Como Funciona A Ressonância Nuclear Magnética Funcional

1. Introdução a Como funciona a Ressonância
Nuclear Magnética Funcional (RNMf)
A tecnologia médica evoluiu tanto nos últimos anos que,
hoje, os exames por imagem conseguem cortar o corpo
em fatias extremamente finas obtendo imagens e criando
modelos tridimensionais de órgãos e tecidos para
descobrir anormalidades e diagnosticar doenças.
Entretanto, um tipo relativamente novo de exame
chamado ressonância nuclear magnética funcional
(RNMf) leva a tecnologia um passo além. Ele não apenas
consegue ajudar a diagnosticar doenças cerebrais, como
também permite que os médicos entrem em nossos
processos mentais para determinar o que estamos
pensando e sentindo. A RNMf ainda pode ser capaz de
detectar se estamos falando a verdade.
O exame se baseia na mesma tecnologia da ressonância
nuclear magnética (RNM) - um teste não-invasivo que
utiliza um forte campo magnético e ondas de rádio para
criar imagens detalhadas do corpo. Mas em vez disso, a
RNMf analisa o fluxo sanguíneo no cérebro para detectar
as áreas de atividade. Essas mudanças no fluxo, que são capturadas em um computador, ajudam os
médicos a compreender melhor a forma como o cérebro funciona.
O conceito por trás de RNM existe desde o início do século 20. E no início da década de 30, Isidor Isaac
Rabi, físico da Universidade de Columbia, fez experimentos com as propriedades magnéticas dos
átomos. Ele descobriu que um campo magnético associado a ondas de rádio fazia com que os núcleos
dos átomos "se movessem", uma propriedade conhecida hoje como ressonância magnética. Em 1944,
Rabi ganhou o Prêmio Nobel de Física por seu trabalho pioneiro.
Na década de 70, Paul Lauterbur, professor de química da Universidade Estadual de Nova Iorque, e
Peter Mansfield, professor de física da Universidade de Nottingham, na Inglaterra, usaram
individualmente a ressonância magnética como base para o desenvolvimento de uma nova técnica
diagnóstica chamada de ressonância nuclear magnética. O primeiro scanner de RNM comercial foi
produzido em 1980.
Então, no início da década de 90, o físico Seiji Ogawa - que estava trabalhando na Bell Laboratories, em
Nova Jersey - descobriu, enquanto realizava estudos com animais, que a hemoglobina pobre em
oxigênio (a molécula no sangue que conduz o oxigênio) era afetada por um campo magnético de forma
diferente da hemoglobina rica em oxigênio. O físico percebeu que podia usar esses contrastes na
quantidade de oxigênio do sangue para mapear as imagens da atividade cerebral em um exame normal
de RNM.
A ideia básica por trás da descoberta de Ogawa foi proposta mais de meio século antes pelo químico
Linus Pauling. Na década de 30, Pauling descobriu que a reação do sangue rico em oxigênio e do
sangue pobre em oxigênio à força de um campo magnético era diferente em até 20%. Na RNMf, a
localização dessas diferenças permite que os cientistas determinem as partes do cérebro que estão
sendo irrigadas por sangue e por isso são mais ativas.
Como a RNMf escaneia o cérebro?
A RNMf baseia-se na ideia de que o sangue que carrega o oxigênio dos pulmões se comporta de forma
diferente, isso em um campo magnético, do que o sangue que já liberou seu oxigênio às células. Em
outras palavras, o sangue rico em oxigênio e o sangue pobre em oxigênio possuem uma ressonância
magnética diferente. Os cientistas sabem que áreas mais ativas do cérebro recebem mais sangue
oxigenado. A RNMf captura esse fluxo sanguíneo elevado para localizar onde há maior atividade. A
medida do fluxo e volume de sangue e do uso de oxigênio é chamada de sinal BOLD (nível
dependente de oxigênio no sangue).
© istockphoto.com / Scott Hirko
Visão geral de um aparelho de
ressonância magnética

