 0,01 fT. Si tenemos en cuenta que laactividad espontánea del cerebro se encuentra en tornoa 0,1 fT la capacidad de resolución de esta técnica permi-te un rango de registro óptimo. El efecto Josephson, des-cubierto por Josephson en 1962, consiste en un sistemaformado por un par de superconductores separados poruna capa de material aislante, lo que representa un obs-táculo al paso de la corriente. Así, un anillo supercon-ductor que contiene ese pequeño segmento resistivohace que todo el anillo se comporte como resistivo yaque la corriente que circula por este anillo rápidamentedecae. Sin embargo, un anillo superconductor, inte-rrumpido por esta sección microscópicamente fina dematerial no superconductor, consigue, siempre que lacorriente sea suficientemente pequeña, comportarsecomo si todo él fuera superconductor, aprovechandopara ello el llamado efecto túnel. Esto sólo es posible si laintensidad de esta corriente se encuentra por debajo dela corriente crítica, manteniendo así su paso en todo elanillo. Cada vez que se incrementa la corriente se produ-ce una interrupción al aumentar la resistencia a su paso ypierde las propiedades superconductoras. Si la corriente

en el anillo está ya en la intensidad crítica, un pequeñocambio de campo incrementará la corriente por encimade la intensidad crítica y producirá un descenso en elvoltaje. De esta manera pequeñas variaciones en el cam-po magnético pueden ser detectadas como cambios enel voltaje del circuito superconductor. En general, losSQUID tienen un par de uniones Josephson por cada ca-nal detector siendo estas uniones los elementos resistivosque permiten la captación de los cambios de corrien-te que por inducción se producen en el anillo.

Los sistemas de inducción están basados en la varia-ción electromagnética producida en un circuito por lavariación de los campos magnéticos. La fuerza electro-


Célula bipolarde retina

Célula mitral de célulapirámidal bulbo olfatorio

de corteza

Célula piramidal de campo abierto

Célula estrellada de campo cerrado

Neurona motora demédula espinal

Figura 8-3. Diferentes tipos de cé-lulas cerebrales de campo abierto ycampo cerrado. Nótese que las célulaspiramidales representan campo abiertomientras que las estrelladas campo ce-rrado.

Cuerocabelludo

Cráneo

Duramadre

Piamadre

Aracnoides

Materiagris

Figura 8-4. Orientación de las dendritas en el surco y en elgiro. Las orientaciones perpendiculares al cuero cabelludo genera-rán un campo magnético radial, mientras que en los surcos conuna orientación tangencial de las dendritas generarán un campomagnético perpendicular a la superficie, por lo que podrá ser cap-tado por los transformadores de flujo.

motriz generada en el sensor de inducción es propor-cional a la variación de campo según la siguiente fór-mula:

donde � = permeabilidad magnética,W = número de vueltas de la bobina,S = cuadrado de las espiras,B = inducción de campo,� = ángulo entre el vector de inducción mag-

nética y el plano de la bobina captadora.

El SQUID es el sistema que se utiliza para medir losdébiles campos magnéticos generados por el cerebro. Elneuromagnetómetro tiene una sensibilidad suficientecomo para captar variaciones de campo del orden de10–13 Teslas o 0,01 fT.

La resistencia intrínseca de los materiales utilizadosno permitía realizar mediciones más precisas por lo queel descubrimiento de los materiales superconductoressupuso un cambio radical al encontrar su límite de reso-lución por debajo de los campos generados por la activi-dad eléctrica de origen biológico, en este caso neural, apesar de que el descubrimiento de los materiales super-conductores no es un invento reciente. Heike Kammer-ling Onnes recibió en 1911 el premio Nobel por el des-cubrimiento de los materiales superconductores, másconcretamente sobre el mercurio que adquiere caracte-rísticas de material superconductor a la temperatura de4,2 Kelvin. Aunque no encontró explicaciones a este fe-nómeno.

En 1957, J. Barden, L. Cooper y J.R. Schrieffer, ela-boraron una hipótesis que explicaba la razón por la queestos materiales no presentan resistencia al paso de la co-rriente eléctrica. Basada en el par de Cooper, dos elec-trones de espín y momento opuesto se ligan de maneraque su espín y su momento neto son nulos (27). Loselectrones así emparejados se mueven sin resistenciamientras que los electrones libres no, debido a que las vibraciones y defectos del conductor desvían el movi-miento de estos electrones libres. Las bajas temperaturassirven precisamente para limitar las vibraciones del con-ductor debido al ruido térmico. La tercera investigaciónque tendría importancia decisiva en el diseño de los su-perconductores fue realizada por Josephson, que tam-bién recibió el premio Nobel por sus descubrimientos.Su aportación más importante es el llamado efecto Jo-sephson (mencionado anteriormente).

Existen varios tipos de SQUID. En primer lugar, unSQUID que mide corriente continua (DC SQUID) y estáconstituido por un anillo superconductor con dos unio-nes Josephson donde se amplifica la señal. Este sistema

mantiene una corriente constante en el anillo super-conductor justo por debajo del umbral crítico (Ic), quees alcanzado cuando se produce un incremento de cam-po exterior, que induce aumento de corriente. Comoconsecuencia de ello, el dispositivo alcanza su intensidadcrítica y todo el anillo pierde su condición de supercon-ductividad. Estas variaciones son posteriormente ampli-ficadas pudiendo detectar pequeñas alteraciones decampo transformándolas en diferencias de voltaje, y pos-teriormente sometido a un proceso de filtrado y análisisde la señal obtenida. Los registros EEG encuentran mu-chas dificultades para realizar este tipo de registros, yaque los electrodos se polarizan al contacto con el cuerocabelludo, dificultando la recepción de intercambioseléctricos tan pequeños. Mientras que esto no sucedecon el SQUID al no existir superficie de contacto entreel electrodo captador y el SQUID (28).

Un segundo tipo de sistemas SQUID diseñado pararegistrar algunas activaciones del cerebro es conocidocomo rf SQUID. Este sistema está compuesto por unaúnica unión Josephson en un anillo superconductor.Capta, fundamentalmente, los cambios en amplitud dela señal en el anillo superconductor, utilizando una bo-bina situada en el centro del anillo superconductor quetiene la misión de captar las variaciones de amplitud quese producen en el anillo y que, por inducción, pasan a labobina. Para ambos sistemas (DC y rf) la amplitud devoltaje varía periódicamente como una función de las va-riaciones de flujo exterior:

Si consideramos Ba la densidad de flujo magnéticoaplicada perpendicularmente al plano del SQUID, y elárea efectiva del anillo es Ae.

Los sistemas SQUID, por su alto nivel de sensibilidad,al ser capaces de detectar variaciones de campo magnéti-co del orden de un billón de veces más pequeño que elcampo geomagnético, se encuentran sometidos a múlti-ples interferencias y vibraciones. Los sistemas de radio,radar, descargas electrostáticas, etc. difunden en el me-dio una serie de ondas que pueden inducir corrientes enel sistema de captación que alteran de forma determi-nante la medida, pudiendo enmascarar por completo elobjetivo a medir, en este caso la actividad cerebral.

El comienzo de las investigaciones de Cohen, con losnuevos sistemas basados en materiales superconductores,dio lugar a las primeras medidas de actividad biomagnéti-ca humana, realizadas con SQUID. Estas primeras medi-ciones con SQUID se realizaron con un sistema monoca-nal, que registraba una señal que luego era amplificada yposteriormente sus resultados eran tratados estadística-mente mediante un sistema de promedios para obtenerresultados estables minimizando el ruido (fig. 8-5).

