La Comisión Francesa de Energías Alternativas y Energía Atómica (CEA) ha revelado una serie de imágenes in vivo del cerebro humano adquiridas con la máquina de resonancia magnética Iseult y su inigualable intensidad de campo magnético de 11,7 teslas.
Este éxito es el fruto de más de 20 años de investigación y desarrollo como parte del proyecto Iseult, con el objetivo de diseñar y construir la máquina de resonancia magnética más potente del mundo. Su objetivo es estudiar cerebros humanos sanos y enfermos con una resolución sin precedentes, permitiendo el descubrimiento de nuevos detalles relacionados con la anatomía, las conexiones y la actividad del cerebro.
Solo unos cuatro minutos tarde en realizar la imagen. Eso es todo lo que se necesitó para adquirir algunas de las imágenes anatómicas más notables del cerebro de los participantes en el primer estudio que involucró la máquina de resonancia magnética Iseult. El escáner, que utiliza tecnología de imágenes por resonancia magnética, tiene una intensidad de campo magnético de 11,7 teslas, lo que lo convierte en el más potente del mundo. Las imágenes tienen una resolución impresionante para un tiempo de adquisición tan corto: una resolución en el plano de 0,2 mm y un grosor de corte de 1 mm, lo que representa un volumen equivalente a unos pocos miles de neuronas. A modo de comparación, la misma calidad de imagen requeriría horas con los escáneres de resonancia magnética disponibles actualmente en los hospitales (1,5 o 3 teslas). Esto no es realista en la práctica, ya que los pacientes no se sentirían cómodos y cualquier movimiento «difuminaría» la imagen.
Lograr resoluciones tan detalladas permitirá a los investigadores obtener información previamente inalcanzable sobre los mecanismos cerebrales, comprender cómo nuestro cerebro codifica nuestras representaciones mentales y descubrir qué firmas neuronales están asociadas con el estado de conciencia.
El nivel de detalle logrado con la máquina de resonancia magnética Iseult tendrá un impacto en la investigación médica. En primer lugar, la información anatómica ultradetallada apoyará el diagnóstico y la atención sanitaria de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer y el Parkinson. En segundo lugar, la máquina de resonancia magnética Iseult facilitará la detección de algunas especies químicas con señales débiles que son difíciles de capturar a campos magnéticos más bajos, tales como:
- el litio, un medicamento utilizado para tratar los trastornos bipolares; lo que permite evaluar con precisión su distribución en el cerebro y comprender mejor su eficacia;
- moléculas que participan activamente en el metabolismo cerebral, como la glucosa y el glutamato; Esta información contribuirá directamente a la caracterización de muchas enfermedades cerebrales (gliomas, neurodegeneración, etc.)
Neurocientíficos, físicos, matemáticos y médicos trabajaron juntos para desarrollar las herramientas y modelos que ayudarán a comprender mejor cómo funcionan los cerebros sanos y enfermos, ampliando los horizontes de las exploraciones en el cerebro humanoAnne-Isabelle Etienvre
«Con el proyecto Iseult, un mundo completamente nuevo se abre ante nuestros ojos, y estamos emocionados de explorarlo. Todavía necesitamos varios años de investigación para desarrollar y mejorar nuestros métodos de adquisición y garantizar que los datos tengan la mayor calidad posible. Nuestro objetivo es investigar las enfermedades neurodegenerativas para 2026-2030, así como otras enfermedades que entran más dentro de la psiquiatría, como la esquizofrenia y los trastornos bipolares. Las ciencias cognitivas también tendrán una importancia clave en nuestra investigación», dijo Nicolas Boulant, jefe del proyecto Iseult y director de investigación del CEA.
El proyecto reunió a más de 200 personas tanto del CEA como de sus socios industriales y académicos:
- Alstom (ahora GE), que fabricó el imán;
- Siemens Healthineers, que instaló el equipo periférico adicional en el sistema de imágenes por resonancia magnética;
- Guerbet, como proveedor de agentes de contraste, que utilizó la plataforma de resonancia magnética de ultra alto campo en el CEA para evaluar y seleccionar compuestos que demuestran un potencial significativo para su uso en humanos;
- La Universidad de Friburgo en Alemania, que desarrolló nuevas tecnologías y métodos para las resonancias magnéticas de campo ultra alto.
«Estamos increíblemente orgullosos de ver este resultado final de un proyecto de investigación y desarrollo de casi 20 años. La fortaleza del CEA radica en su capacidad para reunir conjuntos de habilidades multidisciplinarias bajo un mismo techo para definir el proyecto y aprovechar la experiencia tecnológica en imanes superconductores desarrollados para otros campos. Neurocientíficos, físicos, matemáticos y médicos trabajaron juntos para desarrollar las herramientas y modelos que ayudarán a comprender mejor cómo funcionan los cerebros sanos y enfermos, ampliando los horizontes de las exploraciones en el cerebro humano», explica Anne-Isabelle Etienvre, Directora de Investigación Fundamental del CEA.
Cifras clave
- Intensidad del campo magnético de 11,7 teslas (T) (frente a 1,5 y 3 T de las máquinas de resonancia magnética convencionales en hospitales)
- 132 toneladas, 5 m de eslora y 5 m de manga
- 182 km de cables superconductores
- 1 500 amperios corriendo a través de la bobina
- -271,35 °C: temperatura a la que se enfría el imán utilizando 7.500 litros de helio líquido
- 90 cm de apertura central
