Resonancia magnética funcional de la corteza visual

ORIGINAL
Resonancia magnética funcional de la corteza visual:
estudio de las relaciones entre la intensidad
del estímulo y la respuesta BOLD
J. Álvarez-Linera Prado a, M. Ríos-Lago c,d, H. Martín-Álvarez e,
J.A. Hernández-Tamames f, J. Escribano-Vera a, M. Sánchez del Río b
RESONANCIA MAGNÉTICA FUNCIONAL DE LA CORTEZA VISUAL:
ESTUDIO DE LAS RELACIONES ENTRE LA INTENSIDAD DEL ESTÍMULO Y LA RESPUESTA BOLD
Resumen. Introducción. La investigación sobre la visión ocupa un lugar central en neurociencia. Nuevas técnicas de neuroimagen, como la resonancia magnética funcional (RMf), permiten aumentar el conocimiento sobre el funcionamiento del sistema visual rápidamente y de forma no invasiva. El presente estudio examina el efecto de pequeños cambios en la intensidad
de un estímulo sobre la respuesta de la corteza visual. Objetivos. Analizar la reacción de la corteza visual ante diferentes intensidades de una fuente luminosa, y examinar las posibles diferencias en la respuesta BOLD entre controles y sujetos con fotofobia. Sujetos y métodos. Se realizo una RMf (3 T) a 20 controles y a 20 sujetos con fotofobia, durante la estimulación visual con diferentes intensidades de luz. Se cuantificó la respuesta BOLD, tanto el área como a la intensidad del cambio de señal, en el córtex occipital. Resultados. Se encontró una relación directa entre la intensidad de los estímulos y la respuesta de
la corteza occipital, con cambios significativos en el área de activación y con tendencia similar (aunque no significativa) en la
intensidad de la respuesta BOLD. Además, la respuesta cortical es más pronunciada en sujetos con fotofobia, sobre todo en
intensidades bajas e intermedias. Conclusiones. La RMf se muestra como una técnica válida y robusta para el registro de respuestas consistentes y reproducibles entre distintos sujetos y grupos, tanto para el estudio del funcionamiento normal de la
corteza occipital como en casos de respuesta anómala, lo que abre la posibilidad de utilizarla en estudios clínicos. [REV
NEUROL 2007; 45: 147-51]
Palabras clave. Corteza occipital. Fotofobia. Neuroimagen funcional. Resonancia magnética. Respuesta BOLD. Visión.
INTRODUCCIÓN
La visión es el sentido más desarrollado del hombre y buena
parte del conocimiento del mundo exterior nos llega a través de
ella. Desde el inicio de la neurociencia, la investigación en la visión ha ocupado un lugar central. A pesar de todos los avances
realizados, hay cuestiones abiertas en cuanto a la relación entre
los estímulos del entorno y la actividad cerebral asociada a su
procesamiento. Así, aspectos como la intensidad de la actividad
cerebral encontrada y su relación con el estímulo percibido son
menos conocidos. La electrofisiología ha mostrado cómo se incorporan más neuronas en V1 a medida que se incrementa la
intensidad de un estímulo luminoso [1]. Otros estudios, mediante el uso de técnicas de registro directo, han mostrado que
la actividad global de la corteza visual varía en respuesta a cambios en la intensidad del contraste del estímulo [1,2]. Con técnicas más modernas, como la resonancia magnética funcional
(RMf), se ha mostrado que tanto el volumen como la intensidad
de la activación de la corteza cerebral varían en función de la intensidad del estímulo [3,4]. Estos trabajos establecen la posibilidad de utilizar la RMf para estudiar la relación entre la activi-
© 2007, REVISTA DE NEUROLOGÍA
dad neuronal local y el estímulo original. Algunos autores han
demostrado que la respuesta de la corteza visual varía en función de determinadas características de los estímulos. El presente trabajo estudiará el efecto de la intensidad luminosa en
la respuesta de la corteza visual primaria, a través del efecto
BOLD. En concreto, se estudiará la reacción de la corteza visual ante diferentes intensidades de una fuente luminosa, y se
analizarán posibles diferencias en la respuesta cortical de controles y fotofóbicos ante estímulos de igual magnitud.
