Conţinut
- Cum funcționează RMN-ul funcțional
- Modul în care medicii utilizează RMN funcțional
- Tipuri de cercetări efectuate utilizând fMRI
- Ce ne rezerva viitorul
Probabil ați dat peste imagini create folosind RMN funcțional la un moment dat. Acestea prezintă un creier cu zone colorate care descriu zone ale creierului asociate cu anumite funcții, cum ar fi limbajul sau mișcarea. Aceste studii sunt foarte populare: sute de articole științifice care utilizează această tehnologie sunt publicate în fiecare lună, dintre care multe sunt menționate și în presa laică. Dar cum sunt realizate aceste imagini și ce reprezintă ele de fapt?
Cum funcționează RMN-ul funcțional
RMN-ul funcțional folosește un semnal special numit contrast dependent de nivelul oxigenului din sânge (BOLD). Sângele care curge prin creier transportă oxigenul pe moleculele numite hemoglobină. De asemenea, moleculele de hemoglobină transportă fier și, prin urmare, au un semnal magnetic. Se pare că moleculele de hemoglobină au proprietăți magnetice diferite atunci când sunt atașate la oxigen decât atunci când nu transportă oxigen, iar această mică diferență poate fi detectată cu un aparat RMN.
Când o zonă a creierului este mai activă, inițial consumă mult oxigen din sânge. La scurt timp după aceea, creierul dilată vasele de sânge locale pentru a restabili alimentarea cu oxigen. Creierul poate chiar să facă această treabă puțin prea bine, astfel încât să intre în zonă mai mult sânge oxigenat decât ceea ce a fost folosit inițial. Aparatul RMN poate detecta diferența de semnal care rezultă din această creștere a oxigenului din sânge.
Deci, studiile RMN funcționale nu privesc de fapt activitatea neuronală în mod direct, ci analizează modul în care se modifică nivelul oxigenului din sânge și corelează această activitate cu declanșarea nervilor. Studiile au arătat că această presupunere este de obicei corectă, deși boli precum malformațiile vasculare, tumorile și chiar îmbătrânirea normală pot schimba relația dintre activitatea neuronală și fluxul sanguin local care are ca rezultat semnalul BOLD.
Modul în care medicii utilizează RMN funcțional
Deoarece este o tehnologie relativ mai nouă și pentru că alte tehnici pot răspunde la întrebări similare pe care le poate face fMRI, fMRI nu este utilizat în mod obișnuit în mediile clinice sau spitalicești. Cu toate acestea, poate fi folosit pentru a ajuta la planificarea unor intervenții chirurgicale importante pe creier. De exemplu, dacă un neurochirurg dorește să îndepărteze o tumoare pe creier care se află aproape de centrele lingvistice ale creierului, poate comanda un studiu fMRI pentru a arăta exact ce zone ale creierului sunt implicate în limbaj. Acest lucru ajută neurochirurgul să evite deteriorarea acelor regiuni în timpul efectuării intervenției chirurgicale. Cu toate acestea, cea mai frecventă utilizare a RMN-ului este în cercetarea medicală.
Tipuri de cercetări efectuate utilizând fMRI
Există două modalități principale de utilizare a RMN-ului pentru a vizualiza funcția creierului. O metodă se concentrează pe găsirea unor zone specifice ale creierului care răspund la o anumită sarcină sau stimul. De exemplu, persoanei din scanerul RMN i se poate afișa un panou de șah intermitent în anumite puncte și alteori un ecran gol. Li se poate cere să apese un buton ori de câte ori văd tabla de șah intermitentă. Semnalul din timpul sarcinii va fi apoi comparat cu semnalul atunci când sarcina nu este realizată, iar rezultatul va fi un fel de imagine a regiunilor creierului implicate în a vedea o tablă de șah intermitentă și apoi apăsarea unui buton.
Cealaltă modalitate prin care RMN poate fi utilizată este evaluarea rețelelor neuronale. Aceasta implică a afla ce zone ale creierului vorbesc între ele. Dacă o zonă a creierului se aprinde de obicei în același timp cu alta, aceste două zone ale creierului pot fi conectate. Nici o sarcină nu poate fi necesară pentru a face acest tip de studiu. Din acest motiv, aceste studii sunt numite uneori imagistica prin rezonanță magnetică funcțională în stare de repaus.
Informațiile care provin din studiile RMN funcționale sunt foarte complicate și necesită o mulțime de analize statistice pentru a fi semnificative. Acest lucru a determinat inițial mulți oameni să nu aibă încredere în rezultatele studiilor RMN funcționale, deoarece se părea că există multe posibilități posibile de eroare în analiză. Cu toate acestea, pe măsură ce atât cercetătorii, cât și recenzorii au devenit mai familiarizați cu noua tehnologie, rezultatele devin atât mai de încredere, cât și de încredere.
Ce ne rezerva viitorul
Studiile RMN funcționale au arătat deja multe lucruri diferite despre creier, pe lângă confirmarea a ceea ce știam deja despre căile neuronale și localizare. Deși este dificil să se spună dacă RMN-ul va fi folosit în mod obișnuit într-un cadru clinic, popularitatea și eficiența sa ca instrument de cercetare singur fac important atât pentru medici, cât și pentru laici să aibă o înțelegere de bază a modului în care funcționează acest instrument.