Kompreni Funkciaran Neŭronimigadon
Magneta Resona Imago (MRI) donis al kuracistoj la kapablon akiri tre bonajn bildojn de la strukturoj de la cerbo. Pli nova tekniko, konita kiel funkcia MRI, povas ankaŭ iri pli malproksime per nerekte mezuranta cerban agadon. Dum la plej granda parto de la tempo, la tekniko estas uzata nur en esploraj studoj, ĝi fariĝas pli ofta en la klinika agordo.
Vi verŝajne trovos bildojn kreitajn per funkcia MRI ĉe iu punkto.
Ili montras cerbon kun koloraj areoj prezentantaj areojn de la cerbo asociitaj kun iu funkcio kiel lingvo aŭ movado. Ĉi tiuj studoj estas tre popularaj: cientos de sciencaj artikoloj uzantaj ĉi tiun teknologion estas publikigitaj ĉiun monaton, multaj el kiuj ankaŭ estas menciitaj en la kuŝa gazetaro. Sed kiel estas ĉi tiuj bildoj, kaj kion ili efektive reprezentas?
Kiel Funkcia MRI Laboroj
Funkcia MRI uzas specialan signalon nomitan sangan oksigenan nivelon (BOLD) kontrasto. Sango fluanta tra la cerbo portas oksigenon sur molekuloj nomata hemoglobino . Hemoglobino-molekuloj ankaŭ portas feron kaj sekve havas magnetan signalon. Ĝi rezultas, ke la molekuloj de la hemoglobino havas malsamajn magnetajn proprietojn kiam ili estas aligitaj al oksigeno ol kiam ili ne portas oksigenon, kaj ĉi tiu malgranda diferenco povas esti detektita per mira maŝino.
Kiam areo de la cerbo estas pli aktiva, ĝi komence uzas multan oksigenon en la sango.
Baldaŭ poste, la cerbo disvastigas lokajn sangajn glasojn por restarigi la oksigenon. La cerbo eĉ povas fari ĉi tiun laboron iomete bone por ke pli oksigena sango eniras en la areon ol kio estis komence uzita. La MRI-maŝino povas detekti la diferencon en signalo, kiu rezultas de ĉi tiu pliigo en sango-oksigeno.
Do funkciaj MRI-studoj ne efektive rigardas neŭronan aktivecon rekte, sed rigardas kiel sango-oksigeno-niveloj ŝanĝas kaj korektas ĉi tiun agadon al nervoj pafantaj. Studoj pruvis, ke ĉi tiu supozo kutime korektas, kvankam malsanoj kiel vasculaj malformoj, tumoroj kaj eĉ normalaj envejecoj povas ŝanĝi la rilaton inter neŭtrala aktiveco kaj la loka sanga fluo, kiu rezultas en la signo BOLD.
Kiel Ĉu Kuracistoj Uzas Funkcia MRI?
Ĉar ĝi estas relative pli nova teknologio kaj ĉar aliaj teknikoj povas respondi similajn demandojn, kiujn fMRI povas, fMRI ne kutime estas uzata en kliniko aŭ hospitalo. Tamen, ĝi povas esti uzita por helpi plani gravajn cerbajn kirurgiojn. Ekzemple, se neŭkurkirurgulo volas forigi cerbon tumoron, kiu sidas proksime al la centraj centroj de la cerbo, ili povas ordigi studon de fMRI por helpi montri precize kio areoj de la cerbo estas okupitaj per lingvo. Ĉi tio helpas la neŭŭkuritanon eviti damaĝi tiujn regionojn dum agado de kirurgio. Tamen, la plej ofta uzo de fMRI estas en medicina esplorado.
Kio Tipoj de Esploro Estas Farita Uzanta FMRI?
Estas du ĉefaj manieroj uzi fMRI por visualizi cerbon-funkcion. Unu metodo enfokusigas trovi specifajn areojn de la cerbo, kiuj respondas al iu tasko aŭ stimulo.
Ekzemple, la persono en la MRI-skanilo povus esti montrita ekbruliga markilo ĉe kelkaj punktoj, kaj aliajn fojojn malplenan ekranon. Oni povas peti, ke ili antaŭenpuŝu butonon, kiam ili vidos la ekbrilon. La signalo dum la tasko tiam estos komparita al la signalo kiam la tasko ne plenumiĝos, kaj la rezulto estos speco de bildo de kio cerbaj regionoj estis implikitaj per vidado de ekbruliga ŝildo kaj poste premante butonon.
Aliflanke fMRI povas esti uzata por taksi neŭrajn retojn. Ĉi tio implikas eltrovi kiajn areojn de la cerbo parolas unu al la alia. Se unu areo de la cerbo kutime lumiĝas samtempe ol alia, ĉi tiuj du areoj de la cerbo povas esti konektitaj.
Eble ne bezonas tasko por fari ĉi tiun specon de studo. Tial, ĉi tiuj studoj estas foje nomataj restantaj ŝtataj funkciaj magnetaj resonaĵoj.
La informoj, kiuj venas de funkciaj MRI-studoj, estas tre komplikaj kaj postulas multan statistikan analizon esti signifa. Ĉi tio komence gvidis multajn homojn malkonfidi la rezultojn de funkciaj MRI-studoj, ĉar ŝajnis, ke ekzistas multaj eblaj ŝancoj por eraro en la analizo. Tamen, ĉar ambaŭ esploristoj kaj recenzistoj fariĝis pli konataj kun la nova teknologio, rezultoj fariĝas ambaŭ pli fidindaj kaj fidindaj.
Kion Faras la Estonteco Por Funkcia MRI?
Funkcia MRI-studoj jam montris multajn malsamajn aferojn pri la cerbo, krom konfirmi tion, kion ni jam sciis pri neŭraj vojoj kaj lokaligo. Kvankam malfacile estas diri, ĉu fMRI iam estos kutime uzata en klinika agordo, ĝia populareco kaj efikeco kiel esplora ilo nur gravas, ke ambaŭ kuracistoj kaj laypeople havas bazan komprenon pri kiel ĉi tiu ilo funkcias.
Fontoj:
Pressman P, Gitelman D. Funkcia MRI: Komencaĵo por neurologiaj loĝantoj. Neŭrologio 2012 marto 06, 78 (10) e68-e71
Faro SH, Mohamed FB, Haughton V. Funkcia MRI: Bazaj Principoj kaj Klinikaj Aplikoj: Oxford Univrsity Press, Usono, 2006.