29 Oct
Biomagnetismo: El Campo Magnético de los Seres Vivos
Los seres vivos poseen campos magnéticos. Aunque estos son débiles, diferentes órganos como el cerebro, los pulmones y el hígado poseen sus propios campos magnéticos. En el siglo XVIII, el médico austríaco Franz Anton Mesmer (1734-1815) propuso la teoría de que todos los seres vivos estaban constituidos por un fluido magnético, lo que permitía que fuesen influenciados por campos magnéticos. Mesmer aseguraba que podía curar enfermedades a través del contacto de partes del cuerpo con imanes y otros objetos imantados.
Hoy en día, las relaciones entre el magnetismo y los organismos, no solo en el ser humano, sino también en animales y plantas, conforman un campo de investigación promisorio, dividido en dos áreas básicas:
Magnetobiología
La primera área, la magnetobiología, estudia los efectos producidos por los campos magnéticos externos en los organismos. Esto incluye desde la capacidad de orientación de algunos animales, como las aves en sus vuelos migratorios, hasta los controversiales daños a la salud que podrían provenir de la exposición a ondas electromagnéticas de baja frecuencia, como las generadas por teléfonos celulares o por redes de electricidad.
Biomagnetismo
La segunda área, el biomagnetismo, se enfoca en la medición de los campos magnéticos generados por los propios seres vivos. La medición de estos campos es útil para obtener información que ayude a entender sistemas biofísicos, realizar diagnósticos clínicos y crear nuevas terapias. Debido a que exige instrumental altamente sensible, que surgió recién en la década de 1970, el biomagnetismo es un área relativamente nueva si se compara con otras áreas interdisciplinarias que involucran a la física. Existen diversas aplicaciones en el campo de la medicina, como por ejemplo: el neuromagnetismo, el cardiomagnetismo, el pneumomagnetismo y el gastromagnetismo.
Los campos magnéticos producidos por el cuerpo humano y otros seres vivos son extremadamente tenues, situándose en la escala de nanoteslas (nT) a femtoteslas (fT). Estos campos magnéticos biológicos tienen su origen en corrientes eléctricas que circulan en algunas células, como las del sistema nervioso y el corazón, o en materiales magnéticos acumulados en ciertos órganos, como el hígado y los pulmones.
Cardiomagnetismo: El Campo Magnético del Corazón
Hace más de tres décadas, Baule y McFee (1963) utilizaron bobinas de inducción para detectar el campo magnético del corazón humano, siendo esta la primera detección realizada de un campo biomagnético. La magnetocardiografía (MCG) tiene el mismo potencial de diagnóstico que la electrocardiografía (ECG) y se asegura que es posible localizar fuentes de actividades eléctricas anormales en el corazón sin la necesidad de fijar dispositivos en la piel del paciente o en el propio órgano.
El biomagnetismo posibilita también estudiar el latido cardíaco del feto a través de la magnetocardiografía fetal (MCGf). Desde que el primer MCGf fue registrado por Kariniemi (1974), varios grupos en todo el mundo han explorado el potencial de investigación de la actividad cardíaca fetal, tanto en embarazos en condiciones normales como en otros que involucran diversas patologías. En general, las señales obtenidas por electrodos sufren mucha interferencia del corazón de la madre, especialmente al final de la gestación, cuando la piel del feto está envuelta por una capa de cera, la vérnix caseosa, que actúa como aislante eléctrico. El ultrasonido, si bien tiene buena resolución señal/ruido, no proporciona la razón de latido cardíaco instantáneo ni la forma de la onda de la actividad eléctrica del corazón. La magnetocardiografía fetal, en cambio, tiene una buena relación señal/ruido durante toda la gestación y una óptima definición de la forma de la onda, lo que la convierte en una herramienta excelente para observar la actividad cardíaca de los fetos.
Neuromagnetismo: Explorando la Actividad Cerebral
Los campos magnéticos pueden ayudar a mapear el procesamiento de la información en el cerebro, el cual se realiza a través de impulsos eléctricos. Saber dónde y cuándo se procesa cierta información es fundamental para la neurociencia, y los datos obtenidos pueden ayudar también a entender ciertas patologías y a formular nuevas terapias. El alto costo limita el uso clínico de la magnetoencefalografía (MEG), que consiste en el registro de los campos magnéticos cerebrales. Su aplicación es creciente en la determinación prequirúrgica de áreas afectadas del cerebro, en el mapeo de las regiones de actividad cerebral y en la localización de actividad ligada a la epilepsia.
Por un lado, tanto la MEG como la electroencefalografía (EEG) proporcionan información sobre la distribución de corrientes primarias en el cerebro. Cuando un tejido eléctricamente activo produce un campo bioeléctrico, simultáneamente produce un campo biomagnético. Así, el origen de ambas señales, bioeléctricas y biomagnéticas, es la actividad bioeléctrica del tejido.
Comparativa entre MEG y EEG
La MEG y la EEG están formalmente basadas en los mismos principios. Sus diferencias pueden resumirse de la siguiente manera:
- En un modelo esférico del cráneo, la MEG es sensible solo a los componentes tangenciales del campo, mientras que la EEG puede detectar los tres componentes ortogonales de las corrientes primarias.
- El campo eléctrico es afectado por las conductividades del cráneo y del cuero cabelludo. Por consiguiente, la interpretación de la señal de la EEG requiere un conocimiento más preciso del espesor y las conductividades de los tejidos de la cabeza. En un modelo esférico, la falta de homogeneidad concéntrica no afecta en absoluto al campo magnético, mientras que esto sí debe ser tomado en cuenta en el análisis de los datos de la EEG.
- La instrumentación necesaria para la MEG es más sofisticada y, por consiguiente, más costosa que la requerida para la EEG.
- Las mediciones de MEG son más rápidas, puesto que no se necesita establecer contacto con electrodos en el cuero cabelludo. Sin embargo, el sujeto debe permanecer inmóvil durante las mediciones de MEG, mientras que con la EEG son posibles mediciones de mayor duración.
Deja un comentario