E11 Acoplamento neurovascular

Tópico

O acoplamento neurovascular relaciona a atividade neuronal local no tecido cerebral — ou seja, a taxa de disparo local de seus neurônios — com alterações regionais em três propriedades do tecido cerebral: fluxo sanguíneo cerebral, volume sanguíneo e oxigenação tecidual. Esse acoplamento neurovascular é a base fisiológica para técnicas de neuroimagem funcional, como a ressonância magnética funcional (RMf).

O modelo do balão descreve esse acoplamento neurovascular do tecido cerebral em três estágios sucessivos. No primeiro estágio, um sinal vasodilatador proveniente do tecido cerebral responde à atividade neuronal local e decai ao longo do tempo, uma vez que essa atividade neuronal cessa. No segundo estágio, o fluxo sanguíneo que chega ao tecido cerebral integra esse sinal vasodilatador ao longo do tempo: quanto mais intenso e sustentado for o sinal vasodilatador, maior será o fluxo sanguíneo que se acumula no tecido cerebral.

No terceiro estágio, o fluxo sanguíneo que chega ao tecido cerebral preenche um compartimento venoso. O volume normalizado e o conteúdo normalizado de desoxihemoglobina deste compartimento variam de acordo com o fluxo sanguíneo de entrada e a fração de extração de oxigênio (FOO) do tecido cerebral: quanto maior o fluxo sanguíneo de entrada, maior o volume normalizado do compartimento venoso, enquanto quanto maior a FOO, maior o conteúdo normalizado de desoxihemoglobina que se acumula neste compartimento venoso.

A taxa metabólica de oxigênio do tecido cerebral está relacionada tanto ao fluxo sanguíneo de entrada quanto à FOO: quanto maior o fluxo sanguíneo de entrada e maior a FOO, maior a taxa metabólica de oxigênio do tecido cerebral. Finalmente, o sinal dependente do nível de oxigênio no sangue medido por ressonância magnética funcional (RMf) é aproximado como uma combinação linear das alterações no volume normalizado e no conteúdo normalizado de desoxihemoglobina do compartimento venoso do tecido cerebral. Em resumo, é esse mesmo tecido cerebral, desde a atividade neuronal local que desencadeia o sinal vasodilatador até as alterações no compartimento venoso, que, em última análise, produz esse sinal dependente do nível de oxigênio no sangue que a ressonância magnética funcional detecta indiretamente.

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