2. O aparelho de ressonância magnética é uma parte cara
do equipamento (custa entre US$ 500.000 e US$ 2
milhões), que visualiza o cérebro usando uma
combinação de ondas de rádio e um campo magnético
incrivelmente poderoso [fonte: Pesquisa de Frost &
Sullivan (em inglês)]. O típico scanner de RNM da
pesquisa possui uma força de três teslas - cerca de 50 mil
vezes mais forte que o campo magnético da Terra [fonte:
Universidade de Oxford (em inglês)].
Ao deitar dentro da cavidade cilíndrica de um
aparelho de ressonância magnética, ele
aponta ondas de rádio para os prótons -
partículas eletricamente carregadas nos
núcleos dos átomos de hidrogênio - na área
do corpo a ser estudada. À medida que o
campo magnético atinge os prótons, eles se
alinham. Então, a máquina libera uma curta
rajada de ondas de rádio, que atinge os
prótons fora do alinhamento. Quando isso
acaba, os prótons voltam a se alinhar, e à
medida que o fazem, liberam sinais que a
RNMf captura. Os prótons nas áreas do
sangue oxigenado produzem os sinais mais
fortes.
Um computador processa esses sinais em
uma imagem tridimensional do cérebro que
os médicos podem examinar de muitos
ângulos diferentes. A atividade cerebral é
mapeada em quadrados chamados voxels. E
cada um representa milhares de células
nervosas (neurônios). A cor é adicionada à
imagem para criar um mapa das áreas mais
ativas no cérebro.
Imagem por RNMf: como é feita?
Geralmente, um exame de RNMf é realizado
em um paciente externo (em inglês). Isso
significa que você vai até o hospital para fazer o exame e sai mais tarde. Durante o teste, você pode
usar o avental do hospital ou suas próprias roupas, mas não pode levar para a sala nenhum metal
(zíper, grampo, pino, óculos), pois pode interferir no aparelho.
Durante o exame, você fica deitado em uma mesa. Sua cabeça pode ser presa por um cinto para que
fique imóvel. Então, você desliza - com a cabeça erguida - para dentro do aparelho de ressonância
cilíndrico. Talvez você tenha que usar tampões de ouvido, pois ele costuma ser muito barulhento.
Enquanto a máquina está escaneando seu cérebro, você será solicitado a realizar alguma tarefa que
aumente o fluxo sanguíneo oxigenado a uma parte específica do cérebro. Por exemplo, bater de leve
com o polegar nos outros dedos, olhar imagens ou responder a perguntas em uma tela de computador.
© istockphoto.com / james steidl
Técnico monitora um exame de
ressonância magnética
A RNMf consegue dizer se
você está mentindo?
Embora o teste do detector de mentiras
funcione relativamente bem, os
cientistas estão em busca de métodos
de detecção de mentira mais precisos,
e um deles é a RNMf. Em um estudo
apresentado na Sociedade de
Neurociências, pesquisadores deram a
algumas pessoas uma carta de baralho
e pediram que elas mentissem
enquanto estavam sendo submetidas a
um exame de RNMf. Ao mentirem,
certas áreas de tomada de decisão de
seus cérebros "acenderam" [fonte:
Scientific American (em inglês)]. Isso
aparentemente está levando a
evidências de que a RNMf pode
capturar declarações falsas.
Entretanto, muitos pesquisadores
afirmam que isso não prova que é um
detector de mentiras preciso, pois as
áreas cerebrais que correspondem à
mentira também se envolvem em
vários outros processos do
pensamento. São necessárias mais
pesquisas sobre a tecnologia para
garantir que ela não acuse por engano
um inocente com base na má
interpretação dos sinais do cérebro.
Leia A ressonância magnética pode
funcionar como um detector de
mentiras? para saber mais.

3. O exame pode durar de alguns minutos a mais de uma hora. E depois de concluído, um radiologista
interpretará os resultados.
Embora um teste de RNMf não utilize radiação, o forte campo magnético e exposição a ondas de rádio
podem não ser recomendados para certos grupos de pessoas, como:
·gestantes ;
·portadores de desfibrilador interno ou marcapasso;
·portadores de válvulas de coração artificial ou próteses (em inglês);
·portadores de implantes cocleares;
·pacientes com cateter de infusão;
·portadores de grampos para aneurismas cerebrais;
·mulheres com DIU (dispositivo intra-uterino);
·portadores de pinos de metal, parafusos, placas ou grampos cirúrgicos.
Análise da RNMf: como é utilizada?
O uso mais básico da RNMf é semelhante ao da RNM - descobrir tecidos lesados ou doentes (nesse
caso, no cérebro). Por exemplo, a RNMf pode ser usada para monitorar o crescimento de tumores
cerebrais, determinar o seu funcionamento após um derrame, diagnosticar a doença de Alzheimer e
descobrir o local de origem dos acidentes vasculares cerebrais.
© istockphoto.com / Hayden Bird
Série de imagens do cérebro obtidas em um exame de
ressonância magnética
Os cientistas também estão investigando várias outras possíveis aplicações da RNMf, como:
Mapeamento do cérebro. Essa aplicação determina as partes cerebrais que desempenham funções
específicas. Por exemplo, os pesquisadores estão tentando identificar as regiões do cérebro que lidam
com a dor para criar terapias mais eficazes contra ela. Outros especialistas estão analisando o local, no
cérebro, onde o tempo é percebido para criar novos tratamentos para pessoas que têm dificuldade com
a percepção do tempo.
Planejamento de cirurgia. Quando um paciente precisa se submeter a uma cirurgia para a retirada de
um tumor cerebral, por exemplo, os médicos podem primeiro fazer um exame do cérebro para
determinar exatamente o local a ser operado, de modo que não afete funções cerebrais importantes.
Análise de emoções. A Ressonância Nuclear Magnética funcional pode ajudar os cientistas a
compreenderem melhor a natureza da tristeza e de outras emoções. Em um experimento,
pesquisadores da UCLA realizaram exames de RNMf em mulheres que tinham perdido há pouco tempo
um parente próximo por câncer de mama. Eles descobriram diferenças significativas na atividade