Desde un punto de vista teórico y metodológico, es importante conocer esta cuestión con el objetivo de diseñar paradigmas visuales adecuados, que permitan atribuir los cambios en la
actividad cerebral a las variables de interés [3]. Por ejemplo, es
importante conocer cómo se codifica la intensidad de los estímulos, ya que diferentes resultados en cuanto al área cerebral
activada o a la cantidad de activación que se produce pueden
afectar a las conclusiones que se obtengan en trabajos que estudien la función visual. La posibilidad de cuantificar la respuesta
cortical permitiría diferenciar respuestas normales de otras patológicas, como puede ser el caso de sujetos con fotofobia, en
los que un estímulo luminoso normal genera una sensación desproporcionada. Además de la utilidad para la investigación básica y el mejor conocimiento del cerebro y sus funciones, existe
también una posible utilidad clínica. Una de las alteraciones
que pueden asociarse a algunas enfermedades es la fotofobia. El
uso de este tipo de sujetos y su comparación con controles sanos contribuirán a diseñar un método de investigación reproducible mediante RMf para el estudio cuantificado de la respuesta
neuronal a estímulos luminosos del córtex occipital [5-8]. De
esta forma, la RMf podría ser utilizada como test diagnóstico o
como marcador de respuesta a tratamientos.
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Aceptado tras revisión externa: 22.02.07.
a
Servicio de Neurorradiología. b Servicio de Neurología. Hospital Ruber
Internacional. c Departamento de Psicología Básica II. UNED. d Unidad de
Daño Cerebral. Hospital Beata María Ana. e Servicio de Medicina interna.
Fundación Hospital Alcorcón. f Laboratorio de Análisis de Imagen Médica.
Universidad Rey Juan Carlos. Madrid, España.
Correspondencia: Dr. Juan Álvarez-Linera. Servicio de Neurorradiología.
Hospital Ruber Internacional. La Masó, 38. E-28034 Madrid. E-mail: [email protected]
J. ÁLVAREZ-LINERA PRADO, ET AL
PACIENTES Y MÉTODOS
Participantes
Se seleccionaron 20 controles sanos y 20 fotofóbicos [8], con exploración
neurológica normal y edad entre 20 y 60 años (Tabla I).
Todos los participantes fueron sometidos a una exploración física general
y neurológica minuciosa, y fueron excluidos de la muestra aquellos participantes que padecían alguna alteración de la vía visual, cualquier proceso
psiquiátrico que pudiera interferir con los resultados, y alguna dificultad
que pudiera interferir con la realización del registro (claustrofobia, posibilidad de embarazo, etc.). Todos los participantes firmaron un consentimiento
informado. El estudio fue aprobado por el comité ético del hospital.
Tabla I. Características de los participantes.
Sujetos con fotofobia
(n = 20)
Controles
(n = 20)
p
Edad media (rango)
31,75 años (21-53)
33,70 años (23-60)
0,563
Sexo
Mujeres: 13 (65%)
Hombres: 7 (35%)
Mujeres: 9 (45%) 0,204
Hombres: 11 (55%)
Color de ojos
Oscuros: 15 (75%)
Claros: 5 (25%)
Oscuros: 15 (75%)
Claros: 5 (25%)
1
Estímulos
Antes de la realización del estudio de RMf se procedió a la elección de distintas intensidades del estímulo luminoso, con el objetivo de valorar la respuesta occipital a los estímulos y el grado de molestia a distintas intensidades. La fuente luminosa consistió en un foco halógeno de 600 W de luz blanca de 12 cm de diámetro (Dedolight).
Dada la imposibilidad de realizar las mediciones de intensidad luminosa
sobre las pupilas del paciente con un luxómetro (Universidad de Trondheim,
Noruega) dentro del recinto de la RMf, se reprodujeron las mismas condiciones en una sala normal con objeto de calcular el número de luxes que se
proyectaban en la pupila a las distintas intensidades luminosas, teniendo en
cuenta la absorbencia debida a la pantalla de protección del recinto de la resonancia, así como la pantalla interpuesta entre el foco y el paciente y la distancia foco-pupila del paciente. El cristal que separaba el cañón de la habitación donde se encontraba la resonancia presentaba una absorbencia a la
luz variable, que fue calculada para cada intensidad lumínica aplicada, y
que ha sido tenida en cuenta en todos los cálculos (el 53% para la intensidad
lumínica 3, el 60% para la intensidad 4, el 62% para la intensidad 6 y el
68% para la intensidad 7).
