Co to jest fMRI?
FMRI to urządzenie używane przez lekarzy lub inny personel medyczny do mapowania aktywności mózgu. Oznacza funkcjonalne obrazowanie rezonansu magnetycznego . Litera f na początku fMRI nie jest pisana wielkimi literami, chyba że na początku zdania.
Maszyna fMRI to duży, kosztowny sprzęt medyczny wielkości łóżka, który wytwarza wysokie pola magnetyczne. Z tego powodu ostrzega się osoby z rozrusznikami serca, aby nie zbliżały się do maszyn fMRI. Przed wejściem do urządzenia pacjenci muszą usunąć metalowe przedmioty. Aby wejść do maszyny, pacjent leży na poziomej platformie przypominającej nosze, która wsuwa się w cylindryczną wnękę. Pacjent jest skanowany magnetycznie ze wszystkich stron i tworzony jest obraz w czasie rzeczywistym, który jest przekazywany lekarzom do dalszej analizy.
Maszyna fMRI działa na zasadzie rezonansu magnetycznego. Praktyka znana była wcześniej jako tomografia rezonansu magnetycznego (MRT) lub magnetyczny rezonans jądrowy (NMR).
Rezonans magnetyczny działa w następujący sposób. Od ponad 100 lat wiadomo, że krew przepływa do niektórych obszarów mózgu, gdy obszary te są aktywne. Wynika to z faktu, że aktywne neurony zużywają więcej krwi niż neurony bezczynne. Czerwone krwinki niosą w całym organizmie substancję zwaną hemoglobiną, w tym do aktywnych neuronów. Kiedy neuron jest aktywny, zużywa więcej tlenu, który otrzymuje w postaci hemoglobiny.
Hemoglobina jest „cząsteczką magazynującą tlen”, która jest w stanie wielokrotnie uwalniać i absorbować tlen. Czerwone krwinki zawierają dużą ilość hemoglobiny, która jest natleniona powietrzem z płuc, a następnie odtleniana, gdy komórki są zasilane tlenem. Dotleniona i odtleniona hemoglobina mają różne właściwości magnetyczne.
Dotleniona hemoglobina jest diamagnetyczna, co oznacza, że lekko odpycha pole magnetyczne. Odtleniona hemoglobina jest paramagnetyczna, co oznacza, że zastosowanie zewnętrznego pola magnetycznego powoduje, że staje się ona lekko magnetyczna. Oba efekty są niewielkie, ale mierzalne.
Odtlenianie hemoglobiny w aktywnych obszarach nerwowych jest tym, co podnosi maszyna fMRI. Dzieje się to kilka sekund po samej aktywności neuronalnej. Maszyny FMRI stały się przedmiotem krytyki jako narzędzie naukowe z wielu powodów, w tym z tego, że niektóre teorie interpretacji fMRI są niefalsyfikowalne i że różne części mózgu mogą zużywać mniej lub więcej tlenu, nawet jeśli mają mniej więcej ten sam poziom aktywności. Niezależnie od tego fMRI od lat jest z powodzeniem stosowany do diagnozowania różnych problemów mózgu. Wykorzystano go także w psychologii do badania, które zadania aktywują poszczególne obszary mózgu.