fMRI para el análisis de actividad cerebral bajo un paradigma de apnea 上市 Deposited
Actualmente se tiene una noción aproximada de la localización y funcionamiento de las estructuras involucradas en los mecanismos indispensables para llevar a cabo la respiración. En este trabajo se busca contribuir con el conocimiento del funcionamiento cerebral durante periodos prolongados de interrupción respiratoria (apnea) voluntaria, realizando un estudio de fMRI con contraste BOLD en 4 sujetos a los que se les indican 3 distintos patrones de respiración y uno de no respiración. (BH). Las imágenes obtenidas en cada uno de los patrones de respiración se comparan contra las obtenidas durante el período en que se retiene la respiración. Los mapas probabilísticos generados a partir de las adquisiciones muestran diferencias significativas en la concentración de oxígeno en regiones específicas de la CPF, SMA, corteza motora,premotora y en estructuras subcorticales tales como la ínsula, el putamen, núcleo caudado, globo pálido, amígdala, hipocampo, tálamo, tallo cerebral y cerebelo. Los hallazgos en corteza y núcleos basales sugieren actividad relacionada a la planeación e inhibición voluntaria del movimiento de la musculatura accesoria necesaria para la ventilación pulmonar; los hallazgos en estructuras límbicas, sugieren una relación con el procesamiento de emociones que surgen tanto al dejar de respirar como al respirar; también se observan activaciones en tronco encefálico y cerebelo que pueden estar asociados a movimientos involuntarios y respuestas autonómicas que se producen por causa de la hipoxia e hipercapnia que supone un esfuerzo de apnea voluntaria; los resultados del tallo cerebral incluyen actividad en la formación reticular por lo que se sospecha de un cambio en el estado de alerta-consciencia durante los periodos donde no ingresa aire a los pulmones, pudiendo ser esta actividad, la razón principal de los cambios observados en todas las demás regiones de interés que se abordan en este trabajo.
Currently there is an approximate notion of the location and function of the structures involved in the essential mechanisms to carry out respiration. This work seeks to contribute to the knowledge of brain function during prolonged periods of voluntary respiratory interruption (apnea), performing an fMRI study with BOLD contrast in 4 subjects who are instructed in 3 different breathing patterns and one of no breathing. (BH). The images acquired in each of the breathing patterns are compared against those obtained during the period in which the breath is held. Probabilistic maps generated from the acquisitions show significant differences in oxygen concentration in specific regions of the PFC, SMA, pre-motor and motor cortex, also in subcortical structures such as the insula, putamen, caudate nucleus, globus pallidus, amygdala, hippocampus, thalamus, brain stem and cerebellum. The findings in the cortex and basal nuclei suggest activity related to planning and voluntary inhibition of the movement of the accessory muscles necessary for pulmonary ventilation; the findings in limbic structures suggest a relationship with the processing of emotions that arise both when stopping breathing and when breathing; activations are also observed in the brainstem and cerebellum that may be associated with involuntary movements and autonomic responses that occur due to the hypoxia and hypercapnia that a voluntary apnea effort entails; The results of the brain stem include activity in the reticular formation, so a change in the state of alertness-consciousness is suspected during periods when air does not enter the lungs, and this activity may be the main reason for the changes observed in all other regions of interest that are addressed in this work.
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