Desarrollo de una técnica de imagen de nueva generación

Mickael Tanter, director de investigación del Inserm y sus colegas (del equipo de «Física de las ondas en la medicina» del Instituto de Langevin, CNRS / ESPCI) publicar en la revista Nature Methods, un artículo que presenta una nueva técnica imágenes muy prometedor: el fUltrasound (ecografía funcional del cerebro). Esta técnica de imagen basada en el estudio del flujo sanguíneo es altamente sensible. Ella puede ver cambios muy sutiles en la actividad cerebral. La resolución y la sensibilidad de esta nueva técnica ofrece la posibilidad, por ejemplo, para supervisar el desarrollo de una convulsión en el cerebro de un animal pequeño, lo cual es imposible en la actualidad en la resonancia magnética funcional.

La imagen de resonancia magnética funcional (fMRI) es una técnica que ha revolucionado más de una década las neurociencias. Esta técnica permite ver la actividad cerebral de un paciente en respuesta a un estímulo (ya sea visual, auditivo, …) para localizar el flujo de sangre que se produce en la región activado. Resonancia magnética funcional es esencial ahora la ciencia cognitiva y la neurociencia, así como la tomografía por emisión de positrones (PET). Ambas técnicas tienen un punto débil, sin embargo: a pesar de que penetran profundamente en los tejidos, su resolución y la sensibilidad son limitados. En particular, las imágenes de eventos transitorios y / o que afectan a todo el cerebro (convulsiones, por ejemplo) son difíciles de obtener.

Aunque Doppler basado en el uso de ultrasonidos se utiliza comúnmente para ver el flujo de sangre en tiempo real en muchos órganos, no permiten hasta ahora para observar los pequeños vasos del cerebro y, por tanto visualizar la actividad cerebral.

Para superar las limitaciones de la convencional, la ecografía Doppler, los investigadores del Inserm y el CNRS ha desarrollado un nuevo método y eficaz en ambos frentes: el fUltrasound (ecografía funcional del cerebro) es sensible (capaz de filmar la vasculatura multar al cerebro) y el mantenimiento de una excelente resolución en el tiempo y el espacio. Para aumentar de forma significativa la sensibilidad de la ecografía convencional, los investigadores desarrollaron una imagen ultra rápido, capaz de medir el movimiento de la sangre por todo el cerebro a varios miles de veces por segundo (en contra de una docena de veces hasta ahora). Este aumento en el número de mediciones puede detectar el flujo en los vasos muy pequeños, cuyas variaciones sutiles están relacionadas con la actividad cerebral.

Para probar la eficacia de esta nueva técnica, los investigadores de su equipo, Montaldo Gabriel y Mace Emilie, trabajó con dos investigadores del Centro de Investigación del Instituto del Cerebro y la médula espinal a la película en tiempo real:

– La respuesta de la corteza cerebral durante la estimulación de los bigotes de un roedor:

Figura 1

Cuando los investigadores estimular a los bigotes (vibrisas) de un roedor, el flujo de sangre aparece muy claramente en la corteza somatosensorial de la señal de los animales de la actividad en esta área.

– El desarrollo de un ataque de epilepsia en todo el cerebro de la rata:

Figura 2

Cuando la altura de la crisis, el volumen de sangre aumenta de forma significativa en los dos hemisferios de las ondas cerebrales se propagan lentamente en diferentes áreas del cerebro.

Mickael Tanter y Mathias Fink a, director del instituto de Langevin, las posibles aplicaciones de esta nueva técnica, que tiene la ventaja de ser portátil y de bajo costo, es importante. Desde un punto de vista clínico, podría ser utilizado en los recién nacidos para que fMRI es muy difícil de conseguir, incluso en el feto durante el embarazo y por lo tanto comprender mejor el desarrollo del cerebro. En los adultos que podría ser utilizado para localizar focos epileptógenos en las imágenes intraoperatorias. Lado de la investigación, la ecografía funcional debe permitir a los biólogos a responder muchas preguntas fundamentales de la neurociencia debido a la resolución espacio-temporal y la sensibilidad incomparable imagen de este enfoque nuevo.

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