Wat is fMRI?

FMRI is een apparaat dat door artsen of ander medisch personeel wordt gebruikt om hersenactiviteit in kaart te brengen. Het staat voor functionele magnetische resonantie beeldvorming . De f aan het begin van fMRI wordt niet met een hoofdletter geschreven, tenzij aan het begin van een zin.

Een fMRI-machine is een groot, kostbaar stuk medische apparatuur dat hoge magnetische velden genereert. Om deze reden worden mensen met pacemakers gewaarschuwd niet in de buurt van fMRI-machines te gaan. Patiënten moeten metalen voorwerpen verwijderen voordat ze de machine binnengaan. Om de machine in te gaan, ligt een patiënt op een horizontaal brancardachtig platform dat in een cilindrische holte glijdt. De patiënt wordt magnetisch van alle kanten gescand en er wordt een realtime beeld gemaakt, dat aan artsen wordt voorgelegd voor verdere analyse.

Een fMRI-machine werkt volgens het principe van magnetische resonantie. De praktijk was voorheen bekend als magnetische resonantietomografie (MRT) of nucleaire magnetische resonantie (NMR).

Magnetische resonantie werkt als volgt. Het is al meer dan 100 jaar bekend dat bloed naar bepaalde gebieden van de hersenen stroomt wanneer die gebieden actief zijn. Dit komt omdat actieve neuronen meer bloed verbruiken dan inactieve neuronen. Rode bloedcellen dragen een substantie genaamd hemoglobine overal in het lichaam, inclusief naar actieve neuronen. Wanneer een neuron actief is, verbruikt het meer zuurstof, dat het ontvangt in de vorm van hemoglobine.

Hemoglobine is een "zuurstofopslagmolecuul" dat in staat is om zuurstof meerdere keren vrij te geven en te absorberen. Rode bloedcellen bevatten voldoende hemoglobine, dat wordt geoxygeneerd met lucht uit de longen en vervolgens zuurstofarm wanneer cellen worden voorzien van zuurstof. Geoxygeneerd en zuurstofarm hemoglobine hebben verschillende magnetische eigenschappen.

Geoxygeneerd hemoglobine is diamagnetisch, wat betekent dat het een magnetisch veld licht afstoot. Deoxygenated hemoglobine is paramagnetisch, wat betekent dat de toepassing van een extern magnetisch veld ervoor zorgt dat het enigszins magnetisch wordt. Beide effecten zijn klein, maar meetbaar.

De deoxygenatie van hemoglobine in actieve neurale gebieden is wat de fMRI-machine oppikt. Dit gebeurt enkele seconden na de neurale activiteit zelf. FMRI-machines zijn om een ​​aantal redenen als wetenschappelijk hulpmiddel bekritiseerd, waaronder dat sommige theorieën over het interpreteren van fMRI niet te verantwoorden zijn en dat verschillende delen van de hersenen meer of minder zuurstof kunnen consumeren, zelfs als ze ongeveer hetzelfde activiteitsniveau hebben. Hoe dan ook, fMRI wordt al jaren met succes gebruikt om verschillende hersenproblemen te diagnosticeren. Het is ook in de psychologie gebruikt om te onderzoeken welke taken welke hersengebieden activeren.