Neurovascular coupling and functional neuroimaging in epilepsy / Acoplamento neurovascular e neuroimagem funcional em epilepsia

ABSTRACT

INTRODUCTION: The neural regulation of the microcirculation is done by the functional neurovascular unit that is composed of vascular, astroglial and neuronal cells. The neurovascular unit represents the interface between the Central Nervous System and the Vascular System. OBJECTIVE: This paper reviews the literature on functional neuroimaging with a particular focus on the mechanisms of the neurovascular coupling. CONCLUSIONS: Functional neuroimaging techniques as functional MRI, SPECT and PET distinguish metabolic and physiological processes underlying normal and abnormal events, based on neurovascular coupling. Although these techniques still have limitations in temporal and spatial resolution, they have considerably reduced the need for intracranial electrodes or invasive functional tests in the presurgical evaluation for intractable epilepsy. Recently, new techniques as optical approaches (measurement of intrinsic optical signals and near infrared spectroscopy) have increased both temporal and spatial resolutions. The use of such techniques in animal models has yielded experimental evidence for a neurovascular coupling in normal and epileptic conditions.

RESUMO

INTRODUÇÃO: A regulação da microcirculação cerebral é realizada pela unidade neurovascular, que é composta por vasos sangüíneos, células astrogliais e neuronais. A unidade neurovascular representa a interface funcional entre o Sistema Nervoso Central e o sistema vascular. OBJETIVO: Este trabalho revisa a literatura sobre técnicas de neuroimagem funcional com especial enfoque nos mecanismos do acoplamento neurovascular. CONCLUSÃO: Técnicas de neuroimagem como a Ressonância Magnética funcional, SPECT e PET baseiam-se no acoplamento neurovascular para explorarem os processos metabólicos e fisiológicos subjacentes a eventos cerebrais normais e anormais. Embora estas técnicas apresentem limitações de resolução temporal e espacial, sua aplicabilidade em epilepsia tem reduzido consideravelmente a necessidade de eletrodos intracranianos e de outros métodos funcionais invasivos na avaliação pré-cirúrgica de pacientes com epilepsia intratável. Recentemente, novos procedimentos ópticos (mensuração do sinal intrínseco óptico e espectroscopia por raio infravermelho) que possuem excelente resolução espacial e temporal têm fornecido evidências experimentais do acoplamento neurovascular no cérebro normal e epiléptico.