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La base del sistema SQUID son los materiales super-conductores que mantienen estas propiedades al ser en-friados, para eliminar el ruido térmico y las vibracionesinherentes al material que los mantiene con un nivel de-terminado de resistencia a temperatura ambiente. Paraello se sumerge el sistema en un vaso Dewar lleno de he-lio líquido. El vaso Dejar, diseñado por J. Dewar en 1892,contiene helio líquido a presión atmosférica mantenien-do la temperatura estable a unos 4,2 Kelvin (29), es decira unos –269 oC. Así se cumplen dos condiciones básicas,eliminar el ruido térmico (Nyquist) y minimizar la eva-poración de helio evitando las pequeñas oscilaciones detemperatura que pueden, en intervalos muy pequeñosde tiempo, afectar a señales en el rango de los milisegun-dos. El helio líquido se evapora con gran facilidad por loque algunos sistemas SQUID lo mantienen constantemediante una serie de bombas de presión en circuito ce-rrado. Así y todo, la mayor parte de estos sistemas pre-sentan un gasto de unos 100 l a la semana lo que incideen el coste de mantenimiento de estos equipos.

Transformadores de flujoPara detectar los débiles campos magnéticos generadospor las señales eléctricas cerebrales, además del sistemaconversor de señales necesitamos un sistema de capta-ción de la señal.

MagnetómetrosEl sistema más simple de conversión magnética-eléctricaes el magnetómetro. Este sistema está formado por unsolo anillo, observando un componente del campo mag-nético en una localización específica. Este tipo de senso-res parecen eficaces en la medición de campos magnéti-cos profundos ya que al captar la señal en estado puro noatenúa las fuentes profundas que suelen observarse conun campo magnético extremadamente débil en la super-ficie.

Gradiómetros

Gradiómetros axiales. El gradiómetro consiste en dosanillos captadores de campo magnético, con sus anillosenrollados en direcciones opuestas. El sistema gradio-métrico tiene como objetivo fundamental aislar el restode ruidos de campo ambiente de la señal que queremoscaptar. El primer gradiómetro fue desarrollado por Zim-merman (30). Un gradiómetro consiste en dos magnetó-metros, colocados en serie y con sus anillos enrolladosen direcciones opuestas (31).

Si un campo B, que proviene de una fuente de ruidoexterna con una amplitud uniforme, atraviesa ambosanillos del gradiómetro, inducirá en ellos la misma co-rriente pero con direcciones contrapuestas con lo cual lacorriente resultante será 0. A la distancia entre los dosanillos la llamaremos línea base, y ésta debe ser lo bas-tante grande como para ser mayor que la distancia quesepara el anillo captador de la fuente neural que quere-mos medir (unos pocos centímetros). Así, la señal desdela fuente no será atenuada mientras que cualquier cam-po generado en el exterior puede ser anulado. Como sa-bemos, la intensidad de campo decrece de forma inver-samente proporcional al cuadrado de la distancia. Loque significa que, cerca de la fuente, el gradiente decampo es alto, mientras que para campos lejanos estegradiente se separa mucho, por ello, si la amplitud esuniforme entre ambos anillos al estar muy separadas laslíneas de isopotencial, se pueden anular. Por ejemplo, laintensidad de campo decrece un 75% cuando la distan-cia se incrementa de 2 a 4 cm, pero tan solo el 1% cuan-do la distancia varía en torno a un factor de 1.000. A estetipo de gradiómetros les llamamos gradiómetros de primerorden. En definitiva, el gradiómetro actúa como un mag-netómetro compensado.

La segunda configuración utilizada son los gradió-metros de segundo orden, que tienen un anillo másque el anterior. Estos gradiómetros se construyen paraanular, directamente, sin otro tipo de aislamientos, loscampos que producen interferencias en la señal a regis-trar producto de las líneas de tensión u otros gene-radores de corriente. Mediante la medida de la segun-da derivada espacial del campo magnético, este sistemagarantiza una buena relación señal/ruido, aunque ate-núa de forma importante la señal que queremos me-dir comprometiendo aquellas fuentes de mayor pro-fundidad. Esta técnica ha sido utilizada para registrarcampos magnéticos fuera de las habitaciones blindadasque mencionábamos anteriormente, fundamentalmen-te para registrar magnetocardiogramas cuyas señalestienen mayor intensidad que las señales que tienen suorigen en la actividad cerebral. Además de este tipo degradiómetros se han desarrollado otros modelos asimé-tricos basados en la primera y segunda derivada decampo.


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Figura 8-5. Detector de campo magnético monocanal. To-mado de Cohen.

Además del sistema de captación y anulación del rui-do ambiente, otro elemento importante de los sistemasgradiométricos es su geometría. Según este criterio, po-demos distinguir dos tipos de gradiómetros:

1. Los que se desarrollan en torno a un eje axial.2. Aquellos que se configuran en torno a un eje parale-

lo a la superficie que queremos medir y que llamare-mos planares.

Los gradiómetros axiales son los más utilizados por-que permiten una interpretación intuitiva de sus resulta-dos.

Gradiómetros planares. El otro tipo de tecnología basadaen gradiómetros, los planares, ha sido desarrollada fun-damentalmente en los centros de investigación de Fin-landia, con una larga tradición en este tipo de investiga-ciones. Allí la empresa Neuromag Ltd, creada en 1989 yen la que intervienen diferentes entidades de investiga-ción así como los propios investigadores, ha desarrolla-do un sistema basado en gradiómetros planares ortogo-nales. Estos transformadores de flujo son de 28 28 mmintegrados en un chip de silicona, el área efectiva de lo-calización es de 5,3 cm2 y la sensibilidad intrínseca de 5 fT/cm.

Este sistema de captadores planares garantiza unabuena resolución encima de la fuente de dipolo, perotambién obtiene buenas resoluciones para ubicacionesde fuentes laterales a la geometría del gradiómetro. Estesistema también permite la adquisición de datos en tiem-po real y cuenta, además, con un sistema de detecciónautomática de la posición de la cabeza para que la colo-cación de los captadores se realice siempre en la mismaárea. De igual forma, permite la digitalización de sus re-sultados para implementarlos en otros sistemas de imá-genes funcionales, facilitando la localización. De los dossistemas de gradiómetros de captación para SQUID pre-sentados anteriormente, ambos presentan ventajas enfunción de la aplicación a realizar. Uno presenta mejorresolución espacial superficial (planares), otro presentamejor resolución en profundidad (axiales).

Los gradiómetros planares son utilizados en los últi-mos desarrollos de sistemas multicanal (32). Los gradió-metros planares tienen una construcción muy sencilla yalgunas ventajas frente a los gradiómetros axiales. Laprincipal ventaja es que la proximidad de ambos anillosa la fuente permite una mejor resolución espacial, detec-tando campos de un área más pequeña. Sin embargo,encuentran una desventaja frente a los gradiómetros detipo axial y es que tienen dificultad para registrar cam-pos que se encuentran situados a mayor profundidad yaque su línea base es muy pequeña, al estar ambos anillosen un solo plano. Para resolver este problema, se utilizansistemas de una gran cantidad de gradiómetros planares

que permiten incrementar tanto la resolución espacialen dos dimensiones, como la profundidad de origen dela señal en 3 dimensiones (3D). En los sistemas más re-cientes, como el Vector-View® (Elekta-Neuromag), se com-binan gradiómetros planares y magnetómetros.