La fuente luminosa estaba conectada a un dimmer que controlaba diez intensidades posibles. Previamente al inicio del estudio, se realizaron mediciones con casos y controles con objeto de determinar cuál era la mínima intensidad producida por la fuente que provocaba respuesta de la corteza occipital y que a su vez era percibida por el sujeto. Para valorar la intensidad de
la molestia, los participantes debían graduar ésta en una escala Likert de 0 a
3 puntos tras la aplicación de cada estímulo (0: no me ha molestado nada; a 3:
molestia importante, es la máxima intensidad luminosa que puedo aguantar).
Así, se decidió aplicar para el estudio cuatro intensidades distintas, siempre
en sentido creciente, que correspondían a las intensidades 3, 4, 6 y 7. Los
luxes sobre la pupila, calculados para las distintas intensidades, fueron de
0,94, 2,40, 17,48 y 20,82, respectivamente, una vez descontada la absorbencia de la mampara protectora. Se decidió este límite superior porque la mayoría de los fotofóbicos testados durante el diseño del estudio presentaban
ya un grado de molestia 3 con la intensidad 6.
Diseño experimental
El estudio de RMf se realizó mediante un diseño de bloques en el que se alternaban tres bloques de reposo (A) con tres bloques de activación (B): AB-A-B-A-B. Cada bloque tuvo una duración de 30 s. Los bloques de activación consistían en la proyección de un haz de luz intermitente (en ciclos de
luz-oscuridad de 2 s) a la intensidad testada.
La fuente luminosa se colocó en la sala de operadores de la RMf, ajustada a la altura del túnel de la resonancia. Entre el foco y los pies del paciente
se colocó una pantalla semitransparente marcada en su punto medio, donde
el paciente fijaba la mirada con objeto de evitar la dispersión de la luz (distancia ojos-pantalla: 1,90 m). Además, se colocó un pequeño espejo a la altura de los ojos del paciente, que reflejaba sobre los mismos el haz de luz a
las distintas intensidades. La distancia entre el foco y los ojos del paciente
era de 5 m. Tanto el recinto de la resonancia magnética como el adyacente,
separado por una mampara de protección, permanecieron en oscuridad durante la prueba.
Todos los participantes debían pasar por las cuatro condiciones/intensidades del estudio. Sin embargo, al final de la serie para cada intensidad se preguntaba al participante por el grado de fotofobia percibido, y no se pasaba a
la siguiente intensidad si refería una molestia importante. Por esta razón, cinco de los sujetos con fotofobia y uno de los controles no fueron sometidos a
la intensidad lumínica 7. La duración de cada exploración fue de 45-60 min.
148
Adquisición de las imágenes
Las imágenes fueron adquiridas en una resonancia magnética de 3 T (General Electric Signa VHI). Se utilizó una antena de superficie que cubría la
corteza occipital. Para el estudio estructural se efectuó una adquisición con
técnica de eco de gradiente y secuencias T1 (FSPGR-3D) con cortes de 1 mm
que abarcaba todo el cerebro (matriz: 256 × 224; FOV: 24), con lo que se
consiguió un bloque tridimensional de todo el cerebro con vóxel isotrópico.
Para el estudio funcional, se efectuaron ocho cortes de 5 mm, con espacio
entre cortes de 1 mm, para cubrir toda la corteza occipital en plano axial. Se
empleó una secuencia EPI con técnica de eco de gradiente (TR: 3.000 ms;
TE: 30 ms; ángulo: 90º). Se repitió la secuencia de ocho cortes durante 63
adquisiciones, y se descartaron las tres primeras para los análisis.
Análisis de datos
Los análisis se realizaron con el software SPM 99 (Statistical Parametric
Mapping, Wellcome Department of Cognitive Neurology, University College of London, UK). Todos los análisis estadísticos fueron realizados de forma ciega. Las puntuaciones t se utilizaron para determinar el número de vóxels activados significativamente a cada intensidad, respecto de la situación
de oscuridad; es importante resaltar que solamente se consideraron para el
análisis los vóxels con valor de p < 0,001.
Para comparar tanto el número como la intensidad de los vóxels activados se realizó un contraste de hipótesis mediante el test t de Student para
muestras independientes, una vez comprobada la distribución normal de las
variables. Se consideraron diferencias estadísticamente significativas aquéllas que mostraban un valor de p < 0,05. Para las variables que no mostraron
una distribución normal, se utilizaron test no paramétricos (U de MannWhitney). Este análisis se realizó con el paquete estadístico SPSS v. 10 para
Windows.
