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Detección del trastorno bipolar con resonancia magnética
Este artículo: un artículo destacado en Revisión de tecnología Edición impresa de diciembre de 2005 / enero de 2006: se ha dividido en tres partes para su presentación en línea. Esta es la parte 1; parte 2 aparecerá el martes 24 de enero y parte 3 el miércoles 25 de enero.
Cuando Bradley Peterson, psiquiatra e investigador de la Universidad de Columbia, se ofreció a escanear mi cerebro con una cámara de resonancia magnética del tamaño de un pequeño remolque Airstream, inmediatamente dije que sí. Pasé 10 minutos completando una lista de verificación de una página (mentí en la pregunta sobre si era claustrofóbico) y otros minutos vaciando mis bolsillos y deshaciéndome de las llaves, el reloj de pulsera y el bolígrafo, que podrían convertirse en misiles dentro del potente dispositivo magnético de la resonancia magnética. campo.
Me acosté en una plataforma estrecha que se deslizó dentro de la máquina como un cajón en una morgue. La máquina gimió y resonó mientras miraba dentro de mi cráneo, luego se quedó en silencio. Con un suave zumbido, la plataforma se deslizó y me relajé. Aproximadamente en el tiempo que lleva grabar algunos CD en mi computadora portátil, Peterson estaba inclinado sobre una pantalla, mostrándome una imagen detallada en blanco y negro de mi cerebro.
Los escáneres cerebrales como el que me hicieron ahora son de rutina, y se usan para todo, desde detectar signos de accidente cerebrovascular hasta buscar tumores sospechosos. Pero investigadores como Peterson están impulsando la tecnología de resonancia magnética más allá de lo que nadie pensó que podría llegar. En la última década más o menos, la resonancia magnética se ha rediseñado para revelar no solo la anatomía del cerebro, sino también la forma en que funciona.
Si bien las resonancias magnéticas convencionales, como la que me dio Peterson, revelan estructuras fisiológicas, una variación llamada resonancia magnética funcional (fMRI) ahora también puede obtener imágenes del flujo sanguíneo a lo largo del tiempo, lo que permite a los investigadores ver qué áreas del cerebro están activas durante ciertas tareas.
De hecho, los estudios de resonancia magnética funcional de los últimos años han proporcionado a los investigadores imágenes sorprendentes del cerebro en funcionamiento. Una extensión aún más nueva es la espectroscopia de resonancia magnética, otro tipo de imagen funcional que monitorea la actividad de sustancias químicas particulares en el cerebro, proporcionando pistas sobre la función cerebral diferentes a las de la resonancia magnética funcional. Y más recientemente, los investigadores han sido pioneros en una técnica de resonancia magnética llamada imágenes por tensor de difusión (DTI) que produce imágenes en 3-D de la frágil red de cables que conecta una parte del cerebro con otra.
La resonancia magnética se ha convertido, dice Robert Desimone, director del Instituto McGovern para la Investigación del Cerebro en el MIT, la herramienta más poderosa para estudiar el cerebro humano. Lo comparo con la invención del telescopio para astrónomos. Desimone señala que la llegada del telescopio no revolucionó de inmediato la comprensión científica del universo. Eso llevó tiempo, ya que los investigadores aprendieron a usar su nueva herramienta.
Lo mismo está sucediendo con la resonancia magnética, dice Desimone. Los investigadores recién ahora están comenzando a darse cuenta del potencial de estas técnicas, que se utilizaron ampliamente por primera vez en humanos hace unos 15 años. Está viendo mucha emoción en el campo, dice Desimone.
Varios avances técnicos han contribuido a la mejora de la resonancia magnética. Encabezando la lista está el desarrollo de imanes de resonancia magnética más potentes, que permiten escaneos más detallados y de mayor resolución. Lo que son los megapíxeles para una cámara digital, los teslas, una medida de la fuerza del campo magnético, son para las resonancias magnéticas: cuanto más tenga, mejor será la calidad de la imagen. Las resonancias magnéticas más recientes generan campos magnéticos de aproximadamente siete teslas, muchos miles de veces más fuertes que el campo magnético de la Tierra y al menos dos veces más fuertes que los que se usan normalmente en los hospitales. (Algunos centros de investigación, incluido el Instituto McGovern, tienen escáneres de resonancia magnética de 9,4 teslas para estudios en animales).
Otro avance clave es una sucesión de métodos de análisis informático cada vez más complejos. Estos permiten a los investigadores extraer más y mejor información de los datos del escáner y han mejorado no solo la resonancia magnética funcional, sino también la espectroscopia de resonancia magnética y la DTI.