Para utilizar el biomagnetómetro es importante quelos circuitos captadores respondan tan sólo a las variacio-nes de intensidad de campo producidas por la actividadcerebral, ignorando aquellas señales de origen exterior.Estos sistemas de transformación de flujo incorporadosal sistema SQUID suponen una de las áreas donde losavances están siendo más rápidos, en lo que al desarrollotécnico se refiere, ya que pequeños cambios en los siste-mas de captación suponen grandes cambios en la resolu-ción espacial (3D) y, por tanto, en la localización de laactividad que queremos registrar, cada vez en ámbitosmás reducidos y siempre de forma no invasiva.

RUIDO MAGNÉTICO

Al registrar un campo magnético tenemos que hacerfrente a dos problemas. Por un lado, las señales que in-tentamos registrar son mucho más débiles que las inter-ferencias y el ruido electromagnético ambiente, por loque es necesario una protección con el sistemas de aisla-miento como las habitaciones aisladas. El principal ele-mento productor de campos en el medio donde quera-mos realizar registros neuromagnéticos, es el campomagnético de la tierra, que consideraremos constante0,2*10–4T (33). Este campo al ser considerado constan-te para cada lugar, no afecta a la detección de señalesbiomagnéticas, considerando tan sólo aquellos camposque varían en el tiempo. Aunque hay que tener en cuen-ta que cualquier movimiento en el detector respecto desu posición anterior, produce una señal espuria. Por loque es muy importante que la habitación donde reali-cemos las medidas deba ser aislada no sólo de las inter-ferencias de campo, sino también de las vibraciones (as-censores, coches, oscilaciones del edificio en pisos altos,etcétera).

El segundo elemento a aislar, y probablemente elmás complicado, es el ruido producido por la señal alter-na de cualquier edificio (hospital, o centro de investiga-ción). Esta señal es de 50 Hz en España y en toda Euro-pa, y de 60Hz en Estados Unidos. La amplitud de estecampo varía en función de la proximidad a las líneas decorriente. En el ambiente habitual de un hospital se pue-den captar señales hasta de 10 nT, señales que se en-cuentran por encima de las que queremos registrar conintensidades en torno a las femtoteslas (la resolución deun magnetómetro puede ser actualmente de 5 fT/Hz).En áreas no urbanas, separadas de líneas de tensión, elcampo magnético de 50 Hz puede ser de 10 pT y ser eva-luado por el gradiómetro de primer orden en 10 fT/m.


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Es importante destacar que cualquier fuente intensa decampo magnético afectará nuestros registros, por lo quela localización ideal de un sistema de medición de loscampos magnéticos debería encontrase alejado de la lí-nea del metro, tráfico rodado, aeropuertos, etc. Sin em-bargo, muchas de estas fuentes de ruido pueden ser ate-nuadas gracias a sistemas como las habitaciones aisladas,de las que hablaremos más adelante.

Las fluctuaciones de baja frecuencia del campo mag-nético de la Tierra constituyen la tercera fuente de inter-ferencias: la interacción entre el viento solar y la ionosfe-ra produce un campo electromagnético que penetra enla corteza terrestre, la dispersión espectral de este campopresenta importantes variaciones en función de la fre-cuencia. La amplitud de las fluctuaciones para 1 Hz pue-de ser de 100 pT/Hz (34). Durante las tormentas mag-néticas se producen grandes variaciones de estos datospor lo que es conveniente mantener un sistema de con-trol sobre estos fenómenos a la hora de realizar una me-dida para tener la mayor seguridad respecto de la señalque pretendemos medir. En cualquier caso, los camposgenerados por el ruido ambiente en las ciudades puedenser hasta 3 veces más grandes que el generado por lastormentas magnéticas solares. Con un buen sistema deaislamiento podremos aislar intensidades hasta 5 vecessuperiores a las originadas por las tormentas solares. Detodas maneras, es conveniente realizar estas medidas enlugares alejados de núcleos urbanos y con elementos es-tructurales del edificio, de carácter no férrico, que nopuedan actuar de antena a la hora de recibir oscilacio-nes electromagnéticas.

HABITACIONES AISLADASPara evitar el ruido magnético externo (teléfonos móvi-les, ordenadores, el metro, ascensores, etc.), que suelenposeer una intensidad de campo superior que la del pro-pio cerebro, se han creado unas instalaciones especialesllamadas habitaciones aisladas de campos (shielding ro-oms). Éstas están construidas por materiales de alta per-meabilidad magnética (Mu = 80.000-100.000). Al igualque existen materiales con diferente resistividad eléctri-ca, existen materiales con diferente permeabilidad mag-nética. Uno de los materiales con mayor permeabilidadmagnética es el llamado Mu-metal, una aleación de di-ferentes metales con una permeabilidad magnética de80.000 si consideramos la permeabilidad magnética delaire como 1. La habitación de Mu metal está construidaen espacios de unos 16 m2 con paredes de tres capas, dosde ellas de aluminio, entre las que se inserta una capa deMu metal, que además de ser un buen freno a los cam-pos magnéticos, también es un buen obstáculo para lasradiofrecuencias. Cuando un flujo magnético incidedesde el exterior, tomará el camino de la máxima per-meabilidad magnética, en este caso el del Mu metal, de-jando al sistema detector SQUID lejos de la influencia

de éste. Las características del espacio que se ha de pro-teger dependen de forma específica de las frecuencias eintensidades ambientales del lugar de medida (p. ej.,para frecuencias de 100 Hz deben ser atenuados hasta 60 db, llegando en frecuencias bajas (0-10 Hz) hasta 110 db) (35).

Los primeros recintos aislados de campos ambienta-les fueron construidos, en diciembre de 1969, por Zim-merman, en el Massachusets Institute of Technology(MIT). que instaló la primera habitación aislada de cam-pos magnéticos variables producidos por el ambienteque pudieran distorsionar las medidas de los camposbiomagnéticos. Este recinto trabajaba con un SQUID su-mergido en helio líquido a una temperatura de –269 ºC.Los primeros registros realizados fueron con camposmagnéticos procedentes de la actividad del corazón (fi-gura 8-6).

NÚMERO DE CANALES

Inicialmente, las medidas biomagnéticas fueron realiza-das con sistemas monocanal de un único magnetóme-tro. En estos primeros sistemas, la localización espacialera bastante poco precisa, y sobre todo el tiempo de aná-lisis resultaba excesivo, en algunos casos 1 semana. Otroproblema importante que presentaban estos sistemasera la imposibilidad de realizar medidas de forma simul-tánea de diferentes áreas del cerebro, por ejemplo, enambos hemisferios.

Es evidente que el objetivo a cubrir por los sistemasMEG es el registro simultáneo de la actividad eléctricacerebral mediante múltiples sistemas de captación queabarquen toda la superficie de la cabeza (whole head) yque el análisis de los resultados se pueda realizar entiempo real.

Los primeros desarrollos monocanal de uso experi-mental estaban fijados rígidamente, con materiales nomagnéticos, caprolactán, polipropileno, duraluminio,etc. El sensor captador se colocaba en un brazo articula-do que podía trasladarse en pequeñas escalas, a lo largode un eje horizontal a la superficie a medir (en este casoa la cabeza del paciente colocado en posición decúbitoprono). La ubicación debía ser confortable ya que lasmedidas eran realizadas a lo largo de varias decenas deminutos durante los cuales el paciente no tenía que rea-lizar ningún movimiento. Los primeros sistemas, comohemos indicado, eran demasiado lentos y sus registros serealizaban en un solo canal.