RESULTADOS
Área de activación
Se obtuvieron mapas de activación cuantificables de la corteza occipital
para cada sujeto e intensidad (Fig. 1). Se observaron diferencias significativas entre los distintos estímulos y el área cortical activada, que aumentó
con la intensidad del estímulo en los primeros estadios, aunque con tendencia a estabilizarse en las intensidades más altas. El área de la corteza occipital activada para cada intensidad luminosa se comparó entre fotofóbicos
y controles (Tabla II y Fig. 2). Se observó la existencia de diferencias estadísticamente significativas en cuanto al área (número de vóxels activados)
a intensidades baja e intermedia (intensidades 3 y 4), sin diferencias significativas con intensidades lumínicas elevadas. Los sujetos con fotofobia
mostraron una mayor área de activación que los controles a igual intensidad del estímulo.
Intensidad de la activación
Se realizó el cálculo de la intensidad de activación de cada vóxel, representado por una escala de grises; este parámetro es una forma de medición de la
amplitud de la onda BOLD producida para cada intensidad luminosa. Una
vez analizados, como se muestra en la tabla III y en la figura 3, no se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre fotofóbicos y controles en ninguna de las intensidades testadas. Sin embargo, se observa una
tendencia en los resultados que podría apuntar la existencia de estas diferencias, si bien el escaso número de participantes, o el presente tamaño del efecto, pueden afectar a la potencia de contraste de este análisis.
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RMf DE LA CORTEZA VISUAL
Figura 1. Actividad asociada a los diferentes niveles de intensidad de luz.
Tabla II. Diferencias en el área de activación.
Área 3
Tipo
n
Media
(vóxels)
Fotofobia
20
327,4
Controles
20
169,9
Fotofobia
20
503,2
Controles
20
336,1
Fotofobia
20
586,25
Controles
20
516,2
Fotofobia
15
496,2
Controles
19
394,79
p
0,027
Área 4
0,034
Área 6
0,323
Área 7
0,21
Figura 2. Área activada (vóxels) para las diferentes intensidades de luz.
DISCUSIÓN
La corteza visual es una de las áreas del cerebro más estudiadas,
tanto en animales como en humanos. Algunos estudios se han
centrado en la localización de determinadas características del
entorno visual y de los estímulos, tales como el movimiento, el
color, etc. Sin embargo, se han realizado muy pocos estudios
sobre la dinámica de las respuestas en la corteza visual en relación con los cambios en la intensidad del estímulo [3,4]. El estudio actual no pretende inferir una especialización determinada para las áreas estudiadas, sin embargo, sí permite estudiar la
relación entre la intensidad del estímulo y la intensidad de la ac-
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tividad cerebral registrada, así como contribuir a validar la RMf
como técnica para el estudio de la vía visual.
Los resultados encontrados muestran cómo pequeñas variaciones en una característica de los estímulos (intensidad de la
luz) producen cambios en la actividad cerebral evocada y, por
tanto, en su procesamiento, y cómo la RMf es una técnica válida para su detección y estudio. Este resultado confirma la idea
propuesta por Bartels et al [9], que muestra cómo los cambios
en las cualidades del estímulo producen directamente cambios en
la actividad cerebral.
Para Zeki [10,11], existen dos argumentos que resumen en
parte su perspectiva sobre el ‘cerebro visual’: 1) que los distin-
149
J. ÁLVAREZ-LINERA PRADO, ET AL
tos atributos del mundo varían de forma independiente y, por
tanto, han de estar representados también de forma independiente; y 2) que los diferentes componentes necesarios para
construir una representación de los distintos atributos de la escena visual, como el color o el movimiento, son tan diferentes
entre sí, que han de requerir ‘maquinarias’ radicalmente distintas para su procesamiento. Sin embargo, parece que la intensidad del estímulo percibido no es una característica que se asocia a una región especializada de la corteza, sino que es la ‘cantidad’ de actividad producida la que informa al sujeto sobre el
estímulo percibido.
Así, a medida que aumenta la intensidad del estímulo, aumenta la actividad en la corteza visual primaria. Las áreas e intensidades en la actividad encontrada apoyan la idea de un proceso de reclutamiento de neuronas, de forma que a medida que
aumenta la intensidad de la estimulación, se incrementa el número de neuronas que responden ante el estímulo. Esta activación se produce en las neuronas del área visual primaria (área
17 de Brodmann), mientras que la contribución de las neuronas
de áreas asociativas (18 y 19) es escasa. Dado que el estímulo
ha sido luminoso puro, cuantitativo, sin ninguna cualidad asociada, parece razonable que las neuronas activadas hayan sido
mayoritariamente las del área 17. De hecho, la corteza visual
primaria es excitada intensamente por cambios de intensidad luminosa, mientras que la discriminación de colores, formas, caras o los componentes gnósicos de la percepción visual, dependen de la corteza visual asociativa [10,12-14].
