Co to jest funkcjonalne rezonans magnetyczny?

Funkcjonalne obrazowanie rezonansu magnetycznego (fMRI) jest specjalistyczną wersją skanu MRI. Zamiast skupiać się tylko na obrazowaniu tkanek mózgu, śledzi również przepływ krwi do różnych obszarów, w oparciu o pewne zadania umysłowe wykonywane przez pacjenta. Ten czuły przepływ krwi nazywa się aktywnością hemodynamiczną. Dostępność funkcjonalnego obrazowania rezonansu magnetycznego znacznie wzrosła od wczesnych lat 90. XX wieku i stała się jedną z bardziej powszechnych form neuroobrazowania.

Od dawna wiadomo, że zmiana obszarów aktywności neuronalnej w mózgu powoduje zmiany przepływu krwi przez te obszary. Kiedy komórki nerwowe w mózgu lub gdziekolwiek indziej stają się aktywne, zużywają tlen z krwi. W przeciwieństwie do komórek mięśniowych, nie mają pobliskich rezerw glukozy i tlenu, a przepływ krwi należy natychmiast zmodyfikować, aby uwzględnić zwiększoną aktywność nerwową. Prowadzi to do zlokalizowanych obszarów odtlenionej krwi, w których miała miejsce aktywność nerwu, i obszary te są tym, co widzi funkcjonalne obrazowanie rezonansu magnetycznego.

Właściwości magnetyczne krwi różnią się w zależności od tego, czy jest ona natleniona, czy odtleniona. Ta sygnatura magnetyczna jest odczytywana przez funkcjonalny skaner rezonansu magnetycznego. Technologia ta została opracowana po raz pierwszy w 1990 roku i otworzyła wiele potencjalnych możliwości rozwoju naszej wiedzy na temat funkcji i organizacji mózgu.

Gdy pacjent przechodzi czynnościową procedurę obrazowania metodą rezonansu magnetycznego, może trwać od 15 minut do dwóch godzin, w zależności od celu. Bardzo ważne jest, aby pacjent przez cały czas leżał całkowicie nieruchomo, aby uzyskać użyteczne obrazy. Może to być problematyczne dla małych dzieci lub dzieci z pewnymi zaburzeniami psychicznymi, ale można podjąć próby dostosowania się do potrzeb tych pacjentów. Osobnikom można podawać różne informacje sensoryczne lub zostać poproszonym o wykonanie zadań umysłowych, takich jak zapamiętywanie w trakcie badania, podczas gdy lekarz czyta i interpretuje obszary aktywności mózgu wyświetlane na ekranie.

Największą zaletą funkcjonalnego obrazowania metodą rezonansu magnetycznego jest to, że jest on całkowicie nieinwazyjny i nie wymaga wstrzykiwania kontrastowego barwnika radioaktywnego lub podobnego materiału. Oznacza to, że pacjent nie jest narażony na niepotrzebne promieniowanie. W razie potrzeby długość procedury może być również bardzo krótka.

Wady tych procedur związane są z charakterem tego, co mierzą. To znaczy, że odpowiedzi hemodynamiczne wynikające z aktywności neuronalnej są czasami trudne do odróżnienia od odpowiedzi z powodu innych zdarzeń w ciele. Z tego powodu, gdy dane fMRI są publikowane, zwykle przyjmują one formę zbiorczych obrazów, pogrupowanych razem z danymi zebranymi w czasie od wielu różnych podmiotów.