O echipă de cercetători americani a descoperit că tendinţa de diminuare a stării de emoţie a oamenilor pe parcursul scanărilor cerebrale a distorsionat hărţile de conexiuni cerebrale produse de imagistica prin rezonanţă magnetică funcţională (RMN).
Pe măsură ce nivelul de emoţie al oamenilor scade în timpul unui RMN, de exemplu dacă aceştia devin mai relaxaţi şi mai somnoroşi, modificările respiraţiei şi ale ritmului cardiac modifică nivelul de oxigen din sângele din creier - care sunt apoi detectate în mod eronat pe scanare ca activitate neuronală, potrivit unui studiu condus de cercetătorii de la Spitalul McLean, facultatea de medicină Harvard şi Programul de cercetare intramurală din caxdrul Institutului Naţional pentru Abuzul de Droguri (NIDA-IRP).
Lucrarea a fost publicată miercuri, în revista Nature Human Behaviour.
„Stai întins confortabil într-un scaner, cu un grad scăzut de implicare sau fără să faci nimic pentru o perioadă destul de lungă de timp, de multe ori având doar sarcina de a apăsa un buton, în timp ce scanerul zumzăie şi vibrează monoton în jurul tău", explică primul autor Cole Korponay, doctor în ştiinţe, cercetător la Centrul de imagistică al Spitalului McLean.
Aceste condiţii de atenuare a stării emoţionale creează iluzia că puterea de conectare a creierului oamenilor creşte continuu pe parcursul examinării pentru a ajuta la o mai bună concentrare.
Scanările RMN sunt utilizate în mod obişnuit pentru a cartografia în mod non-invaziv conectivitatea creierului într-o varietate de situaţii, inclusiv planificarea unei intervenţii chirurgicale, înţelegerea impactului unui AVC (accident vascular cerebral) şi studierea modului în care bolile mintale afectează funcţia neurologică.
Cu toate acestea, întrucât platforma RMN se bazează pe schimbările în oxigenul din sângele cerebral pentru a măsura indirect activitatea neuronală, este vulnerabil la „bruiajul" provenit din alte procese care pot afecta oxigenul din sânge - cum ar fi schimbările în respiraţie şi ritmurile cardiace.
Şi, deoarece modelele de respiraţie şi de ritm cardiac sunt strâns legate de nivelurile de emoţie, aceste schimbări pot introduce alterări semnificative în datele RMN.
În mod problematic, condiţiile de aşa natură din timpul unei scanări RMN tind să adoarmă progresiv oamenii la o stare emoţională mai scăzută.
În studiul de faţă, echipa de cercetare a identificat un semnal specific al fluxului sanguin care părea să urmărească atât scăderea nivelului emoţional al subiectului, cât şi falsa creştere a intensităţii conexiunilor funcţionale ale creierului.
Acest semnal de bruiaj fiziologic, non-neuronal - denumit semnalul „oscilaţie sistemică de frecvenţă joasă" (sLFO) - a crescut în timp în timpul scanării, într-un model spaţial şi temporal care se potrivea strâns cu modelul de creştere a intensităţii conexiunilor în creier.
Cercetătorii au demonstrat apoi că o metodă numită RIPTiDe, dezvoltată de coautorul principal Blaise Frederick, biofizician la Centrul de imagistică a spitalului McLean, pentru a elimina semnalul sLFO din datele RMN, a fost capabilă să elimine aceste creşteri aparente ale intensităţii conexiunilor.
Prin adoptarea acestei proceduri de reducere a bruiajului (denoising) sLFO, s-ar putea atenua efectele distorsionante ale modificărilor exercitate de scăderea emoţiilor în timpul scanărilor cerebrale şi s-ar putea spori validitatea şi fiabilitatea rezultatelor RMN, au concluzionat autorii studiului.
