Como funciona a ressonância magnética funcional

A ressonância magnética (MRI) deu aos médicos a capacidade de obter imagens muito boas das estruturas cerebrais. Uma nova técnica conhecida como ressonância magnética funcional pode ir ainda mais longe, medindo indiretamente a atividade cerebral também. Embora na maioria das vezes a técnica seja usada apenas em estudos de pesquisa, está se tornando mais comum no ambiente clínico.

Você provavelmente já encontrou imagens criadas usando ressonância magnética funcional em algum momento. Eles mostram um cérebro com áreas coloridas representando áreas do cérebro associadas a alguma função, como linguagem ou movimento. Esses estudos são muito populares: centenas de artigos científicos usando essa tecnologia são publicados todos os meses, muitos dos quais também mencionados na imprensa leiga. Mas como essas imagens são feitas e o que elas realmente representam?

Matthew Simmons / Stringer / Getty Images

Como funciona a ressonância magnética funcional

A ressonância magnética funcional utiliza um sinal especial denominado contraste dependente do nível de oxigênio no sangue (BOLD). O sangue que flui pelo cérebro carrega oxigênio em moléculas chamadas hemoglobina. As moléculas de hemoglobina também carregam ferro e, portanto, têm um sinal magnético. Acontece que as moléculas de hemoglobina têm propriedades magnéticas diferentes quando estão ligadas ao oxigênio do que quando não estão carregando oxigênio, e essa pequena diferença pode ser detectada com um aparelho de ressonância magnética.

Quando uma área do cérebro está mais ativa, inicialmente consome muito oxigênio do sangue. Pouco depois, o cérebro dilata os vasos sanguíneos locais para restaurar o suprimento de oxigênio. O cérebro pode até fazer esse trabalho um pouco bem demais, de modo que mais sangue oxigenado vá para a área do que o que foi inicialmente usado. A máquina de ressonância magnética pode detectar a diferença no sinal que resulta desse aumento no oxigênio no sangue.

Portanto, os estudos funcionais de ressonância magnética não estão realmente olhando para a atividade neuronal diretamente, mas sim como os níveis de oxigênio no sangue mudam e correlacionam essa atividade com o disparo dos nervos. Estudos têm mostrado que essa suposição geralmente está correta, embora doenças como malformações vasculares, tumores e até mesmo o envelhecimento normal possam alterar a relação entre a atividade neural e o fluxo sanguíneo local que resulta em sinal BOLD.

Como os médicos usam a ressonância magnética funcional

Por ser uma tecnologia relativamente mais recente e outras técnicas podem responder a perguntas semelhantes às que a fMRI, a fMRI não é comumente usada em ambientes clínicos ou hospitalares. No entanto, pode ser usado para ajudar no planejamento de importantes cirurgias cerebrais. Por exemplo, se um neurocirurgião deseja remover um tumor cerebral que fica próximo aos centros de linguagem do cérebro, ele pode solicitar um estudo de fMRI para ajudar a mostrar exatamente quais áreas do cérebro estão envolvidas com a linguagem. Isso ajuda o neurocirurgião a evitar danos nessas regiões durante a cirurgia. No entanto, o uso mais comum de fMRI é em pesquisas médicas.

Tipos de pesquisa realizada usando fMRI

Existem duas maneiras principais de usar fMRI para visualizar a função cerebral. Um método concentra-se em encontrar áreas específicas do cérebro que respondem a alguma tarefa ou estímulo. Por exemplo, a pessoa no scanner de ressonância magnética pode ver um tabuleiro de damas piscando em alguns pontos e, outras vezes, uma tela em branco. Eles podem ser solicitados a apertar um botão sempre que virem o tabuleiro de damas piscando. O sinal durante a tarefa será então comparado ao sinal de quando a tarefa não está sendo realizada, e o resultado será uma espécie de imagem de quais regiões do cérebro estavam envolvidas em ver um tabuleiro de damas piscando e, em seguida, apertar um botão.

A outra forma de fMRI pode ser usado para avaliar redes neurais. Isso envolve descobrir quais áreas do cérebro estão se comunicando. Se uma área do cérebro geralmente se acende ao mesmo tempo que outra, essas duas áreas do cérebro podem estar conectadas. Nenhuma tarefa pode ser necessária para fazer este tipo de estudo. Por esse motivo, esses estudos às vezes são chamados de ressonância magnética funcional em estado de repouso.

A informação proveniente de estudos funcionais de ressonância magnética é muito complicada e requer muita análise estatística para ser significativa. Isso inicialmente levou muitas pessoas a desconfiar dos resultados de estudos funcionais de ressonância magnética, pois parecia que havia muitas oportunidades possíveis para erros na análise. No entanto, como pesquisadores e revisores se tornaram mais familiarizados com a nova tecnologia, os resultados estão se tornando mais confiáveis ​​e confiáveis.

O que o futuro reserva

Estudos funcionais de ressonância magnética já mostraram muitas coisas diferentes sobre o cérebro, além de confirmar o que já sabíamos sobre as vias neurais e a localização. Embora seja difícil dizer se a fMRI algum dia será comumente usada em um ambiente clínico, sua popularidade e eficácia como ferramenta de pesquisa por si só tornam importante para médicos e leigos ter uma compreensão básica de como essa ferramenta funciona.