El objetivo final de la investigación de imágenes cerebrales es ayudar a explicar cómo los miles de millones de neuronas y conexiones en el cerebro dan lugar al pensamiento. Pero los investigadores también están aplicando las nuevas técnicas de resonancia magnética a un objetivo más práctico e inmediato: mejorar el diagnóstico y el tratamiento de enfermedades mentales y trastornos del aprendizaje. La esperanza es que la resonancia magnética proporcione un diagnóstico mucho más preciso de las enfermedades psiquiátricas cuyos síntomas pueden parecerse entre sí, evitando años de sufrimiento para los pacientes que reciben los medicamentos incorrectos.
Como parte de este esfuerzo, los investigadores están utilizando la resonancia magnética para investigar las causas no solo de las dolencias psiquiátricas, sino también de todo tipo de anomalías cerebrales y trastornos del aprendizaje, incluidos los que a menudo se encuentran en los niños nacidos prematuramente. Y aunque los intentos de utilizar imágenes cerebrales para mejorar la atención de la salud psiquiátrica han tenido poco éxito durante la última década, las nuevas tecnologías de resonancia magnética, en esencia, telescopios mucho más fuertes en la mente, brindan una nueva esperanza de encontrar mejores formas de intervenir.
Huella digital bipolar
Uno de los líderes en el esfuerzo por incorporar la resonancia magnética en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades psiquiátricas es John Port en la Clínica Mayo en Rochester, MN. Port es un neurorradiólogo que comenzó su carrera estudiando ingeniería eléctrica e informática en el MIT y luego obtuvo un doctorado en biología celular y un doctorado en medicina de la Universidad de Illinois. Por lo tanto, está en una buena posición para investigar tanto la tecnología básica de resonancia magnética como sus aplicaciones a la medicina.
El trabajo de Port sobre resonancia magnética podría tener una amplia aplicación en psiquiatría, pero por ahora se está concentrando en su interés particular: el trastorno bipolar. También llamado maníaco-depresivo, el trastorno bipolar se caracteriza por cambios de humor que van de la exuberancia salvaje a la depresión profunda, con períodos de estabilidad intermedios. Las radiografías o las resonancias magnéticas convencionales no muestran diferencias entre los cerebros de las personas con trastorno bipolar y los que no lo padecen; Las revistas médicas están plagadas de intentos fallidos de utilizar imágenes para encontrar signos distintivos de la enfermedad.
Port cree que muchos de esos intentos fueron científicamente defectuosos. Tengo una lista de cosas que me molestan de una milla de largo, dice. Hay un millón de estudios, pero los pacientes pueden estar tomando seis medicamentos diferentes. Entonces, cuando ve algo diferente, ¿son los medicamentos? ¿O está pasando algo? Otro problema con muchos estudios anteriores, dice, es que incluyeron muy pocos pacientes. No se puede decir nada de 10 pacientes. Gran parte de la investigación no ha sido tan rigurosa como debería ser.
De hecho, a pesar de años de trabajo, los neurocientíficos aún no saben qué causa el trastorno bipolar o exactamente qué partes del cerebro están involucradas. Esa falta de conocimiento ha obstaculizado gravemente la búsqueda de formas más seguras y eficaces de tratar la enfermedad. Los principales fármacos para el trastorno bipolar, el litio y Depakote, existen desde hace décadas.
Ambos fueron descubiertos por accidente, cuando los investigadores que intentaban hacer otra cosa notaron que los medicamentos aliviaron los síntomas de los pacientes con trastorno bipolar. Y aunque los medicamentos pueden ser razonablemente efectivos en algunas personas, los médicos no tienen idea de cómo funcionan o qué pacientes tienen más probabilidades de beneficiarse. Para encontrar mejores productos farmacéuticos, los investigadores deben poder identificar los mecanismos o estructuras exactos involucrados en el trastorno bipolar.
Identificar los mecanismos también podría conducir a una evaluación más precisa del trastorno. A menudo, el diagnóstico en psiquiatría se realiza mediante una especie de ensayo y error, en el que un psiquiatra hace una conjetura basada en el comportamiento o los síntomas autoinformados de un paciente, prescribe un medicamento y ve si ayuda o no. Si no es así, el psiquiatra considera un diagnóstico diferente y una medicación diferente, hasta que algo comienza a funcionar.
Lo que los psiquiatras necesitan es alguna prueba que les dé la respuesta: este paciente tiene la enfermedad o no, dice Port. Él y otros investigadores esperan que los escáneres de resonancia magnética ofrezcan el diagnóstico definitivo. Y para aquellos en la profesión de la salud mental, eso cambiaría todo. Dedico el resto de mi carrera a desarrollar una prueba de imagen que ayude a los psiquiatras a diagnosticar el trastorno bipolar y otras enfermedades, dice Port.
Mañana: una mirada más profunda a las tecnologías de espectroscopia de resonancia magnética y DTI.
El libro más reciente de Paul Raeburn es Familiarizado con la noche , una memoria sobre la crianza de niños con depresión y trastorno bipolar.
Imagen de la página de inicio cortesía de John Port.