El desarrollo de nuevos sistemas de captación res-pondía a la necesidad de mejorar la resolución espacial,lo que sólo parecía posible aumentando la cantidad decanales de captación y reduciendo el tamaño de la super-ficie a captar por cada gradiómetro. Para obtener mayornúmero de puntos de señal. Así, el número de canales


fue aumentando a 2, 5, 7, 14, 24, 37, 61, 74 … 147, 200,250 y algunos de más de 306 en la actualidad.

Los más utilizados en los primeros años fueron los sis-temas de 7 canales, todos ellos sumergidos dentro delmismo tubo Dewar, con el objetivo fundamental de colo-car el mayor número de canales en torno a la secciónmás pequeña para detectar cualquier actividad de cam-po (36).

Otro reto a resolver era el registro simultáneo de laactividad bihemisférica, lo que llevó a desarrollar siste-mas dobles de 7 canales que se situaban sobre cada unode los hemisferios.

La siguiente generación de SQUID desarrollados porla casa Siemens, fue el sistema conocido como Krenikon;este nombre fue el resultado de la combinación de laspalabras griegas Krene (fuente) e Ikon (imagen). Consis-tía en un sistema de 37 canales. Estos captadores gradio-métricos axiales de primer orden estaban colocados enun plano circular de unos 19 cm de diámetro, y se colo-caban sobre el paciente en una posición fija, medianteun marcador que utiliza un haz de luz. Otro aparato,desarrollado por Biomagnetic Technologies, Inc, llama-do Magnes, consistía de un sistema de 37 gradiómetrosaxiales colocados sobre una malla hexagonal, con unadistancia entre sensores de 2 cm. El diámetro total de la superficie captadora era de 14,4 cm. Asimismo se de-sarrollaron sistemas para los registros magnetocardio-gráficos.

El desarrollo de sistemas basados en la configuraciónde gradiómetros axiales encuentra su mejor aplicaciónen la determinación de descargas epileptógenas, o en lalocalización de áreas del córtex sensoriomotor. Sin em-

bargo, determinados diseños de localización espontáneade la actividad neural no son posibles debido a los múlti-ples cambios de posición que estos registros, que afectana diferentes áreas, deben realizar perdiéndose con ellola ventaja de la simultaneidad del registro. Por ello dosempresas de investigación trabajaron inicialmente en eldesarrollo de sistemas whole head, que permitieran el re-gistro simultáneo de esa actividad en el conjunto de lasuperficie de la cabeza.

VSM Medtech Ltd. (en el pasado CTF Systems, Van-couver) desarrolló un sistema de gradiómetros axialesde primer orden, colocados en una rejilla con una dis-tancia entre los sensores de 4 cm, con 64 captadores y 16 canales de referencia EEG que combinaban, a partir dela digitalización de la señal, para simular el efecto de gra-diómetros de segundo y tercer orden. El objetivo de estesistema era poder registrar sin necesidad de ubicar elequipo en una habitación aislada con la consecuencia se-ñalada anteriormente de la capacidad de localización dela señal en profundidad.

El sistema desarrollado por la empresa NeuromagLtd., Finlandia, está basado en otro tipo de gradiómetrosque también hemos comentado con anterioridad. El sis-tema de gradiómetros planares desarrollado en el labo-ratorio inicialmente (37) consistía en un sistema de 24 ca-nales. Éste utilizaba un transformador planar de flujo ymedía fundamentalmente la derivada tangencial de lacomponente de campo en 2 direcciones ortogonales y12 localizaciones simultáneas.

Este sistema tampoco garantizó el registro simultá-neo de la actividad cerebral en toda la superficie de la ca-beza. Desde el mismo centro de investigación finlandés,Ahonen et al. (38), desarrollaron los primeros cascoscon captadores planares, otros grupos también desarro-llaron paralelamente nuevas tecnologías, como Cheyneet al. (39). Los primeros desarrollados por Ahonen con64 captadores y los que posteriormente utilizó Cheynecon 122 captadores. La distancia entre los captadoresera en este caso de 3 cm. Actualmente todas las casas co-merciales poseen sistemas que registran de forma simul-tánea toda la convexidad craneal mediante unos 300sensores (p. ej., Magnes 3600® 4D-Neuroimaging; Vec-torView® Elekta-Neuromag).

El desarrollo de sistemas multicanal se ha dirigido,por un lado, a garantizar la resolución espacial instalan-do sensores cada vez más pequeños y, por otro, a inten-tar establecer mejor resolución en 3D. Los captadores detipo planar garantizan mejor resolución superficial,pero no son capaces de distinguir en su relación de señalruido aquellas señales que proceden de una profundi-dad superior a 3 cm, mientras que los gradiómetros detipo axial permiten establecer mejores resoluciones en3D y son el soporte actual de las imágenes de origenmagnético (MSI, magnetic source imaging) desarrolladaspor 4D Neuroimaging, aunque esta última empresa tam-


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Figura 8-6. Habitación aislada de Zimerman en la que se re-gistraba la actividad magnética cardíaca.

bién ofrece sistemas combinados (gradiómetros/magne-tómetros) y sistemas sólo de magnetómetros.

APLICACIONES Y PRINCIPALES HALLAZGOS

APLICACIONES CLÍNICASUna de las áreas donde la aplicación de las técnicas MEGha sido más rápida es en la epilepsia. Tanto desde unpunto de vista de análisis de la activación ictal e interictalcomo del diagnóstico y evaluación prequirúrgica desdeun punto de vista funcional (40).

A lo largo de estos años se han ido consolidando lasreferencias no invasivas en trabajos de carácter generaldonde se describen las técnicas de registro MEG y susaplicaciones al diagnóstico de la epilepsia (41,42). Unaparte importante de la actividad investigadora ha estadodirigida hacia los problemas de localización ante la difi-cultad de registro de la fase ictal por los movimientosdel paciente (43). También se han desarrollado series,comparando el registro MEG, con otras técnicas invasi-vas (electrocorticograma, electrodos profundos, etc.) ono invasivas como el EEG interictal (44,45). Estas com-paraciones demuestran la ventaja del MEG frente alEEG y la buena resolución espacial frente a los registroscorticales (46). Uno de los problemas tradicionales delos registros MEG es la dificultad de localización de di-polos profundos.

En el II Congreso de Epileptología de La Haya, cele-brado en septiembre de 1996, Hummel et al.(47), infor-maron sobre la localización de dipolos profundos im-plantados mediante la comparación, entre dos sistemasde registro MEG (Krenikon de la casa Siemens, y BTI deBiomagnetics Technologies), siendo ambos sistemas de37 canales (el sistema de BTI bihemisférico, con 37 cana-les en cada hemisferio). La comparación se realizó mi-diendo en 2 pacientes la localización de 1 electrodo im-plantado de foramen oval que era activado. Se utilizópara ello la proyección de los resultados sobre imágenesde resonancia magnética, con un sistema de análisis dedipolo equivalente en una esfera homogénea. Las con-clusiones nos indican un error de 8-22 mm (48).

Otras aplicaciones de los registros MEG en epilepsiason:

— Epilepsia focal generalizada, Ricci (1989).— Registros de focos epilépticos, comparando adultos y

niños (49).