Hay que señalar, sin embargo, que la extensión de la activación alcanza un pico para la intensidad de luz 6, y no varía significativamente con intensidades de luz superiores, tanto en sujetos con fotofobia como en controles. El proceso de reclutar
más neuronas a medida que se incrementa la intensidad del estímulo se detiene en intensidades altas, de forma que los mecanismos de adaptación y defensa predominan en ese rango de
energía luminosa. A partir de ese punto, la extensión de la actividad se detiene, e incluso a veces disminuye, tal y como se
muestra en las figuras 2 y 3. Este fenómeno, observado también
por Mohamed et al [4], puede deberse exclusivamente a un mecanismo perceptivo, pero se pueden considerar otras posibilidades. La tendencia a disminuir a partir de una determinada intensidad puede atribuirse a un mecanismo o reflejo de acomodación de la pupila para controlar la cantidad de luz que recibe la
retina. A medida que aumenta la intensidad de la luz, se incrementa el número de células implicadas en su procesamiento.
Pero una vez superado cierto umbral, la disminución del tamaño de la pupila restringe la cantidad de luz que recibe la retina,
y disminuye así la actividad occipital encontrada. También hay
que tener en cuenta la influencia del propio efecto BOLD, ya
que, como es bien sabido, su capacidad es limitada y llega un
momento en el que los cambios hemodinámicos no aumentan
proporcionalmente a la actividad cortical, por lo que el subsiguiente aumento de la actividad cortical puede incluso dar lugar
a una disminución de la concentración de oxihemoglobina y,
por tanto, a una disminución ‘paradójica’ del efecto BOLD. En
este sentido, es interesante insistir en que no existen diferencias
entre los grupos de fotofobia y de control en la respuesta a este
rango de iluminación.
Por otra parte, los resultados muestran que el córtex visual
de los sujetos con fotofobia es más sensible a la luz que el de los
sujetos control. No es el objetivo de este artículo caracterizar la
respuesta específica de este grupo de pacientes; sin embargo,
150
Figura 3. Intensidad de la activación para los diferentes niveles de estimulación.
Tabla III. Intensidad de la activación del córtex occipital.
Intensidad 3
Tipo
n
Media
Fotofobia
20
9,18
Controles
20
8,09
Fotofobia
20
11,00
Controles
20
9,74
Fotofobia
20
12,07
Controles
20
11,46
Fotofobia
15
11,45
Controles
19
10,25
p
0,2
Intensidad 4
0,224
Intensidad 6
0,51
Intensidad 7
0,162
hay que señalar que la reactividad a la luz es anormal en los fotofóbicos y cuantitativamente diferente de la de los controles.
Los resultados de este trabajo muestran la utilidad potencial
de la RMf en contextos clínicos, lo que pone de relieve cómo la
actividad cerebral varía en función de las variaciones de los estímulos y de las características del sistema que procesa los estímulos. Además, hay que indicar que la RMf es una técnica que
contribuye a examinar aquellos cambios que pueden afectar a la
intensidad de la respuesta cortical, con el objetivo de investigar
la efectividad de tratamientos, la progresión de diversas patologías e incluso la distinción de subtipos de patología. La RMf ya
ha mostrado su utilidad en otros grupos de pacientes [15-17],
demostrando que la técnica permite encontrar diferencias cuantificables en la actividad cerebral. El presente estudio deja la
puerta abierta a nuevas investigaciones con RMf sobre otros aspectos del funcionamiento del sistema visual, las variaciones en
los estímulos del entorno y las respuestas de los sujetos, atendiendo no exclusivamente a la relación con la corteza visual primaria, sino también a la modulación que otras regiones del cerebro pueden estar ejerciendo.
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RMf DE LA CORTEZA VISUAL
BIBLIOGRAFÍA
1. Albrecht D, Hamilton DB. Striate cortex of monkey and cat: contrast
response function. J Physiol 1982; 48: 217-37.
2. Geisler WS, Albrecht D. Visual cortex neurons in monkeys and cats:
detection, discrimination, and identification. Visual Neurosci 1997; 14:
897-919.
