• Tomografía por emisión de positrones

    Tomografía por emisión de positrones

    La corteza cerebral es asiento de los procesos mentales más elevados. Hasta épocas recientes se buscó en las autopsias anormalidades físicas y químicas en pacientes que en vida habían sufrido enfermedades mentales. Hoy en día, se cuenta con varias técnicas de imágenes cerebrales que hacen posible señalar cambios finos en sujetos vivos, pensantes y actuantes, aún antes de que se haga  aparente su conducta anormal. Estas nuevas técnicas ofrecen la oportunidad de estudiar las funciones cognitivas más elevadas en la corteza cerebral intacta.

    Mediante la técnica de producción de imágenes llamada “tomografía por emisión de positrones” pueden medirse cuantitativamente procesos fisiológicos, bioquímicos y farmacológicos en el cuerpo viviente. Se administra al sujeto un compuesto activo marcado con un isótopo radioactivo. Estos compuestos se distribuyen a través del cerebro de acuerdo con sus caracteres bioquímicos y se registra la radiactividad que emiten mediante un escaner tomográfico. Estas imágenes de corte transversal creadas a través de la reconstrucción mediante computadora son esencialmente mapas bioquímicos que nos permiten hacer mediciones simples de la función cerebral de organismos vivos, incluyendo los humanos.

    computer-tomography-62942_640

    Los radioisótopos que se usan en estos estudios que se usan en estos estudios se desintegran en segundos o minutos y por ello es mínima la exposición del sujeto a la radiación. Sin embargo, la brevedad de la vida de estos isótopos hace necesario tener el acceso a un ciclotrón médico.

    El cerebro está organizado en redes neuronales funcionales que por virtud de su complejidad pueden estar altamente integradas, cambiar dinámicamente bajo condiciones y ser alteradas por enfermedades. La tomografía por emisión de positrones provee la oportunidad de ver estas redes en acción, es decir, que los sujetos pueden ser examinados en diferentes estados conductuales. Por ejemplo, acostados durante el estudio inicial y después llevando a cabo tareas motoras, sensoriales, cognitivas, numéricas, escuchando música, etc. Los patrones cambiantes de la distribución de los isótopos indican los procesos bioquímicos y las redes neuronales que están implicadas en estas tareas.

    Las células nerviosas que se comunican unas con otras usando sistemas de transmisión y receptores. En los últimos años, la tomografía por emisión de positrones ha permitido ver las ligas neuroquímicas de los receptores en un sujeto vivo, dar una imagen de la distribución de los receptores y de los neurotransmisores mayores en el cerebro humano y determinar cuantitativamente el número y las características de estos receptores. Por otra parte los estudios de la conducta normal en sujetos voluntarios han demostrado las redes sensoriales, auditivas, motoras y sensoriales en acción.  Por ejemplo, la estimulación visual aumenta el metabolismo del cerebro en los centros visuales en proporción a la frecuencia y complejidad del estímulo. Las señales auditivas afectan tanto al hemisferio izquierdo como al derecho, pero en forma diferente. Los estímulos verbales causan respuestas en el hemisferio izquierdo de los individuos diestros, en tanto que los estímulos no verbales producen un resultado opuesto. LA experiencia previa de los sujetos puede influir en como perciben sus cerebros este tipo de estímulo. Los músicos profesionales y los individuos que usan enfoques altamente estereotipados y analíticos cuando escuchan música tienen a activar su hemisferio izquierdo, en tanto que escuchas menos experimentados o no analíticos tienden a activar su hemisferio derecho.

    Las técnicas de la tomografía por emisión de positrones han permitido a los investigadores observar en la corteza del cerebro el proceso de aprender en las personas que llevan a cabo una tarea. Por ejemplo, si la tarea está sobreaprendida, por ejemplo, firmar un documento, se activa tanto la corteza como estructuras más primitivas. Aprender una tarea motora puede causar la actividad de una red neuronal en diferentes regiones del cerebro. Cuando una enfermedad afecta estas áreas más primitivas del cerebro, la corteza parece establecer el control sobre la tarea, permitiendo que la destreza se mantenga. Este mecanismo compensador tiene un precio, dado que algunos sujetos no pueden ejecutar la tarea de forma atomatizada y sobreaprendida, sino que deben concentrarse en lo que están haciendo. Estos conocimientos son útiles en la rehabilitación de pacientes con lesiones cerebrales agudas y para identificar mecanismos subyacentes básicos que el cerebro usa para compensar el daño en enfermedades degenerativas.

    La tomografía por emisión de positrones demuestra también lo que hacen las drogas en el cerebro humano. Se administra una dosis terapéutica en un paciente junto con la medición  antes y después del tratamiento con cantidades dadas del trazador de compuestos biológicamente activos que permite determinar el flujo de la sangre, el metabolismo y otros procesos naturales del cerebro. Se puede agregar a la droga un membrete radioactivo.

    La concentración de la droga en diferentes regiones del cerebro puede entonces ser correlacionada con los efectos terapéuticos en diferentes enfermedades. Por ejemplo una población de pacientes con un trastorno psiquiátrico es evaluado en cuanto a los efectos de una droga X. Después de los tres meses de terapia el 10% de los pacientes mejora. Es posible que la droga haya sido considerada de escasa utilidad en el trastorno y lo mas probable es que haya sido abandonada. Sin embargo ese 10% recibió un beneficio notable. Marcando la droga y su registro con la tomografía por emisión de positrones es posible evidenciar características bioquímicas diferentes en los cerebros de sujetos que responden de manera satisfactoria. La TEP puede ser usada para clasificar farmacológicamente a los pacientes con trastornos conductuales, neurológicos o psiquiátricos y para guiar la terapia proveyendo drogas especificas. En los próximos años esta técnica ayudará a los neurocientíficos a identificar la forma bioquímica de cada trastorno mental y subtipos.

    Los estudios en pacientes con trastornos de pánico y trastorno obsesivo compulsivo están ya generando datos iniciales acerca de las áreas que pueden estar siendo afectadas por estos procesos durante sus fases sintomáticas, y han revelado la alteración del flujo de sangre y del metabolismo de la glucosa en ciertas regiones del cerebro. La esquizofrenia es un trastorno que afecta los procesos del pensamiento. La TEP da la oportunidad de observar cambios en las redes bioquímicas del cerebro en pacientes que reciben y quienes no reciben medicamentos. Además la técnica permitirá a los investigadores determinar los efectos de varias terapias tanto biológicas como conductuales. Identificando las redes neuronales alteradas por el proceso de la enfermedad y restablecidas por el tratamiento,  la TEP puede aportar datos importantes en los mecanismos por los cuales hay mayor éxito terapéutico en ciertos grupos de pacientes. Un producto de este enfoque será guiar las terapias conductuales y mejorarlas, y también las estrategias de rehabilitación en pacientes con trastornos psiquiátricos.

    En suma, las aplicaciones de la tomografía por emisión de positrones a largo plazo en los trastornos conductuales y psiquiátricos darán un amplio margen de nuevo conocimiento acerca de los procesos fundamentales de la función cerebral y de su alteración por los estados de enfermedad. Es posible que en el futuro los ensayos bioquímicos de sistemas neuronales sean comunes y la detección presintomática de enfermedades psiquiátricas sea posible. Estas técnicas orientarán la selección de la terapia y el seguimiento de los pacientes.

    Fuente:

    1. “Psicología Médica”.  Fondo de Cultura Económica México , 2008.  pp. 289-292.

    Biblioteca Nacional de Sanidad E.U.

    Leave a reply →

Déjanos un comentario!! :)

Cancelar respuesta