Evaluación prequirúrgicaProbablemente, la localización del foco epileptógeno hasido más relevante en el estudio previo a la intervenciónquirúrgica de candidatos a resección del área supuesta-mente epileptógena, en el que se evalúan diferentes téc-nicas. Y sobre todo en las consecuencias funcionales, con

identificación mediante campos evocados de las áreasafectadas por la posible resección. En este caso el objeti-vo es la localización en 3D del área afectada con la mejorresolución espacial posible. Las técnicas utilizadas em-plean MSI, combinando RM con registros MEG, general-mente de la actividad interictal.

APLICACIONES CLÍNICAS EN EL ESTUDIO DE LOS PROCESOS COGNITIVOS

Estudios de memoria mediante magnetoencefalografía

Memoria y epilepsiaLa memoria es uno de los campos donde más esfuerzosse están realizando para poder sustituir el test de amitalintracarotideo o test de Wada. En este sentido, Castillo etal. (50) realizaron una comparación entre una condi-ción semántica y otra fonética y demostraron que, duran-te una codificación incidental, el nivel de procesamientosemántico incrementaba la actividad sobre las regionesmediales del lóbulo temporal (MLT). Un dato adicionalque demostraron estos autores fue el perfil temporal dela actividad. La actividad sobre las regiones MLT se cir-cunscribía esencialmente a dos rangos de latencia: en-tre 300-400 ms y 500-600 ms después del comienzo delestímulo. Estudios posteriores han demostrado que laactividad de las regiones MLT también está involucradaen tareas de memoria operativa si se realiza un procesa-miento semántico sobre los estímulos (53). Tal y comoindica la bibiliografía neuropsicológica en la epilepsia,parece que el material verbal estaría procesado esencial-mente por el hemisferio dominante mientras que el ma-terial visoespacial por el hemisferio no dominante. Eneste sentido un reciente estudio mediante MEG observó,en tareas de memoria declarativa, que la actividad bio-magnética se lateraliza en función del tipo de materialverbal o espacial utilizado, siendo siempre más consis-tente la lateralización para el material verbal que para elespacial (51). Estudios posteriores corroboraron esta la-teralidad de la actividad durante tareas de memoria ope-rativa verbal/semántica y visoespacial (52,53). Aunqueestos procedimientos con pacientes con epilepsia nohan sido publicados todavía, en un reciente estudio rea-lizado en nuestro laboratorio con pacientes con esclero-sis mesial temporal hemos podido observar cómo estospacientes muestran un incremento de actividad sobreregiones temporales derechas y ventrales prefrontales iz-quierdas respecto a un grupo control utilizando un para-digma de memoria declarativa verbal (Maestú et al., da-tos no publicados).

Memoria y envejecimientoDebido a la progresiva inversión de la pirámide pobla-cional, el número de patologías cerebrales relacionadascon el envejecimiento se ha incrementado en las últimas


2 décadas. En concreto, España será (en torno al año2050) el segundo país con mayor población anciana des-pués de Japón. Una de las patologías que más preocupa-ción social y científica ha generado es la denominada EAy su posible antesala o deterioro cognitivo leve (DCL). Elprimer estudio mediante MEG realizado en un contextode una tarea de memoria encontró una disminución delnúmero de dipolos en pacientes con probable EA, res-pecto a controles de su misma edad, en las regiones pa-rietotemporales del hemisferio izquierdo en una venta-na temporal de 400-800 ms durante la realización de unatarea de reconocimiento continuo (54). Sin embargo,los pacientes con diagnóstico de probable EA mostraronun incremento de las fuentes de actividad magnética so-bre regiones del opérculo frontal, ínsula anterior y cór-tex premotor en las latencias tempranas (150-300 ms).Estudios posteriores demostraron que la morfología delas regiones MLT predecía el número de fuentes de acti-vidad magnética encontradas en el neocórtex. De tal ma-nera que a mayor atrofia de las regiones MLT menor nú-mero de dipolos y menor puntuación en una de laspruebas consideradas esenciales como es el MMSE (Mini-Mental State Examination) (55). Este estudio reveló lasíntimas relaciones entre las regiones MLT y el neocór-tex, ya que la reducción de las entradas de informacióndesde la corteza entorhinal al neocórtex fue, probable-mente, una de las causas del decremento de su funciona-lidad cognitiva y, como consecuencia, de su actividadbiomagnética. En un trabajo sucesivo (56) se estudiaronlos perfiles bioquímicos de las regiones cerebrales endonde no fue posible modelar actividad magnética enlos pacientes con EA mediante espectroscopia por reso-nancia magnética. En este estudio se demostró que el ra-tio ml/NAA era mayor en los EA que en los controles enlas regiones parietotemporales donde se volvió a obser-var una diferencia en el número de fuentes de actividadmagnética mediante MEG. Nuevamente los perfiles deMEG y espectroscopia obtuvieron una alta capacidad depredicción de las puntuaciones obtenidas tanto paracontroles como para pacientes en el MMSE. Además, es-tos patrones de actividad biomagnética parecen diferen-ciar sujetos con EA en fase inicial, sujetos depresivos ycontroles normales (57). En un reciente estudio (58) sevaloró la posible reorganización funcional en la pobla-ción anciana normal en diferentes edades. De esta ma-nera se valoró a un grupo de ancianos jóvenes (edad me-dia de 62 años) y a otro de ancianos mayores (edadmedia de 76 años). A los dos grupos se les aplicó una ta-rea de memoria durante la cual se registraron los cam-pos magnéticos cerebrales mediante MEG. Los resulta-dos demostraron que los ancianos jóvenes presentabanun incremento de la actividad biomagnética sobre las re-giones MLT respecto del grupo de ancianos mayores,mientras que estos últimos mostraron un incremento deactividad sobre regiones frontoparietales indicando una

probable reorganización funcional. Por último, es intere-sante destacar que estos perfiles neuromagnéticos permi-ten predecir qué personas consideradas como normalespueden desarrollar DCL. De esta forma, se registraronlos perfiles neuromagnéticos de una serie de ancianosnormales de tal manera que (2 años después de esta me-dida) 5 de ellos desarrollaron DCL. Al observar la acti-vidad cerebral que presentaban estos 5 sujetos, 2 añosantes de empezar a tener síntomas objetivos de enferme-dad, se comprobó cómo el número de fuentes magnéti-cas en las regiones MLT era menor en estos sujetos queen los que no desarrollaron DCL 2 años después. Estamedida podría predecir el desarrollo de DCL incluso an-tes de que los síntomas sean claramente objetivados porel propio paciente (59).

Lateralidad del lenguajeEsta es una de las funciones cognitivas más estudiadasmediante MEG. Una de las cuestiones que más literatu-ra ha generado dentro de este ámbito es la lateraliza-ción hemisférica del lenguaje. En este sentido Papani-colaou et al. (60) han desarrollado un protocolo deinvestigación del lenguaje comprensivo para conocer:a) cuál es el hemisferio dominante; b) en qué áreas den-tro de ese hemisferio está representado el lenguaje, y c) cuál es la organización espaciotemporal de la activi-dad. Estos estudios han revelado que en sujetos norma-les diestros hay un incremento del número de fuentesde actividad magnética en el hemisferio izquierdo res-pecto al derecho esencialmente entre los 300 y los 800 ms después de la aparición del estímulo (61). Conel objetivo de conocer si estos patrones de activaciónobtenidos en sujetos normales eran reales o fruto de loscálculos necesarios para la solución del problema inver-so, se realizaron una serie de estudios de validacióncomparando los resultados de la MEG con dos procedi-mientos tradicionales para lateralización del lenguaje:el test de Wada y la estimulación cortical intraoperato-ria. La comparación con el test de Wada (62,63) y conla estimulación cortical intraoperatoria (64) en los mis-mos sujetos reveló un alto grado de acuerdo entre lostres procedimientos. Estos estudios fueron posterior-mente repetidos tanto para el test de Wada (65) comopara la estimulación cortical intraoperatoria (66) en su-jetos castellanoparlantes.

