En el pasado, la única forma de observar anomalías en el cerebro era mediante estudios post mortem.
El daño cerebral solía atribuirse a la zona local dañada, sin tener en cuenta que las lesiones también destruyen sustancia blanca, o vías de conexión, y parte de su sintomatología puede ser resultado de la desconexión de estructuras cerebrales distantes, remotas al lugar de la lesión que no pueden observarse claramente.
El primer avance significativo se produjo con la aplicación de los rayos X y su posterior implementación gracias a las técnicas de tomografía computarizada (TC), que han permitido pasar de una imagen plana a un modelo tridimensional del cerebro.
Técnicas actuales
1. Potenciales evocados (EEG)
Esta medida fisiológica de actividad bioeléctrica emplea pequeños electrodos colocados sobre el cuero cabelludo para detectar la actividad bioeléctrica del cerebro.
La presentación de un estímulo, sea visual o auditivo, provoca cambios débiles en el registro eléctrico que normalmente no son visibles directamente porque quedan subsumidos dentro la incesante actividad rítmica u oscilatoria del EEG, que se extraen a través de procedimientos matemáticos computarizados, que filtran y promedian la señal de múltiples registros extrayendo la onda subyacente, relacionada con la presentación del estímulo (Potencial evocado).
El cráneo, al interponerse entre el cerebro y los electrodos, hace de elemento difusor de la actividad eléctrica, por lo que la imagen global de los potenciales evocados de toda la cabeza resulta muy difuminada, con poca resolución espacial y sin detalles topográficos. Por el contrario, la resolución temporal es excelente, ya que es posible seguir al milisegundo la forma de la onda desde la aparición del estímulo.
En relación con el lenguaje, el N400 es un componente que refleja procesos centrales de comprensión independientemente de la modalidad sensorial, consistente en un valle o deflexión negativa de la onda cerebral, que surge en torno a los 400 ms tras la administración de un estímulo anómalo desde el punto de vista semántico.
2. Magentoencefalogría (MEG)
Técnica que registra los campos magnéticos producidos por la actividad cerebral (corrientes iónicas generadas en las dendritas de las neuronas durante las transmisiones sinápticas), a través de unos dispositivos hipersensibles. La MEG registra los campos magnéticos de grupos de neuronas tangenciales al cráneo, localizadas en los surcos cerebrales.
Además, tiene buena resolución temporal (inferior a 1 ms) y precisión. En clínica se usa para localizar los focos irritativos de pacientes epilépticos o la ubicación exacta de los centros de lenguaje en un individuo antes de una intervención quirúrgica.
No obstante, la MEG supone un elevadísimo coste.
3. Tomografía por emisión de positrones (PET)
La técnica de neuroimagen denominada tomografía por emisión de positrones registra el flujo sanguíneo para ofrecer una imagen de la actividad cerebral en un momento determinado.
Previamente se inyecta un marcador radiactivo en la sangre que se mezcla con la glucosa contenida en ella. El marcador emite positrones que pueden ser detectados mediante un dispositivo especial, y la mayor densidad de radiación muestra las zonas cerebrales más activas, es decir, las que consumen más glucosa durante el transcurso de un proceso mental determinado. Un ordenador codifica en colores los distintos grados de actividad y ofrece una imagen relativamente detallada de la actividad de cada parte del cerebro. La PET requiere un equipo voluminoso y muy costoso.
Posner y Raichle presentan experimentos que demuestran que la visión pasiva de palabras activa áreas occipitales y parietales próximas a las estructuras que procesan la información visual, mientras que la audición de palabras activa la corteza auditiva en el lóbulo temporal y el área de Wernicke, la pronunciación de palabras activa el área de Broca, y la generación de verbos activa las áreas de Broca y de Wernicke.
4. Resonancia magnética funcional (RMf)
La RMf es una técnica empleada en los hospitales para la obtención de imágenes detalladas de la anatomía interna de las distintas partes del cuerpo, que proporciona información sobre la actividad cerebral que acompaña a las funciones psíquicas.
Esta técnica se basa en las propiedades magnéticas de la hemoglobina, ya que la sangre presenta propiedades magnéticas distintas cuando lleva oxígeno (oxihemoglobina), que cuando no lo lleva (desoxihemoglobina).
El estudio de una función o subproceso específico requiere siempre la comparación entre, al menos dos tipos de imágenes, las obtenidas mientras se realiza la función y las obtenidas en su ausencia, que sirven como línea base. La diferencia entre ambas indicará las áreas cerebrales que han intervenido durante la función.
Ningún proceso o subproceso que se pretenda estudiar ocurrirá de forma pura y aislada, sino que formará parte de una tarea más compleja. No obstante, esta técnica supone el registro en condiciones de inmovilidad casi absoluta de la cabeza, lo cual excluye o dificulta tareas en las que el sujeto deba dar una respuesta vocal. Las imágenes dependientes de los cambios del flujo sanguíneo tardan segundos en crearse, razón por la cual la resolución temporal es baja y no permite el seguimiento exacto del curso temporal de los procesos. Por otra parte, la relación señal-ruido en una imagen individual es pobre, lo que obliga a promediar muchas imágenes tomadas en las mismas condiciones.
Asimismo, es altamente peligroso en personas con marcapasos en el corazón o prótesis metálicas. Pese a estos inconvenientes, la RMf ofrece una buena resolución espacial.
La resonancia magnética convencional o estructural , se fundamenta en las propiedades magnéticas del átomo del hidrógeno, permitiendo observar las estructuras histológicas.