funcional imatges per ressonància magnètica (fMRI) és una tècnica d'imatge per ressonància magnètica que s'utilitza per a la imatge dels canvis fisiològics del cos. Es basa en els principis físics de la ressonància magnètica nuclear. En un sentit més estret, el terme s'utilitza en relació amb l'examen d'activat cervell zones.
Què és la ressonància magnètica funcional?
La ressonància magnètica clàssica mostra imatges estàtiques dels òrgans i teixits corresponents, mentre que la RMf reprodueix els canvis en l'activitat a la cervell mitjançant imatges tridimensionals durant la realització d'activitats específiques. Basat en imatges per ressonància magnètica (MRI), el físic Kenneth Kwong va desenvolupar imatges de ressonància magnètica funcional (fMRI) per visualitzar els canvis en l'activitat en diferents cervell àrees. Aquest mètode mesures canvis en el cervell sang flux que s'associen amb canvis d'activitat a les àrees cerebrals corresponents mitjançant l'acoblament neurovascular. Aquest mètode aprofita el diferent entorn químic del mesurat hidrogen nuclis en el hemoglobina of oxigen-esgotada i oxigenada sang. Oxigenat hemoglobina (oxihemoglobina) és diamagnètica, mentre que oxigen-L'hemoglobina lliure (desoxihemoglobina) té propietats paramagnètiques. Les diferències en les propietats magnètiques de sang també es coneixen com TORNADA efecte (efecte dependent del nivell d'oxigenació de la sang). Els processos funcionals del cervell es registren en forma de sèries d'imatges de secció transversal. D'aquesta manera, es poden investigar els canvis d'activitat en les àrees individuals del cervell mitjançant tasques específiques realitzades en els subjectes de prova. Aquest mètode s'utilitza inicialment per a la investigació bàsica per comparar els patrons d'activitat en subjectes de control sans amb les activitats cerebrals d'individus amb trastorns mentals. Tanmateix, en un sentit més ampli, el terme funcional imatges per ressonància magnètica encara inclou imatges de ressonància magnètica cinemàtica, que descriuen la representació en moviment de diversos òrgans.
Funció, efecte i objectius
La ressonància magnètica funcional és un desenvolupament posterior de la ressonància magnètica (MRI). La ressonància magnètica clàssica mostra imatges estàtiques dels òrgans i teixits corresponents, mentre que la RMf reflecteix els canvis en l'activitat del cervell mitjançant imatges tridimensionals durant la realització d'activitats específiques. Així, amb l'ajuda d'aquest mètode no invasiu, el cervell es pot observar en diferents situacions. Igual que amb la ressonància magnètica clàssica, la base física de la mesura es basa inicialment en la ressonància magnètica nuclear. Aquí, els girs dels protons de la hemoglobina s'alineen longitudinalment aplicant un camp magnètic estàtic. Un camp altern d'alta freqüència aplicat transversalment a aquesta direcció de magnetització assegura la desviació transversal de la magnetització al camp estàtic fins que s'aconsegueix la ressonància (freqüència de Lamor). Si el camp d'alta freqüència s'apaga, es necessita un cert temps sota la dissipació d'energia fins que la magnetització s'alinea de nou al llarg del camp estàtic. Això relaxació el temps es mesura. En la fMRI, s'aprofita la circumstància de la magnetització diferent de desoxihemoglobina i oxihemoglobina. Això dóna lloc a lectures diferents per a les dues formes a causa de la influència de oxigen. Tanmateix, com que la proporció d'oxihemoglobina i desoxihemoglobina canvia constantment durant els processos fisiològics al cervell, es realitzen enregistraments en sèrie com a part de la fMRI, que registra els canvis en cada moment. Així, en una finestra de temps d'uns segons, l'activitat neuronal es pot visualitzar amb precisió mil·limètrica. Experimentalment, la ubicació de l'activitat neuronal es determina mitjançant mesures del senyal de ressonància magnètica en dos moments diferents. Primer, la mesura es fa en estat de repòs i després en estat excitat. Després, la comparació dels enregistraments es realitza en un procediment de prova estadística i les diferències estadísticament significatives s'assignen espacialment. Amb finalitats experimentals, l'estímul es pot presentar al subjecte diverses vegades. Això normalment significa que una tasca es repeteix amb freqüència. Les diferències de la comparació de les dades de la fase d'estímul amb els resultats de la mesura de la fase de repòs es calculen i després es mostren gràficament. Amb aquest procediment, es va poder determinar quines àrees del cervell estan actives durant quina activitat. A més, es van poder determinar les diferències de determinades àrees cerebrals en trastorns psicològics amb cervells sans. A més de la investigació bàsica, que proporciona conclusions importants per al diagnòstic de trastorns psicològics, el mètode també s'utilitza directament en la pràctica clínica. La principal aplicació clínica de la fMRI és la localització d'àrees cerebrals rellevants per al llenguatge en la preparació d'operacions per tumors cerebrals. L'objectiu és garantir que aquesta zona s'estalviï en gran part durant la cirurgia. Altres aplicacions clíniques de la ressonància magnètica funcional es relacionen amb l'avaluació de pacients amb trastorns de la consciència, com ara coma, coma de vigília o MCS (estat de consciència mínima).
Riscos, efectes secundaris i perills
Malgrat el gran èxit de la ressonància magnètica funcional, aquest mètode també s'ha de considerar críticament pel que fa a la seva validesa. Es podrien establir correlacions significatives entre determinades activitats i l'activació de les àrees cerebrals corresponents. També s'ha fet més clara la importància de determinades àrees del cervell per als trastorns psicològics. Tanmateix, aquí només es mesuren els canvis en la càrrega d'oxigen de l'hemoglobina. Com que aquests processos es poden localitzar a àrees específiques del cervell, se suposa que aquestes àrees del cervell també s'activen a causa de l'acoblament neurovascular. Per tant, el cervell no es pot observar directament pensant. Cal tenir en compte que el canvi en el flux sanguini només es produeix després d'un període de latència de diversos segons després de l'activitat neuronal. Per tant, de vegades es dificulta el mapeig directe. Tanmateix, un avantatge per a la fMRI en comparació amb altres mètodes d'examen neurològic no invasiu és la molt millor localització espacial de les activitats. Tanmateix, la resolució temporal és molt menor. La determinació indirecta de les activitats neuronals mitjançant mesures de flux sanguini i oxigenacions d'hemoglobina també genera certa incertesa. Així, s'assumeix una latència de més de quatre segons. Queda per investigar si es poden suposar activitats neuronals fiables per a estímuls més curts. Tanmateix, també hi ha limitacions tècniques a l'aplicació de la ressonància magnètica funcional, basades en part en el fet que la TORNADA L'efecte es produeix no només per la sang d'un sol ús i multiús. però també pel teixit cel·lular adjacent als vasos.