4. cerebral quando elas olharam fotos desses familiares, com base no tipo de tristeza que elas estavam
sentindo. Enquanto as mulheres com uma "tristeza comum" apresentaram atividade nas áreas do
cérebro que processam a dor emocional, as com uma tristeza mais prolongada ou "complicada" tiveram
também atividade maior nas áreas do cérebro associadas ao prazer, vícios e recompensas, sugerindo
que a lembrança de seus parentes estava estimulando sentimentos de dor ou prazer [fonte: UCLA (em
inglês)].
Pesquisa de mercado. Os anunciantes já questionaram os clientes sobre como se sentem com os
produtos e como as propagandas influenciam suas decisões de compra. Agora, eles conseguem ver
essas reações analisando diretamente o cérebro dos consumidores. Em um estudo de pesquisa de
mercado, a agência de propaganda Arnold Worldwide, com sede em Boston, mostrou várias imagens a
seis homens - todos usuários de uísque - durante o exame de seus cérebros para verificar a reação de
cada um a um novo anúncio de Jack Daniels. A RNMf não é a forma mais barata de avaliar essas
campanhas de publicidade - pode custar de US$ 50 mil a US$ 100 mil para realizar um estudo (se
comparado a cerca de US$ 4 mil para um grupo focal) - mas os anunciantes dizem que esse exame
lhes dá um tipo totalmente novo de percepção sobre o comportamento do consumidor [fonte: Business
Week].
Quais são as vantagens e desvantagens da RNMf?
A grande vantagem da RNMf é que não faz uso de radiação, como os raios X, a tomografia
computadorizada e a tomografia por emissão de pósitrons (PET, sigla em inglês). Se feita corretamente,
ela não apresenta praticamente nenhum risco. O exame pode avaliar o funcionamento cerebral de forma
segura, eficaz e não-invasiva. É fácil de usar e as imagens produzidas são de alta resolução (com
detalhes milimétricos). Além disso, se comparada aos métodos tradicionais de questionário para
avaliação psicológica, a RNMf é muito mais objetiva.
No entanto, também apresenta desvantagens. Primeiro, é cara. Segundo, ela só consegue capturar uma
imagem clara se a pessoa que está sendo examinada permanecer totalmente imóvel. E terceiro, os
pesquisadores ainda são sabem completamente como ela funciona.
©2009 HowStuffWorks
A RNMf não consegue analisar as células cerebrais
A maior reclamação dos pesquisadores é que a RNMf consegue analisar apenas o fluxo sanguíneo no
cérebro. Ela não consegue avaliar as atividades das células nervosas individuais (neurônios), que são
críticas ao funcionamento mental. Cada parte do cérebro estudada é formada por milhares de neurônios
individuais, cada um com uma história diferente para contar. Como certas áreas cerebrais que
"acendem" na RNMf podem representar várias funções diferentes, é difícil dizer exatamente que tipo de
atividade cerebral está sendo representada no exame.

5. Além disso, pode haver dificuldade na interpretação dos resultados de um exame de RNMf. Por
exemplo, em um estudo realizado pelo pesquisador Marco Iacoboni, na UCLA, quando foram mostradas
a eleitores indecisos as palavras "democrata", "republicano" e "independente" foi ativada uma área do
cérebro chamada amídala, indicando sentimentos de ansiedade e aversão. Mas os três termos também
induziram atividade em áreas do cérebro associadas à recompensa, desejo e ligação. Então, como as
pessoas se sentiram com essas expressões políticas - aborrecidas ou ligadas a elas? Os pesquisadores
tiveram dificuldade em dizer com segurança [fonte: Scientific American (em inglês)].
Devido a essas desvantagens, alguns críticos defendem que a RNMf nada mais é do que uma versão
de alta tecnologia da frenologia, pseudociência do século 19 que dizia revelar a personalidade da
pessoa com base exclusivamente no formato de seu crânio. No futuro, os pesquisadores esperam tornar
a RNMf mais "científica", além de melhorar sua precisão concentrando-se nos neurônios individuais. E
acreditam que registrando a atividade elétrica nos neurônios terão uma imagem mais completa e exata
da atividade cerebral.