Νευροαισθητική fMRI – DTI και Νευροαπεικόνιση

Συμπόσιο Νευροαισθητικής 2012

Ομιλητής: Τούλας Παναγιώτης

Ημερομηνία: 29/09/2012

Διάρκεια: 33:39

Εκδήλωση: Διάλογοι Ελλήνων Νευροεπιστημόνων για τη Νευροαισθητική

Διοργανωτής: Ελληνική Εταιρεία Νευροεπιστημών, Ιατρική Σχολή Αθηνών (ΕΚΠΑ)

Χώρος: Ξενοδοχείο Royal Olympic

«Νευροαισθητική fMRI – DTI και Νευροαπεικόνιση»

Τούλας Παναγιώτης

Νευροακτινολόγος, Επιστημονικός Διευθυντής Τμήματος Απεικόνισης Διαγνωστικού

και Θεραπευτικού Κέντρου «Εγκέφαλος – Euromedica»

H Νευροαπεικόνιση διαθέτει σήμερα την Μαγνητική Τομογραφία η οποία μπορεί να δείξει με λεπτομέρεια χιλιοστού τον εγκέφαλο ανατομικά. Τα τελευταία 20 έτη η Λειτουργική Μαγνητική Τομογραφία (fMRI) δείχνει τον εγκέφαλο και ειδικότερα περιοχές αυτού σε δράση. Με βάση την μικρή τοπική υπεραιμία, η οποία προκαλείται από την νευρωνική δραστηριότητα (Roy και Cherington 1894) με το φαινόμενο BOLD απεικονίζουμε την εμπλεκόμενη περιοχή. Έτσι, μια δραστηριότητα κίνησης, εκφοράς ή αντίληψης λόγου, ακουστικό ή οπτικό ερέθισμα ενεργοποιεί τις αντίστοιχες αισθητικοκινητικές περιοχές, κέντρα λόγου, ακοής ή όρασης.

Τα τελευταία 15 χρόνια, μια άλλη μέθοδος απεικόνισης με Μαγνητική Τομογραφία αναδύθηκε. Έδωσε ώθηση στην βαθύτερη ανατομία και τις διασυνδέσεις του εγκεφάλου ώστε αντί για ημισφαίρια, λοβούς, περιοχές και έλικες να ομιλούμε για «νευρωτικά κυκλώματα». Η απεικόνιση του Τανυστή της Διάχυσης με την 3D δεσμιδογραφία (Τractography) ανέδειξε όχι μόνον τις γνωστές από την ανατομία νευρικές δεσμίδες αλλά και επιπλέον νέες λειτουργικές διασυνδέσεις και αλληλεπιδράσεις μεταξύ περιοχών του εγκεφάλου. Ο συνδυασμός fMRI και DΤΙ δεσμιδογραφίας μας δίνει in vivo, αναίμακτα με μηδενικό βιολογικό κόστος και μικρό οικονομικό κόστος, εικόνες νευρωνικών κυκλωμάτων σε δράση τουλάχιστον για συγκεκριμένες στοιχειώδεις λειτουργίες κίνησης, λόγου, όρασης και όχι μόνον. Οι οπτικές περιοχές ήταν οι πρώτες οι οποίες μελετήθηκαν με fMRI (Science 1991). Επιβεβαιώθηκαν οι μελέτες από την Νευροοφθαλμολογία, την Νευροπαθολογία και την Νευροβιολογία και μελετήθηκαν πολύπλευρα η οπτική αντίληψη χρωμάτων, γραμμών, σχημάτων, τοπίων, προσώπων και εκφράσεων. Επιπλέον, με fMRI μελετήθηκε η αποκωδικοποίηση και «αποθήκευση» σε ορισμένες συνεργαζόμενες περιοχές, όπως για τα πρόσωπα και τα τοπία η ατρακτοειδής έλικα (ή έξω κροταφοϊνιακή-fusiforme) κροταφοϊνιακά (ventral) και για τις εικόνες κίνησης η βρεγματική περιοχή (dorsal). Επίσης η σχέση των περιοχών αυτών με τη μνήμη (έσω κροταφική χώρα-ιππόκαμπος) και τις ανώτερες λεγόμενες λειτουργίες (αισθήματα) μετωπιαία και στο προσαγώγιο.

Μελέτες με fMRI ανέδειξαν τη στενή σχέση αφής και κίνησης με τις οπτικές περιοχές, δείχνοντας ενεργοποίηση αυτών διαβιβάζοντας με το απτικό σύστημα Braille, επιβεβαιώνοντας ότι ίσως τελεολογικά ο ινιακός λοβός είναι ο «επεξεργαστής» όλων των ειδών ερεθισμάτων τα οποία «μεταφράζονται» σε εικόνα και όχι μόνον. Επιπροσθέτως, αναδεικνύεται η διαδραστική σχέση ερεθίσματος και εμπλεκόμενου νευρωνικού κυκλώματος αλλά και η προσαρμογή του τελευταίου τόσο στην αλλαγή των ερεθισμάτων αλλά και στην παθολογική ή μη αλλαγή των περιοχών του εγκεφάλου, με άλλα λόγια αναδεικνύεται η «πλαστικότης» του εγκεφάλου (plasticity).

Πολλές μελέτες με fMRI ανέδειξαν εν μέρει έως σήμερα την νευρωνική ρίζα της αισθητικής απόλαυσης της καλλιτεχνικής δημιουργίας, αλλά και της ευχαρίστησης γενικότερα με ανάδειξη εμπλεκόμενων περιοχών εκτός των άλλων έσω μετωπιαία, μετωποκογχικά και στον επικλινή πυρήνα (nucleus accumbens) αντίστοιχα. Προσπάθειες με fMRI ανέδειξαν τις περιοχές του εγκεφάλου οι οποίες αντιδρούν-ενεργοποιούνται στην παρατήρηση προσώπων ή έργων τέχνης, ωραίων ή άσχημων (κυρίως μετωποκογχικές έλικες- Zeki). Πιο ειδικές παρόμοιες μελέτες ανέδειξαν την επίδραση στον εγκέφαλο μερικών συστατικών στοιχείων του αισθητικά ωραίου (όπως η συμμετρία-Jacobsen), προσπαθώντας να αποκωδικοποιήσουν τα αισθητικά κριτήρια του εγκεφάλου. Ίσως απέχουμε πολύ από την πλήρη απεικόνιση των αισθημάτων (των ανωτέρων λεγόμενων λειτουργιών), της σκέψης γενικότερα ή εν τέλει της συνείδησης αλλά οι μελέτες της Νευροαπεικόνισης είτε μέσω της Νευροαισθητικής είτε μέσω της Νευροψυχιατρικής φωτίζουν σιγά-σιγά ανεξερεύνητες πτυχές του εγκεφάλου και της λειτουργίας αυτού.

Όλες αυτές οι μελέτες υπόκεινται σε τεχνικούς περιορισμούς αφενός της ίδιας της μεθόδου fMRI και αφετέρου της πολυπλοκότητας της αισθητικής λειτουργίας του εγκεφάλου η οποία επηρεάζεται από κοινωνικές, ηθικές, θρησκευτικές και ατομικές παραμέτρους.