3. Goodyear BG, Menon R. Effect of luminance contrast on BOLD fMRI
response in human primary visual cortex. J Neurophysiol 1998; 79: 2204-7.
4. Mohamed FB, Pinus A, Faro S, Patel D, Tracy JI. BOLD fMRI of the
visual cortex: quantitative responses measured with a graded stimulus
at 1.5 tesla. J Magn Reson Imaging 2002 16: 128-36.
5. Yusta-Izquierdo A, Sánchez-Migallón MJ, Higes-Pascual F, VázquezMiralles JM. Migraña. Medicine 2003; 8: 5021-32.
6. Liaño-Martínez H, Liaño-Riera M. Cefalea: concepto epidemiológico
e impacto socioeconómico. Medicine 2003; 8: 5013-20.
7. Stang PE, Osterhaus JT, Celentano DD. Migraine. Patterns of healthcare use. Neurology 1994; 44: 47-55.
8. Vanagaite VJ, Stovner LJ. Photophobia and phonophobia in tensiontype and cervicogenic headache. Cephalalgia 1998; 18: 313-8.
9. Bartels A, Zeki S. The chronoarchitecture of the human brain: functional anatomy based on natural brain dynamics and the principle of
functional independence. In Frackowiak R, Friston K, Frith C, Dolan
RJ, Price CJ, Zeki S, et al, eds. Human brain function. London: Elsevier;
2004. p. 201-30.
10. Zeki S. Functional specialisation in the visual brain: probable and improbable visual areas. In Frackowiak R, Friston K, Frith C, Dolan RJ,
Price CJ, Zeki S, et al, eds. Human brain function. London: Elsevier;
2004. p. 161-70.
11. Zeki S. A vision of the brain. Oxford: Blackwell; 1993.
12. Kanwisher N, Mc Dermott J, Chum MM. The fusiform face area: a module in human extrastriate cortex specialized for face perception. J Neurosci 1997; 14: 4302-11.
13. Corbetta M. Positron emission tomography as a tool to study human
vision and attention. Proc Natl Acad Sci U S A 1993; 90: 23: 10901-3.
14. Corbetta M. Functional anatomy of visual attention in the human
brain: studies with positron emission tomography. In Parasuraman R,
ed. The attentive brain. Cambridge, MA: MIT Press; 1998. p. 95-122.
15. Toosy AT, Hickman SJ, Miszkiel KA, Jones SJ, Plant GT, Altmann
DR, et al. Adaptive cortical plasticity in higher visual areas after acute
optic neuritis. Ann Neurol 2005; 57 5: 622-33.
16. Caulo M, Van Hecke J, Toma L, Ferretti A, Tartaro A, Colosimo C, et
al. Functional MRI study of diencephalic amnesia in Wernicke-Korsakoff syndrome. Brain 2005; 128: 1584-94.
17. Faro SH, Mohamed FB, Tracy JI, Elfont RM, Pinus AB, Lublin FD, et
al. Quantitative functional MR imaging of the visual cortex at 1.5 T as
a function of luminance contrast in healthy volunteers and patients
with multiple sclerosis. AJNR Am J Neuroradiol 2002; 23: 59-65.
FUNCTIONAL MAGNETIC RESONANCE IMAGING OF THE VISUAL CORTEX:
RELATION BETWEEN STIMULUS INTENSITY AND BOLD RESPONSE
Summary. Introduction. Visual system is a high interest topic in neuroscience research. The new neuroimaging techniques,
such as functional magnetic resonance imaging (fMRI), allow us to quickly improve our knowledge on the visual system using
non-invasive methods. This work examines the effect of small changes in the intensity of a visual stimulus over the BOLD
response in the visual cortex. Aims. To perform a detailed analysis of the visual cortex reaction to different intensities of a
light source and to verify the ties between the intensity of the visual stimulus and the cortical response. Subjects and methods.
Using fMRI (3 T), we registered BOLD response (area and intensity of the signal change) in 20 photophobic patients and 20
controls while viewing different stimulus intensities from a light source. Results. We found a direct relation between stimulus
intensity and occipital response. We show that cortical reactivity is higher in patients with photophobia than normal controls,
specially for the lower and medium intensities. Conclusions. fMRI is a valid and robust technique to register consistent and
reproducible responses in different groups of subjects. It is useful for the study of normal cortex functioning as well as for
clinical use. [REV NEUROL 2007; 45: 147-51]
Key words. BOLD response. Functional neuroimaging. Magnetic resonance imaging. Occipital cortex. Photophobia. Vision.
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