¿Qué me dice la 'difusividad media' sobre la conectividad de las áreas corticales?

Estoy leyendo un artículo sobre cambios en el volumen y las conexiones talámicas en relación con la edad y entiendo que el volumen talámico disminuye con la edad. Los autores encuentran que la difusividad media (DM) en las proyecciones tálamo-corticales aumenta con la edad.

No estoy nada familiarizado con las imágenes de tensor de difusión, por lo que tengo problemas para entender cuáles son las ramificaciones para la función/anatomía de los tractos de materia blanca.

Respuestas (1)

Respuesta corta
La difusividad media (DM) en las imágenes de tensor de difusión es una medida sensible, aunque bastante inespecífica. Los cambios en MD le indican que el movimiento del agua está alterado, sin embargo, habrá que responder por qué y cómo a través de estudios adicionales.

Antecedentes
La resonancia magnética de difusión se basa en el hecho de que el agua se difunde mejor en paralelo a los axones que a través de ellos en el cerebro. Por lo tanto, en la sustancia blanca que consiste principalmente en haces de axones orientados en paralelo, el agua se mueve principalmente en una dirección, es decir , paralela a las fibras de la misma. Por el contrario, en la materia gris del cerebro y el espacio extracelular, el agua se mueve libremente en muchas direcciones. Al aprovechar las diferencias en las tasas de difusión, se pueden obtener imágenes de la sustancia blanca en el cerebro. Esta técnica se utiliza con imágenes de tensor de difusión, o DTI. La DTI se ha utilizado para estudiar las alteraciones en la estructura cerebral causadas por traumatismos y enfermedades de la sustancia blanca, como la esclerosis múltiple (Chi, 2014) .

Ahora, hay varias medidas de resultado en DTI y una de ellas es la difusividad media (MD). MD describe la magnitud de la difusión del agua dentro del tejido cerebral y se puede utilizar para examinar las diferencias en la integridad estructural del cerebro. Las diferencias en MD pueden reflejar variaciones dentro del espacio intracelular y extracelular, una reducción en el neuropilo (básicamente, materia gris) y/o aumentos globales en el LCR (Clark et al ., 2011). Por ejemplo, el aumento de agua tisular en el edema aumentará la DM, mientras que la proliferación celular (tumor) puede disminuir la DM. En enfermedades complejas como la esclerosis múltiple (EM), las regiones del cerebro pueden experimentar una combinación impredecible de desmielinización, pérdida de axones, gliosis e inflamación, lo que podría resultar en influencias competitivas en el tensor de difusión (Alexander et al . (2007)) .

MD es una medida sensible pero no específica que puede verse afectada por cualquier proceso de enfermedad que afecte las barreras que restringen el movimiento del agua, como las membranas celulares . (Clark et al ., 2011) .

En su artículo vinculado (Hughes et al ., 2012) , lo único que realmente dicen sobre el MD es

MD aumentó en las regiones talamo-frontal y talamo-parietal con el aumento de la edad [...]. Estos cambios observados [en] los tractos de materia blanca ocurren en paralelo con una disminución relacionada con la edad en el volumen cortical frontal y el volumen de las regiones talámicas relacionadas.

De hecho, creo que en sí mismo el cambio en la DM solo indica que algo ha cambiado y que la DM puede ser un predictor del envejecimiento en el sistema talamocortical.

Referencias
- Alexander et al ., Neurotherapeutics (2007); 4 (3): 316–29
- Chi, The Scientist (2014)
- Clark et al ., J Psychiatr Res (2011); 45 (7): 980–8
- Hughes et al ., NeuroImage (2012); 63 (3): 1134-42