Todos estos hallazgos sobre la lateralización del len-guaje se extendieron a sujetos normales bilingües (67) ya sujetos con otros sistemas de escritura como el kanji,Hiragana y Katakana (68). Un estudio con sujetos chi-nos que hablan mandarín con lengua materna Kanji(69) reveló que durante una tarea de comprensión au-ditiva existía una equivalencia entre el número de dipo-los encontrados en el lóbulo temporal derecho e izquier-do considerando la actividad acaecida en las latenciastardías. De esta manera, no había una clara lateraliza-


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ción hemisférica para el lenguaje comprensivo auditivoen los participantes de este estudio, indicando un proce-samiento diferente de este tipo de lengua oriental. Al es-tudiar un grupo de sujetos japoneses con dominio enlos tres sistemas de escritura existentes en ese idioma(68) se apreció que había un solapamiento en la activi-dad cortical entre los tres sistemas de lectura. Sin em-bargo, se apreciaba como el kanji y el hiragana estabanmás lateralizados sobre el hemisferio izquierdo mientrasque el katakana estaba representado de forma más bila-teral. Estos estudios transculturales sobre la lateraliza-ción del lenguaje se han extendido a la lengua árabe es-tudiando tareas de traducción del árabe al castellano ytareas de lectura para conocer la lateralidad hemisférica(70,71).

Desde el ámbito clínico uno de los estudios que conmás firmeza ha venido a demostrar esta aplicación es elreciente estudio realizado por Papanicolaou et al. (72)en el que comprobaron la lateralidad del lenguaje me-diante MEG en 100 pacientes epilépticos y compararonlos resultados con el test de Wada llegando a un alto ni-vel de acuerdo entre los dos procedimientos.

OTRAS APLICACIONES1. En el dolor Berman (73,74) y, sobre todo en los diferen-

tes tipos de manifestaciones migrañosas, Rieke (74).2. La plasticidad cerebral para modificar la ubicación

funcional de un área lesionada, Ramachandran et al.(75).

3. Los registros de evolución funcional en niños,Chuang (76).

4. Un nuevo campo que, rápidamente, va a conoceruna importante evolución por el carácter no invasivode esta técnica, además de la posibilidad de realizarregistros sin entrar en contacto con el sujeto, es el re-gistro de la actividad cerebral fetal (77).

5. La identificación de los ritmos básicos cerebrales y lacapacidad de localización comparativa frente a otrastécnicas han permitido establecer patrones de la acti-vidad oscilatoria cerebral (78).

En resumen, podemos decir que las aplicaciones clí-nicas de las técnicas magnetoencefalográficas vienenmarcadas por sus cuatro características más relevantes:buena resolución espacial; alta resolución temporal;nula invasividad, y capacidad para medir y reconstruirfuentes de la actividad oscilatoria cerebral. Estas capaci-dades han permitido que la MEG se esté utilizando en di-ferentes campos de la medicina. Destacaremos a conti-nuación de forma concreta los estudios específicos enlos que se realiza la MEG como soporte diagnóstico:

1. Neurocirugía:a) Evaluación prequirúrgica:

• Mediante mapas funcionales cerebrales.

• Planificación de la cirugía.• Prevención de secuelas, mejorando la precisión

durante la intervención evitando áreas funcio-nalmente elocuentes.

b) Durante la intervención:• Capacidad de análisis de los mapas funcionales

cerebrales.c) Después de la intervención:

• Confirmar que no han sido afectadas por la in-tervención funciones relevantes.

• Realizar el seguimiento de la desaparición delárea de edema.

• Comprobar la rehabilitación funcional posqui-rúrgica.

2. Epilepsia:a) Localización de focos en términos de espacio/

tiempo.b) Análisis interictal.c) Análisis ictal. Posibilidad de registrar unos milise-

gundos antes de la aparición de la descarga toni-coclónica.

d) Capacidad de repetir los exámenes para estudiarla evolución del paciente.

e) Posibilidad de estudiar la eficacia farmacológicade los tratamientos antiepilépticos.

En neurología y psiquiatría se está aplicando a dife-rentes patologías como: esquizofrenia, EA, deterioro cog-nitivo leve, Parkinson, enfermedad cerebrovascular, tu-mores cerebrales, trastorno por déficit de atención,depresión, migrañas/cefaleas y neurología pediátrica.

La validez clínica de la MEG fue corroborada a prin-cipios de este siglo cuando la Food and Drug Admi-nistration (FDA) en su volumen 66, n.º 212, del 1 de no-viembre de 2001, incluye las técnicas MEG en los códigosCPT entre sus recomendaciones de uso (95965 MEGspontaneus, 95966 MEG evoked single, 95967 MEG evoked,each addl.). Esto supone que la MEG está indicada —y,por tanto es sufragada por el sistema público de salud—para la localización de la actividad epiléptica cerebral,para la evaluación del sistema cerebral motor y sensorial,y para la identificación de las áreas elocuentes del len-guaje y la localización del córtex visual. Además, la reso-lución 95967 se refiere a la indicación del uso conjuntocon otras técnicas como EEG (95812-95827) con tomo-grafía computarizada (70450, 70470, 70496), con reso-nancia magnética (70551, 70553). Y, en la evaluación95999, establece su indicación en el uso diagnóstico paraun amplio listado de patologías neurológicas y neuro-musculares. El 7 de octubre de 2002, la Academia Ame-ricana de Neurología indica, que gracias a los nuevos valores (95965, 66, 67), los pacientes se pueden ver be-neficiados mediante el acceso recomendado a los servi-cios MEG de los hospitales, permitiendo ser utilizadodentro del aparato diagnóstico neurológico.


DISTRIBUCIÓN DE LA TÉCNICA HASTA EL AÑO 2003

A lo largo de la última década (1995-2003) la distribu-ción de esta técnica ha sido lenta. El elevado coste de losequipos unido a las dudas sobre su eficacia ha llevado aque inicialmente su uso se haya centrado únicamente encentros de investigación (tabla 8-2).

En diciembre de 2003 la expansión de esta tecnolo-gía médica basada en sistemas de registro SQUID era lasiguiente:

1. Existían 74 centros que utilizaban sistemas magneto-encefalográficos a lo largo de todo el mundo. Estosequipos correspondían a las 3 grandes casas comer-ciales. Además, hay que contabilizar una serie de pe-queños fabricantes y prototipos desarrollados para lainvestigación por universidades e institutos de inves-tigación.

2. Los hospitales que lo utilizaban como una herra-mienta diagnóstica de uso clínico eran 27.

3. En facultades universitarias y escuelas de medicinaeran 29.

4. En centros geriátricos y de rehabilitación, 18.

La evolución de estos sistemas se ha producido fun-damentalmente durante la segunda mitad de la décadade los años noventa, ya que en los años precedentes nopasaban de 30 los centros que utilizaban estos equipos yúnicamente lo hacían para la investigación.

CONCLUSIONES Y PERSPECTIVAS DE FUTURO

Si bien la MEG es una técnica con un enorme futuro ypotencialidad, lleva al menos una década ofreciendo deforma efectiva una nueva perspectiva al registro de la ac-tividad cerebral. Su capacidad de análisis, combinandoel espacio-tiempo junto con su cualidad más singularque es la de la localización de la actividad oscilatoria ce-rebral, hacen de la MEG la técnica más emergente de to-das las funcionales.

