Разумевање функционалног неуроимањаја
Магнетна резонанца (МРИ) дала је лекарима могућност да добију врло добре слике структура мозга. Новија техника позната као функционална МРИ може ићи још даље посредним мерењем активности мозга. Већина времена техника се користи само у истраживачким студијама, она постаје све чешћа у клиничком окружењу.
Вероватно сте наишли на слике направљене помоћу функционалних МРИ-ова у неком тренутку.
Они показују мозак са обојеним подручјима који приказују области мозга повезане са неким функцијама попут језика или кретања. Ове студије су веома популарне: стотине научних чланака који користе ову технологију објављују се сваког мјесеца, од којих су многе споменуте у штампи. Али како су ове слике направљене, а шта заправо представљају?
Како функционише МРИ
Функционални МРИ користи посебан сигнал који се назива контраст зависног нивоа кисеоника (БОЛД). Крв која пролази кроз мозак преноси кисеоник на молекуле зване хемоглобин . Молекули хемоглобина такође носе гвожђе и стога имају магнетни сигнал. Испоставља се да молекули хемоглобина имају различита магнетска својства када су причвршћени за кисеоник него када не носи кисеоник, а ову малу разлику може се открити помоћу МРИ машине.
Када је подручје мозга активније, он у почетку користи много кисеоника у крви.
Убрзо након тога, мозак дилира локалне крвне судове како би обновио снабдевање кисеоником. Мозак мозе и да предузме овај посао превисе добро, тако да се крв кисеоник пролази у област од онога сто се у поцетку користило. МРИ машина може открити разлику у сигналу који је резултат овог повећања кисеоника у крви.
Тако функционалне студије МРИ-а заправо не гледају директно на неуронску активност, али гледају како се ниво кисеоника у крви мења и повезује ову активност са пуцањем нерва. Студије су показале да је ова претпоставка обично тачна, иако болести као што су васкуларне малформације, тумори и чак и нормално старење могу промијенити однос између неуронске активности и локалног тока крви који резултира у БОЛД сигналу.
Како лекари могу користити МРИ?
Због тога што је релативно новија технологија и зато што друге технике могу одговорити сличним питањима која фМРИ може, фМРИ се обично не користи у клиничким или болничким поставкама. Међутим, може се користити за планирање важних операција мозга. На пример, ако неурохирург жели да уклони тумор на мозгу који се налази близу језичких центара мозга, они могу наручити фМРИ студију како би показала тачно која подручја мозга су укључена у језик. Ово помаже неурохируршким службама да избјегну оштећење тих подручја током обављања операције. Међутим, најчешћа употреба фМРИ је у медицинским истраживањима.
Које врсте истраживања раде користећи фМРИ?
Постоје два главна начина коришћења фМРИ за визуелизацију функције мозга. Један од метода се фокусира на проналажење специфичних области мозга који одговарају одређеном задатку или стимулансу.
На пример, особа у МРИ скенеру може бити приказана трепћућа шаховница у неким тачкама, а други пут празан екран. Можда ће бити затражено да притисну дугме кад год виде тробојку. Сигнал током задатка ће затим бити упоређиван са сигналом када се задатак не изврши, а резултат ће бити нека врста онога што су региони мозга укључени у гледање трепавице и затим притискајући дугме.
Други начин на који се фМРИ може користити је евалуација неуронских мрежа. Ово подразумева откривање које области мозга разговарају једни с другима. Ако се једна област мозга обично упали истовремено са другом, ова два подручја мозга могу бити повезана.
Ниједан задатак можда није потребан да би се урадила оваква студија. Из тог разлога, ове студије понекад називају функционална магнетна резонанца.
Информације које долазе из функционалних МРИ студија су врло компликоване и захтијева да доста статистичких анализа буде смислено. Ово је на почетку довело до тога да многи људи не поверавају резултате функционалних МРИ студија, јер се чинило да је било много могућности за грешку у анализи. Међутим, пошто су и истраживачи и рецензенти постали више упознати са новом технологијом, резултати постају и поузданија и поузданија.
Шта будућност има за функционални МРИ?
Функционалне МРИ студије већ су показале много различитих ствари о мозгу, поред тога што потврђују оно што смо већ знали о неуронским путевима и локализацији. Иако је тешко рећи да ли ће се фМРИ икада често користити у клиничком окружењу, његова популарност и ефикасност као само истраживачко средство чине важним како за докторе тако и за људе који имају основно разумевање како овај алат ради.
Извори:
Прессман П, Гителман Д. Функционални МРИ: Пример за неурологију. Неурологија 2012 Март 06, 78 (10) е68-е71
Фаро СХ, Мохамед ФБ, Хаугхтон В. Функционални МРИ: Основни принципи и клиничке примене: Окфорд Униврсити Пресс, УСА, 2006.