Снимање магнетном резонанцом (МРИ) дало је лекарима могућност да добију врло добре слике о структури мозга. Новија техника позната као функционални МРИ може ићи чак и даље индиректним мерењем и мождане активности. Иако се најчешће техника користи само у истраживачким студијама, она је све чешћа у клиничком окружењу.
Вероватно сте у једном тренутку наишли на слике створене помоћу функционалног МРИ. Приказују мозак са обојеним подручјима која приказују подручја мозга повезана са неком функцијом попут језика или покрета. Ове студије су веома популарне: Стотине научних чланака који користе ову технологију објављују се сваког месеца, од којих се многи такође помињу у лаичкој штампи. Али како се праве ове слике и шта оне заправо представљају?
Маттхев Симмонс / Стрингер / Гетти Имагес
Како функционише функционални МРИ
Функционални МРИ користи посебан сигнал који се назива контраст у зависности од нивоа кисеоника у крви (БОЛД). Крв која тече кроз мозак преноси кисеоник на молекуле зване хемоглобин. Молекули хемоглобина такође носе гвожђе и зато имају магнетни сигнал. Испоставило се да молекули хемоглобина имају различита магнетна својства када су везани за кисеоник него када не носе кисеоник, а ова мала разлика се може открити помоћу МРИ апарата.
Када је део мозга активнији, он у почетку троши пуно кисеоника у крви. Убрзо након тога, мозак шири локалне крвне судове како би обновио снабдевање кисеоником. Мозак можда чак и превише добро обавља овај посао, тако да више кисеоничне крви улази у то подручје него што је првобитно коришћено. МРИ машина може открити разлику у сигналу која је резултат овог повећања кисеоника у крви.
Дакле, функционалне МРИ студије заправо не гледају директно на неуронску активност, већ на то како се мења ниво кисеоника у крви и повезују ову активност са пуцањем живаца. Студије су показале да је ова претпоставка обично тачна, иако болести попут васкуларних малформација, тумора, па чак и нормално старење могу променити однос између нервне активности и локалног крвотока који резултира БОЛД сигналом.
Како лекари користе функционални МРИ
Будући да је реч о релативно новијој технологији и зато што друге технике могу одговорити на слична питања као што могу фМРИ, фМРИ се не користи често у клиничким или болничким условима. Међутим, може се користити за планирање важних операција на мозгу. На пример, ако неурохирург жели да уклони тумор на мозгу који се налази близу језичких центара мозга, може да нареди студију фМРИ која ће помоћи да се покаже тачно која су подручја мозга повезана са језиком. Ово помаже неурохирургу да избегне оштећење тих региона током извођења операције. Међутим, најчешћа употреба фМРИ је у медицинским истраживањима.
Врсте истраживања обављена помоћу фМРИ
Постоје два главна начина употребе фМРИ за визуелизацију функције мозга. Једна метода се фокусира на проналажење одређених подручја мозга која реагују на неки задатак или подстицај. На пример, особи која се налази у МРИ скенеру може се у неким тачкама приказати трепћућа табла, а понекад празан екран. Од њих ће се можда затражити да притисну дугме кад год виде трепћућу таблу. Сигнал током задатка ће се затим упоређивати са сигналом када се задатак не извршава, а резултат ће бити нека врста слике о томе у које су регије мозга били укључени када је видео трепћућу таблу са даскама и затим притиснуо дугме.
Други начин на који се фМРИ може користити је процена неуронских мрежа. То укључује откривање којих подручја мозга међусобно разговарају. Ако једно подручје мозга обично светли истовремено са другим, ова два подручја мозга могу бити повезана. Ниједан задатак можда неће бити потребан да би се извела оваква врста студије. Из тог разлога, ове студије се понекад називају и функционална магнетна резонанца у стању мировања.
Информације које долазе из функционалних МРИ студија веома су сложене и захтевају много статистичких анализа да би биле значајне. Ово је у почетку навело многе људе да не верују резултатима функционалних МРИ студија, јер се чинило да постоји много могућих прилика за грешку у анализи. Међутим, како су се и истраживачи и рецензенти све више упознали са новом технологијом, резултати постају и поузданији и поузданији.
Шта будућност носи
Функционалне МРИ студије већ су показале много различитих ствари о мозгу, поред тога што су потврдиле оно што смо већ знали о неуронским путевима и локализацији. Иако је тешко рећи да ли ће се фМРИ икада често користити у клиничким условима, његова популарност и ефикасност као истраживачког алата чине важно и за лекаре и за лаике да основно разумеју како овај алат делује.
