Was ist funktionelle Magnetresonanztomographie?
Die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) ist eine spezielle Version eines MRT-Scans. Anstatt sich nur auf die Abbildung des Gehirngewebes zu konzentrieren, wird auch der Blutfluss zu verschiedenen Bereichen verfolgt, basierend auf bestimmten mentalen Aufgaben, die vom Patienten ausgeführt werden. Dieser ansprechende Blutfluss wird als hämodynamische Aktivität bezeichnet. Die Verfügbarkeit der funktionellen Magnetresonanztomographie hat seit Anfang der neunziger Jahre stark zugenommen und ist zu einer der verbreitetsten Formen der Neurobildgebung geworden.
Es ist seit langem bekannt, dass eine Veränderung der neuronalen Aktivität im Gehirn zu einer Veränderung des Blutflusses in diesen Bereichen führt. Wenn Nervenzellen im Gehirn oder anderswo aktiv werden, verbrauchen sie Sauerstoff aus dem Blut. Im Gegensatz zu Muskelzellen verfügen sie nicht über Glukose- und Sauerstoffreserven in der Nähe, und der Blutfluss muss sofort geändert werden, um einer erhöhten neuralen Aktivität Rechnung zu tragen. Dies führt zu lokalisierten Bereichen von sauerstofffreiem Blut, in denen die Nervenaktivität stattgefunden hat, und diese Bereiche sind für die funktionelle Magnetresonanztomographie sichtbar.
Die magnetischen Eigenschaften von Blut unterscheiden sich je nachdem, ob es sauerstoffhaltig oder sauerstofffrei ist. Diese magnetische Signatur wird von einem funktionellen Magnetresonanztomographen gelesen. Die Technologie hierfür wurde erstmals 1990 entwickelt und hat viele potenzielle Möglichkeiten für die Entwicklung unseres Verständnisses der Gehirnfunktion und -organisation eröffnet.
Wenn ein Patient einer funktionellen Magnetresonanztomographie unterzogen wird, kann diese je nach Verwendungszweck zwischen 15 Minuten und zwei Stunden dauern. Es ist sehr wichtig, dass der Patient während dieser Zeit völlig ruhig liegt, um brauchbare Bilder zu erhalten. Dies kann für Kleinkinder oder Kinder mit bestimmten psychischen Erkrankungen problematisch sein, es kann jedoch versucht werden, den Bedürfnissen dieser Patienten Rechnung zu tragen. Den Probanden können verschiedene sensorische Informationen präsentiert werden oder sie können aufgefordert werden, mentale Aufgaben wie das Auswendiglernen während der Untersuchung auszuführen, während ein Arzt die Bereiche der Gehirnaktivität liest und interpretiert, wie sie auf einem Bildschirm angezeigt werden.
Der größte Vorteil der funktionellen Magnetresonanztomographie besteht darin, dass sie vollständig nicht invasiv ist und keine Injektion von radioaktivem Kontrastmittel oder ähnlichem Material erfordert. Dies bedeutet, dass der Patient keiner unnötigen Strahlung ausgesetzt ist. Die Dauer des Verfahrens kann bei Bedarf auch sehr kurz sein.
Die Nachteile dieser Verfahren hängen mit der Art ihrer Messung zusammen. Das heißt, dass hämodynamische Reaktionen aufgrund neuronaler Aktivität manchmal schwer von Reaktionen aufgrund anderer Ereignisse im Körper zu unterscheiden sind. Aus diesem Grund werden bei der Veröffentlichung von fMRI-Daten in der Regel aggregierte Bilder verwendet, die aus Daten gruppiert werden, die im Laufe der Zeit von vielen verschiedenen Personen gesammelt wurden.