Ultrasonido funcional para el estudio de enfermedades neurodegenerativas

Abstract

Utilizando técnicas Doppler e imagenología ultrarrápida, el ultrasonido funcional (fUS) permite estudiar la variación del volumen sanguíneo cerebral (CBV) en respuesta a un estímulo determinado; gracias a que esta técnica no invasiva posee simultáneamente una buena resolución espacial (100 um) y temporal (1 s). El objetivo del trabajo fue establecer y desarrollar el fUS a nivel nacional para estudiar distintas condiciones neurológicas en modelos animales.Los experimentos se llevaron a cabo en ratones de 3 meses de edad de genotipo salvaje (wt) y ratones que modelizan la enfermedad Charcot-Marie-Tooth (TrJ). Luego de anestesiado, el animal se coloca en un sistema estereotáxico. Se adquirieron imágenes de planos coronales del cerebro utilizando una sonda de 15 MHz y el ecógrafo ultrarrápido programable Verasonics. El experimento consistió de dos partes, en la primera, con los ratones en estado de reposo, se buscó analizar las fluctuaciones espontáneas de la actividad cerebral; en la segunda, los ratones fueron sometidos a un estímulo sensorial en los bigotes para evaluar la respuesta localizada de la corteza somatosensorial primaria (S1BF). Tanto en wt como en TrJ pudimos detectar la respuesta funcional en la región S1BF. A partir de ello, se estudió el tiempo de respuesta, encontrando diferencias entre ambos grupos (wt=85.2±34.4 %CBV*m2s y TrJ=33.7±18.2 %CBV*m2s). También se analizó el cambio en la conectividad comparando los estados de reposo y de estímulo dentro de un mismo grupo, encontrando, acorde a la bibliografía, una disminución en la perfusión sanguínea de la región S1BF contralateral a la activada. Por último, se encontró un decremento en la conectividad global para el grupo portador de la enfermedad durante la tarea de estímulo. La satisfactoria implementación del fUS abre las puertas a diversos estudios relacionados al funcionamiento neurológico de distintos modelos animales.