Un ámbito en el que está empezando a destacar confuerza es el clínico. En la década de los años noventa seprodujeron algunas aproximaciones a la evaluación dela magnetoencefalografía como una técnica de diagnós-tico funcional emergente. En 1992 se realizaron algunosestudios sobre su validez clínica (Australian Institute ofHealth and Welfare, Canberra, 1992; Assessment of theAmerican Academy of Neurology, 1992), aunque ni eldesarrollo tecnológico del momento ni el número y vali-dez de los estudios clínicos permitía pensar que esta téc-nica podía ser considerada una herramienta de uso clíni-co cotidiano.

La única revisión sistemática en este sentido de lasaplicaciones clínicas fue la publicada por la AHFMR (Al-berta Heritage Foundation for Medical Research) cana-diense. Ésta se produjo en 1998 y no estaba dirigida aevaluar la magnetoencefalografía sino a comparar las di-ferentes técnicas de neuroimagen funcional y restringi-da sólo al diagnóstico de la epilepsia. En esta revisión seindicaba que la mayoría de los estudios tenían importan-tes errores metodológicos (estudios sin controles, conpocos casos, etc.), como para ser considerados indicati-vos de ventajas diagnósticas y tan sólo podía ser conside-rada, aunque todavía en fase de investigación, como unatécnica prometedora en la epilepsia. Desde 1998 hasta2006 se han producido los principales ensayos clínicosen las más variadas patologías relacionadas con la disfun-ción cerebral. Si bien los estudios más importantes toda-vía se están desarrollando, en este momento ya existensuficientes trabajos que avalan su eficacia diagnósticapor sí misma o en unión de otras técnicas de imagen fun-cional.

ANÁLISIS COMPARATIVO CON RESPECTO A OTRAS TÉCNICASEn apartados anteriores se han establecido una serie decriterios comparativos con otras técnicas de diagnósticofuncional cerebral en función de los criterios: resolu-ción espacial, resolución temporal, grado de invasividady análisis, y reconstrucción de las fuentes de la actividadoscilatoria.

En esta relación comparativa es necesario señalar denuevo que cada técnica está registrando una perspectivadiferente de la actividad cerebral por lo que sus resulta-dos no son directamente comparables. Si establecemossu eficacia sobre los criterios de evaluación de una activa-ción —producto de una estimulación— o de una disfun-ción inespecífica pero que causa una alteración en la di-námica cerebral, se puede concluir que la MEG permiteidentificar esta activación con un alto grado de eficaciacon respecto a otras técnicas (PET, SPECT, MRf) que, sibien localizan la activación espacialmente con precisión,no obtienen buena resolución temporal; lo que les difi-culta la identificación de fenómenos que varían rápida-mente con el tiempo (crisis, procesos cognitivos, etc.).Así, es junto al EEG la única técnica que permite hacerun seguimiento temporal continuo y a la vez en elemen-tos discretos de la actividad cerebral, lo que permite co-nocer cómo evoluciona a lo largo del tiempo.

Si tenemos en cuenta el grado de invasividad, las téc-nicas de registro MEG/EEG frente a otras técnicas comoel registro intracraneal o electrocorticograma (ECoG)olas que necesitan la administración de radionucleidos(PET, SPECT) o la exposición a grandes campos magné-ticos (RMf, RM), presentan una mejor relación localiza-ción/grado de invasividad permitiendo de esta manerala repetición de los estudios en diferentes ocasiones (de


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Tabla 8-2. Localización, compañía y tipo de equipo de los diferentes magnetoencefalógrafos instalados en el mundo hasta el año 2003

COMPAÑÍA

LOCALIZACIÓN 4D-NEUROIMAGING NEUROMAG CTF EQUIPO

1 Henry Ford Hospital, Detroit, Estados Unidos x Magnes 2500 WH

2 New York Hospital Medical Center, Estados Unidos x Magnes 2500 WH

3 Sripps Clínic & research foundation, La Jolla, Estados Unidos x Magnes 2500 WH

4 University of Alabama, Estados Unidos x Magnes 2500 WH

5 UC S. Francisco Medical School, Estados Unidos x Magnes II

6 University of Colorado, Estados Unidos x Magnes I

7 Veterans Administration Medical Center, Minneapolis, x Magnes 3600 WH

Estados Unidos

8 University of Texas, Houston, Estados Unidos x Magnes 2500 WH+

Magnes 3600WH

9 University of Wisconsin, Madison, Estados Unidos x Magnes II

10 Communications Research Lab. Kobe, Japón x Magnes 2500 WH

11 Geriatric Medical Center, Nagoya, Japón x Magnes II

12 Guangdong 999 Brain Hospital, Guangzhou, China x Magnes 2500 WH

13 Kyushu University Hospital, Fukuoka, Japan x Magnes I

14 National Epilepsy Center, Shizuoka, Japón x Magnes II

15 National Institute of Physiological Sciences Okazaki, Japón x Magnes II

16 Okayama Rehabilitation Center, Japón x Magnes 2500 WH

17 Tokyo Medical University, Tokyo, Japón x Magnes 2500 WH

18 Centro MEG Complutense, Madrid, España x Magnes 2500 WH

19 EFMT, Bochum, Alemania x Magnes 1300c

20 Forenap, Rouffach, Francia x Magnes 2500 WH

21 Institute of Medicine, Reasearch Center, Julich, Alemania x Magnes 2500 WH

22 Karolinska Hospital, Estocolmo, Suecia x Magnes II

23 Max Planck Institute of Cognitive Neuroscience, Leipzig, x Magnes 2500 WH

Alemania

24 University of Erlangen, Nurberg, Erlangen, Alemania x Magnes II

25 University of Konstanz, Alemania x Magnes 2500 WH

26 University of Magdeburgo, Alemania x Magnes 2500 WH

27 University of Munster, Alemania x Magnes I

28 Universidad de Rennes Medical School, Francia x Magnes I

29 General Hospital de Viena, Austria x Magnes II

30 Akita University, School of Medicine, Japón x Neuromag 122

31 Biomag Laboratory, Helsinki Central Hospital, Finlandia x Neuromag 122

MCG-90

Vectorview 306

32 Cleveland Clinic Foundation, Estados Unidos x Vectorview 306

33 Demokrition University of Trace Lab. Medical Physisc, x Neuromag 122

Grecia

34 Dpt. of Brain Pathophysiology Human Brain Center, x Neuromag 122

Kioto, Japón

35 Faculty of Medicine, Tokyo, Japón x Neuromag 122

36 Gumma University, Hospital, Japón x Neuromag 122

37 Heinrich-Heine University, Alemania x Neuromag 122

38 Hirosaki University, Japón x Neuromag 122

39 Hiroshima University, Japón x Neuromag 122

40 Hokkaido University Hospital, Japón x Neuromag 122

41 Kohnan Hospital, Tohoku University of Medicine, Japón x Neuromag 122 +

Vectorview

42 Komaki City Hospital, Japón x Neuromag 122

(Continúa)


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Tabla 8-2. Localización, compañía y tipo de equipo de los diferentes magnetoencefalógrafos instalados en el mundo hasta el año 2003(continuación)

