Що таке функціональна магнітно-резонансна томографії (фМРТ), медицина в тезах і новинах
Функціональна магнітно-резонансна томографія
Функціональна магнітно-резонансна томографія, або Ф-я МРТ. є методом для вивчення мозкової діяльності. Він працює шляхом виявлення змін в оксигенації крові і її потоці. який виникають у відповідь на нервову діяльність - це коли області мозку більш активно споживають більше кисню і чим більше активна та чи інша область мозку, тим більше вона потребує притоку крові. Функціональна МРТ може бути використана для отримання активної карти мозку. яка б показала, яка частина мозку бере участь у тих чи інших психічних процесах.
1. Це неінвазивний метод і не тягне за собою випромінювання, що робить його безпечним для суб'єкта.
2. Він має відмінне просторове і тимчасовий дозвіл.
3. Його легко для використовувати для досліджень.
Винятковість функціональної МРТ зробила його популярним інструментом для роботи з зображеннями нормальної функції мозку - особливо для психологів. За останнє десятиліття метод функціональної МРТ надав новий погляд на дослідження того, як формуються спогади, мова, біль, навчання і емоції, цей список можна продовжити. Функціональна МРТ також застосовується в клінічній практиці і в комерційних умовах.
Як функціональна МРТ працює?
У циліндричній трубці томографа знаходиться дуже потужний електромагніт. Типове сканування має напруженість поля 3 тесла (Т), це близько 50 000 разів більше, ніж магнітне поле Землі. Магнітне поле сканера впливає на ядра атомів. Зазвичай атомні ядра орієнтовані випадковим чином, але під впливом магнітного поля ядра стають сумісними з напрямком поля. Чим сильніше поле, тим більше ступінь узгодженості. При наведенні в тому ж напрямку, крихітні магнітні сигнали від окремих ядер когерентно складаються, в результаті чого сигнал стає досить великим, щоб його виміряти. В МРТ саме магнітний сигнал від ядер водню у водному середовищі (H2O), може його виявити.
Механізмом дії МРТ є те. що сигнал від ядер водню змінюється в силу в залежності від його оточення. Це забезпечує можливість розглянути сіра речовина. біла речовина і спинномозкову рідину у вигляді структурних зображень мозку.
Кисень надходить в нейрони за допомогою гемоглобіну з капілярної мережі. Коли активність нейронів збільшується, виникає підвищений попит на кисень і це проявляється у вигляді місцевої реакції. як збільшення припливу крові до області, де відбувається підвищена нервова діяльність.
Гемоглобін змінює магнітне поле коли він насичений киснем, і коли немає. Ця різниця в магнітних властивостях призводить до невеликих змін в сигналі МРТ в залежності від ступеня оксигенації. Так як оксигенація крові змінюється в залежності від рівня нейронної активності, ці відмінності можуть бути використані для фіксування діяльності мозку. Ця форма МРТ відома як оксигенація крові в залежності від рівня насичення киснем.
МРТ BOLD (виразний) Ефект
Ще один момент: цей напрямок зміни оксигенації з підвищеною активністю. Можна було б очікувати, що оксигенації крові зменшується з її активацією магнітним полем, але реальність набагато складніше. Існує миттєве зниження рівня оксигенації крові відразу ж після того, як нейронна активність зростає, вона відома як «початковий провал» в гемодинамическом відповіді. За цією фазою слід період, коли збільшує приплив крові, не тільки до місця, де потреба в кисні задовольняється, а й до навколишніх тканин. Це означає, що оксигенації крові насправді збільшує подальшу нейронну активацію.
Як МРТ сканування виглядає?
Зображення, показане тут є результатом простої функціональної МРТ. У той час, як людина лежить в томографі за ним спостерігає екран, який чергується візуальними показами і стає темним кожні 30 секунди. Тим часом томограф відстежує сигнал по всьому мозку. Візуалізуються області мозку, які реагують на стимули, коли сигнал йде вгору і вниз, і вони як би включається і вимикається, хоча і стають трохи розмитими через затримку у відповіді кровотоку.
Дослідники дивляться на активність при скануванні у вигляді вокселов - або об'ємних пікселів. найменш помітною коробчатой частини тривимірного зображення. Активність в воксель визначається, як наскільки близько хід сигнал від цього вокселя відповідає очікуваному часу.