lunedì 22 febbraio 2016

I metodi di visualizzazione del cervello

(La presente immagine è tratta dal sito: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:TAC_craneo_ECV.jpg).

L’avvento di nuove tecniche per la visualizzazione del cervello ha consentito di aprire nuovi scenari sul funzionamento di quest’organo. La tecnica più antica è la tomografia computerizzata (TC). La TC utilizza un fascio di raggi X e dei rilevatori posti ai lati opposti della testa del paziente. Essa consente di distinguere la sostanza grigia (corpi cellulari) da quella bianca (assoni). La TC permette inoltre di riconoscere i ventricoli e altre strutture dell’encefalo (Parves, Augustine, Fitzpatrick, Hall, LaMantia, White, Neuroscienze, Zanichelli).
Un’altra tecnica molto diffusa è la risonanza magnetica (MRI). Essa risale agli anni ’80. La MRI sfrutta il campo magnetico e gli impulsi a radiofrequenza. Questi impulsi modificano la rotazione degli atomi che iniziano ad emettere energia di tipo oscillatorio. Attraverso l’utilizzo di questa tecnica gli operatori sono in grado di costruire dettagliate immagini del cervello. La MRI è oggi la metodica preferita per la visualizzazione della struttura del cervello. Essa infatti è innocua e non invasiva. Una variante della risonanza magnetica è la visualizzazione con tensore di diffusione (DTI). Questa tecnica consente di visualizzare le connessioni formate dagli assoni e la vascolarizzazione celebrale.
Altre tecniche consentono invece di visualizzare le variazioni funzionali del cervello. Esse sfruttano i cambiamenti del metabolismo e del flusso sanguigno dei pazienti. Queste tecniche sono la tomografia a emissione di positroni (PET), la tomografia computerizzata a emissione di fotoni singoli (SPECT) e la visualizzazione funzionale per risonanza magnetica (fMRI).
Nella PET in particolare gli operatori iniettano degli isotopi nel flusso sanguigno. Questi isotopi si accumulano nelle zone metabolicamente più attive. Dei rilevatori posti attorno alla testa del paziente effettuano quindi le rilevazioni.
La SPECT è simile alla PET. Essa utilizza dei composti marcati con radioisotopi che emettono fotoni.
La fMRI si basa invece sul seguente fenomeno. Quando un’area del cervello affronta un compito, utilizza più ossigeno. Ciò provoca un cambiamento del segnale di risonanza magnetica. Gli apparecchi rilevano questa modificazione. Le immagini generate dall’fMRI hanno una risoluzione temporale e spaziale migliore rispetto alle altre tecniche.
Esiste infine la magnetoencefalografia (MEG). Questa metodologia ha una risoluzione temporale migliore rispetto alle altre metodiche. Essa registra i campi magnetici generati dall'attività del cervello. La MEG tuttavia non fornisce dati strutturali. Per tale motivo gli scienziati la associano alla risonanza magnetica, creando una metodica chiamata visualizzazione da fonte magnetica (MSI; Parves, Augustine, Fitzpatrick, Hall, LaMantia, White, Neuroscienze, Zanichelli).   

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