COMPAÑÍA

LOCALIZACIÓN 4D-NEUROIMAGING NEUROMAG CTF EQUIPO

43 Low Temperature Laboratory, Helsinki, Finlandia x Neuromag 122 +

Vectorview

44 Massachusetts General Hospital MGH-NMR, Charleston, x Vectorview

Estados Unidos

45 National Center for Neurology and Psychiatry, Mushashi x Neuromag 122

Hospital, Tokio, Japón

46 National Institute for Physiological Sciences, x Vectorview

Okazaki, Japón

47 National Nishi-niigata, Central Hospital Niigata, Japón x Neuromag 122

48 National Rehabilitation Center for Disabled x Neuromag 122

MCG 90

Vectorview 306

49 ONRI (Osaka), Japón x Neuromag 122

50 Peoples Hospital of Hebei Province, China x Vectorview

51 Shinshu University Hospital, Japon x Neuromag 122

52 Taipei Veterans Hospital, Brain Research Unit, x vectorview

Taiwan, China

53 TDU Tokio Denki, Japón x Neuromag 122

54 University of Heidelberg, Alemania x Neuromag 122+

Neuromag 122

55 University of Utah, Salt Lake City, Estados Unidos x Neuromag 122+

Vectorview

56 VA Medical Center San Pedro, Estados Unidos x Neuromag 122

57 National Institute of Bioscience and Human Technology, x 64 Chanel

Tsukuba, Japón

58 Universidad de Viena, Viena General Hospital, Austria x 143 Chanel

59 Osaka University, Japón x 64 Chanel

60 Sakai Municipal Hospital, Japón x 64 Chanel

61 The Academic Hospital, Free University, Amsterdam, x 151 WH

Holanda

62 Hospital Pitie Salpetriere, París, Francia x 151 WH

63 Institute for Medical Psychology, Tubingen, Alemania x 151 WH

64 University of Tokyo, Japón x 64 Chanel

65 Brain Sciences Institute, Riken, Japón x 151 WH

66 Huntinton Memorial Hospital, Los Angeles, x 64 Chanel

Estados Unidos

67 Aston University, Inglaterra x 151 WH

68 Hospital for Sick Children, Ontario, Canada x 151 WH

69 University of Arkansas Medical Services, Little Rock, x 151 WH

Estados Unidos

70 The Rothman Research Center for Geriatric Care, Toronto, x 151 WH

Ontario, Canada

71 FC Donders Center for Neuroimaging, Nijmegen, Holanda x 151 WH

72 National Institute of Mental Health, Bethesda, Maryland, x 275 WH

Estados Unidos

73 University of Kansas Medical Center, Estados Unidos x 151 WH+

83 fetal MEG

74 Tiantan Hospital, Beijing, China x 151 WH

ahí su utilidad en estudios de seguimiento) y la aplica-ción a todos los grupos de población sin exclusión deedades ni patologías neurológicas o psiquiátricas. Sinembargo, en ocasiones, para la realización de un diag-nóstico eficaz es necesario utilizar diferentes técnicas deforma simultánea, de modo que, por un lado, se puedacomprobar la exactitud diagnóstica y, por otro, ayuden apreparar la estrategia terapéutica o quirúrgica.

Es necesario, también, comentar la relación costo/beneficio de la utilización de estas técnicas. El coste deinstalación y mantenimiento es, ciertamente, elevado entodas las técnicas (PET, RMf, MEG) siendo algo más re-ducido en la SPECT y, por supuesto, en el EEG de altaresolución. En el caso del ECoG los costes por interven-ción también son elevados, si bien su ámbito de aplica-ción queda más restringido. Hay que considerar que lageneralización en la utilización de las técnicas de ima-gen funcional va progresivamente reduciendo su costode instalación y mantenimiento y, por otro lado, al ir ex-tendiendo su uso diagnóstico se produce una mayor ren-tabilidad.

El largo tiempo que ha trascurrido desde sus prime-ros descubrimientos (década de los años sesenta) hastalas actuales aplicaciones clínicas, se podría interpretaren términos de ineficacia. Pero esta situación es nece-sario contemplarla a la luz del complejo problema queintenta entender: el funcionamiento de la actividad ce-rebral. El origen de la complejidad no reside en la di-ficultad de captar estas señales sino en la dificultad de interpretar los resultados obtenidos. En este punto esdonde la MEG encuentra sus mayores dificultades te-niendo que recurrir a modelos de interpretación quepermitan aproximar esta activación con sus componen-tes espaciales y temporales más precisos.

La activación cerebral presenta, como es sabido, im-portantes variaciones interindividuales que dificultanextraordinariamente establecer patrones de activaciónnormal y patológica. Teniendo esto en cuenta, numero-sos estudios están demostrando la enorme potencialidadclínica de la MEG.

El coste de los registros MEG es muy superior a lostradicionales estudios EEG. La Academia Americana deNeurología (2002) indica a las compañías de segurosmédicos la necesidad de cobertura de sus pólizas paraesta técnica y la FDA incluye en sus recomendaciones suuso en hospitales para determinadas patologías (95965,95966, 95967). La extensión de estos sistemas por todoel mundo y la incorporación cada vez más generalizadaen grandes centros hospitalarios como herramienta deapoyo diagnóstico permitirá, por un lado, reducir loscostos de instalación y, por otro, formar a los profesiona-les en su manejo.

La MEG ofrece información única de la activacióncerebral en estados funcionalmente normales y altera-dos. Es de aplicación clínica en neurología y psiquiatría,

aunque aún está en la fase de investigación clínica apli-cada y actualmente ya puede ser utilizada para establecerdiagnósticos en aquellas patologías candidatas a inter-vención quirúrgica y que tienen sospechas de afectaráreas funcionales significativas. También es útil en eldiagnóstico de las alteraciones funcionales que no en-cuentran correlato en las imágenes de carácter estructu-ral pudiendo conocer con precisión las alteraciones fi-siológicas subyacentes a la disfunción.

La MEG ha llegado a un grado de desarrollo en sutécnica y sus sistemas de análisis que permite registrar lafunción cerebral en tiempo real, con gran número de ca-nales (hasta 306) que consiguen registrar simultánea-mente toda la convexidad craneal con una alta resolu-ción espacial y temporal, y sin empleo de ningún tipo deradiotrazadores, lo que la hace totalmente no invasiva.Gracias a la MEG se ha producido un importante incre-mento de los conocimientos básicos de la fisiología cere-bral, que afectan a la función normal y patológica del ce-rebro humano.

En estos últimos 5 años (2001-2006) se ha producidoun importante aumento de las publicaciones relaciona-das con la aplicabilidad y utilidad clínica de la MEG. Enestas publicaciones se justifica el uso de la MEG comoinstrumento diagnóstico eficaz en la detección de unaimportante variedad de patologías neurológicas y psi-quiátricas.

La evolución actual de la MEG se dirige hacia la me-jora y simplificación de los sistemas de análisis de la señalque permitan identificar de forma más fiable el origende la señal y permitir mediante fusión de imágenes situar-lo en su localización estructural en unidad de tiempo.

Quiza uno de los avances más importantes que puedeaportar hoy la MEG es la caracterización de las relacio-nes entre diferentes regiones cerebrales mediante elanálisis de las oscilaciones cerebrales (v. cap. 9 «Métodosde análisis de la señal eléctrica-magnética cerebral (elec-troencefalograma/magnetoencefalografía)»). Sin duda,esta capacidad única de esta técnica funcional nos per-mitirá ahondar en el funcionamiento del cerebro nor-mal y patológico.

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Cap. 8 - Magnetoencefalografía

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