Espectroscopia por infrarrojo cercano funcional

1. Presentado por:
Patricia Carolina Villeda
Evelyn Gabriella Aguilar
Karen Raquel Siliezar

2. • Desde que las técnicas de neuroimagen revolucionaron la
neurociencia en los años 90, continuamente surgen nuevos
métodos para estudiar en tiempo real los cambios
fisiológicos que ocurren en el cerebro de un individuo
mientras realiza una tarea cognitiva. La neuroimagen
permite relacionar actividad mental y actividad cerebral de
acuerdo a la lógica siguiente: si observamos que un área
del cerebro incrementa su actividad durante la realización
de una tarea cognitiva, podemos atribuir a dicha área
cerebral la función cognitiva que requiere la tarea. Todo
este descubrimiento se ha facilitado por herramientas
como la espectroscopia por infrarrojo cercano funcional
(EICF)

3. • Involucra luz interactuando con un material, donde una radiación
electromagnética ocurre en forma de ondas. Esa parte del espectro visible al
ojo humano se extiende de alrededor de 400nm á 800nm, mientras que el
espectro infrarrojo se extiende de aproximadamente 2,500nm á 25,000nm. El
infrarrojo cercano se considera esa parte del espectro situada entre la región
visible y la región infrarroja. El rango de longitudes de onda que el NIR cubre,
hasta 750nm á 2,600nm.

4. • En un sensor emisor que
proyecta el haz de luz al
tejido, un sensor receptor
que recoge la luz que
retorna del tejido, y un
procesador que deriva los
parámetros de
oxigenación y contenido
de hemoglobina del área
censada.

5. La EICF mide los cambios del nivel de
oxígeno en el córtex pre-frontal de los
sujetos humanos.
El sistema EICF ofrece a los
investigadores una monitorización en
tiempo real de la oxigenación de los
tejidos en el cerebro mientras el sujeto
ejecuta una tarea o recibe un estímulo.
Ello permite al investigador confirmar
cuantitativamente las funciones
cerebrales tales como, la atención,
memoria y solución de problemas
mientras el individuo ejecuta una tarea
cognitiva.

6. • La EICF es una potente herramienta de imagen para los
diferentes laboratorio de pruebas cognitivas. Esta técnica
mide la absorción de la luz NIR en la hemoglobina de la
sangre con o sin oxígeno y proporciona información sobre
la actividad funcional cerebral similar a los estudios de
resonancia magnética funcional.
• Sin embargo minimiza muchos de los fracasos en los
estudios de resonancia magnética y proporciona
seguridad, disponibilidad y una solución incruenta para
confirmación de la función cognitiva. Esta tecnología ayuda
a los investigadores proporcionándoles mayor flexibilidad
para el diseño del estudio, incluyendo el trabajo dentro del
entorno de laboratorios complejos.

7. • Los procedimientos de
análisis basados en la
tecnología se han
desarrollado tanto en los
últimos años que se
consideran, a escala
mundial, auxiliares muy
importantes del monitoreo
de procesos fisiológicos y
fisiopatológicos en tiempo
real y de aplicación directa
en diversas ramas de la
medicina.

8. • En la espectroscopia por infrarrojo
cercano al sujeto experimental se le
coloca un gorro elástico en la cabeza que
sostiene una serie de emisores y
detectores de luz de longitud de onda
cercana a los infrarrojos. Las áreas
cerebrales más activas absorben la luz
infrarroja de forma diferente a las áreas
menos activas, detecta activaciones
diferenciales entre áreas separadas por
varios centímetros, su gran ventaja es la
portabilidad y facilidad de aplicación. A
diferencia de técnicas como la fMRI, no
es necesario introducir a los
participantes en un escáner, lo cual
facilita su uso con pacientes en la clínica.

9. Se han identificado múltiples factores que pueden modificar las
medidas y la interpretación:
• a) factores exógenos como la temperatura ambiente
• b) factores endógenos como la edad, la obesidad, el
contenido de melanina en la piel, el edema, la enfermedad
vascular, la agitación, el dolor
• c) fármacos modificadores del tono vascular.
• d) También disponemos de extensa literatura sobre la
presencia de alteraciones micro circulatorias de carácter
heterogéneo, con la posibilidad de que el contenido de
oxígeno pueda ser normal, limitando así el valor de los datos
obtenidos.

10. • La técnica de espectroscopia por infrarrojo cercano
funcional (EICF) es mas directa en captar las imágenes del
cerebro en comparación con las imágenes de resonancia
magnética funcional.
• Otra de las ventajas es que sus sensores infrarrojos son
baratos y portátiles, y las máquinas de resonancia
magnética no lo son.
• Puede recoger suficiente información de su dispositivo
fNIRS para convertir a las computadoras en lectoras en
tiempo real del cerebro humano.