3.3. Técnicas de imagen cerebral: fMRI, PET, y fNIRS

Introducción: En esta lección, exploraremos técnicas de imagen cerebral no invasivas que permiten obtener imágenes del cerebro en acción. Estas técnicas son esenciales para el estudio de la actividad cerebral y son valiosas en el contexto de las Interfaces Cerebro-Computadora (ICC). Aprenderemos sobre la resonancia magnética funcional (fMRI), la tomografía por emisión de positrones (PET) y la espectroscopía cercana al infrarrojo (fNIRS).

1. fMRI (Resonancia Magnética Funcional):

  • Definición: La fMRI es una técnica de imagen que utiliza la resonancia magnética para medir los cambios en el flujo sanguíneo cerebral. Estos cambios se asocian con la actividad neuronal, lo que permite mapear las regiones del cerebro que están activas durante tareas cognitivas o funciones específicas.
  • Resolución Espacial y Temporal: La fMRI proporciona una excelente resolución espacial al mostrar detalles precisos de las áreas activadas en el cerebro. Sin embargo, su resolución temporal es más limitada en comparación con técnicas de registro eléctrico como el EEG.
  • Aplicaciones: La fMRI se utiliza para investigar funciones cerebrales, como la percepción, la memoria, el lenguaje y el control motor. También se ha utilizado en ICC para inferir la intención de movimientos basados en la actividad cerebral.

2. PET (Tomografía por Emisión de Positrones):

  • Definición: El PET implica la administración de una sustancia radiactiva y el registro de las emisiones de positrones que se generan en el cerebro. Estas emisiones están relacionadas con el flujo sanguíneo y el metabolismo cerebral, lo que permite mapear la actividad neuronal.
  • Resolución Espacial y Temporal: El PET proporciona una buena resolución espacial, pero su resolución temporal es más lenta que la del fMRI.
  • Aplicaciones: El PET se utiliza para estudiar funciones cerebrales y enfermedades neurológicas, como el Alzheimer y el Parkinson. También ha sido utilizado en ICC para el control de prótesis y sillas de ruedas.
TE RECOMENDAMOS LEER:   9.2. Investigación y tendencias emergentes

3. fNIRS (Espectroscopía Cercana al Infrarrojo):

  • Definición: La fNIRS utiliza luz infrarroja cercana para medir los cambios en la oxigenación sanguínea en el cerebro. Estos cambios están relacionados con la actividad cerebral, lo que permite rastrear la activación de regiones cerebrales.
  • Resolución Espacial y Temporal: La fNIRS ofrece una resolución espacial moderada y una buena resolución temporal, siendo más rápida que la fMRI.
  • Aplicaciones: La fNIRS se utiliza en investigaciones cognitivas y neurológicas, así como en ICC para el control de dispositivos y la comunicación asistida.

4. Comparación de Técnicas de Imagen Cerebral:

  • Cada técnica tiene ventajas y limitaciones en términos de resolución espacial, temporal, costos y accesibilidad.

Conclusiones: En esta lección, hemos explorado técnicas de imagen cerebral no invasivas, incluyendo la fMRI, el PET y la fNIRS. Estas técnicas son esenciales para visualizar la actividad cerebral en acción y se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, desde la investigación en neurociencia hasta la mejora de las ICC. Cada una de estas técnicas tiene sus propias características y aplicaciones específicas, y su elección depende de los objetivos de la investigación o la aplicación en cuestión.

De Ingenierías