כיצד פועל תהודה מגנטית תפקודית הדמיה?

הבנת הדמייה תפקודית

תהודה מגנטית הדמיה (MRI) נתן הרופאים את היכולת לקבל תמונות טובות מאוד של המבנים של המוח. טכניקה חדשה יותר המכונה MRI פונקציונלי יכול ללכת אפילו רחוק יותר על ידי בעקיפין מדידת פעילות המוח גם כן. בעוד שרוב הזמן הטכניקה משמשת רק מחקרים, היא הופכת נפוצה יותר במסגרת קלינית.

אתם בטח נתקלים בתמונות שנוצרו באמצעות MRI פונקציונלי בשלב מסוים.

הם מראים מוח עם אזורים צבעוניים המתארים אזורים של המוח הקשורים לתפקוד כלשהו כמו שפה או תנועה. מחקרים אלה פופולריים מאוד: מאות מאמרים מדעיים המשתמשים בטכנולוגיה זו מתפרסמים מדי חודש, שרבים מהם מוזכרים גם בעיתונות. אבל איך עושים את הדימויים האלה, ומה הם בעצם מייצגים?

איך פונקציונלי MRI עובד

MRI פונקציונלי עושה שימוש אות מיוחד הנקרא רמת חמצן הדם תלוי (BOLD) בניגוד. הדם הזורם דרך המוח נושא חמצן על מולקולות הנקראות המוגלובין . מולקולות המוגלובין נושאות גם ברזל ולכן יש להן אות מגנטי. מתברר כי מולקולות המוגלובין יש תכונות מגנטיות שונות כאשר הם מחוברים לחמצן מאשר כאשר הם לא נושאים חמצן, ואת ההבדל הקטן הזה יכול להיות מזוהה עם מכונת ה- MRI.

כאשר שטח של המוח הוא פעיל יותר, הוא בתחילה משתמש הרבה חמצן בדם.

זמן קצר לאחר מכן, המוח מרחיב את כלי הדם המקומיים כדי להחזיר את אספקת החמצן. המוח יכול אפילו לעשות את העבודה הזאת קצת יותר מדי טוב, כך הדם מחומצן יותר נכנס לאזור מאשר מה שהיה בשימוש בתחילה. מכשיר ה- MRI יכול לזהות את ההבדל באיתות הנובע מהגידול הזה בחמצן הדם.

מחקרים פונקציונליים של MRI אינם בודקים למעשה את הפעילות העצבית באופן ישיר, אך הם בודקים כיצד רמות החמצן בדם משתנות ומתאמות פעילות זו לעצבים הנורים. מחקרים הראו כי הנחה זו נכונה בדרך כלל, אם כי מחלות כמו מומים וסקולריים, גידולים ואפילו הזדקנות נורמלית יכולים לשנות את הקשר בין פעילות עצבית לבין זרימת הדם המקומית שמוביל אות BOLD.

כיצד רופאים יכולים להשתמש MRI פונקציונלי?

בגלל זה היא טכנולוגיה חדשה יחסית, כי טכניקות אחרות יכולות לענות על שאלות דומות כי fMRI יכול, fMRI אינו נפוץ בהגדרות הקליניות או החולים. עם זאת, ניתן להשתמש בו כדי לסייע לתכנן ניתוחי מוח חשובים. לדוגמה, אם נוירוכירורג רוצה להסיר גידול במוח שיושב קרוב למרכזי השפה של המוח, הם עשויים להזמין מחקר fMRI שיעזור להראות בדיוק אילו אזורים במוח מעורבים בשפה. זה עוזר לנוירוכירורג להימנע מפגיעה באותם אזורים בעת ביצוע הניתוח. עם זאת, השימוש הנפוץ ביותר של fMRI הוא במחקר רפואי.

אילו סוגים של מחקר נעשה באמצעות fMRI?

ישנן שתי דרכים עיקריות להשתמש fMRI לדמיין את תפקוד המוח. שיטה אחת מתמקדת במציאת אזורים מסוימים במוח המגיבים למשימה כלשהי או לגירוי.

לדוגמה, האדם בסורק ה- MRI עשוי להיות מוצג בלוח שחמט מהבהב בנקודות מסוימות, ולפעמים מסך ריק. הם עשויים להתבקש ללחוץ על כפתור בכל פעם שהם רואים את לוח המחוונים מהבהב. האות במהלך המשימה יהיה לאחר מכן להשוות את האות כאשר המשימה לא נעשה, והתוצאה תהיה סוג של תמונה של מה אזורים במוח היו מעורבים עם לוח שחמט מהבהב ואז ללחוץ על כפתור.

הדרך האחרת fMRI ניתן להשתמש היא להעריך רשתות עצביות. זה כולל להבין אילו אזורים של המוח מדברים אחד עם השני. אם אזור אחד במוח בדרך כלל מאיר באותו זמן כמו אחר, אלה שני אזורים של המוח עשוי להיות מחובר.

אף משימה לא יכולה להיות נחוצה כדי לעשות את זה סוג של מחקר. מסיבה זו, מחקרים אלה נקראים לפעמים מנוחה המדינה תפקודית הדמיה תהודה מגנטית.

המידע שמקורו במחקר MRI תפקודי הוא מאוד מסובך ודורש הרבה ניתוח סטטיסטי להיות משמעותי. זה הוביל בתחילה אנשים רבים לא אמון בתוצאות מחקר MRI תפקודית, שכן נראה כי היו הזדמנויות רבות אפשריות עבור שגיאה בניתוח. עם זאת, כמו גם חוקרים וסקרים הפכו יותר מוכר עם הטכנולוגיה החדשה, התוצאות הופכות להיות יותר מהימן ואמין.

מה עושה העתיד עבור MRI פונקציונלי?

מחקרים MRI פונקציונליים הראו כבר הרבה דברים שונים על המוח, בנוסף לאישור מה שכבר ידענו על מסלולים עצביים ולוקליזציה. אמנם קשה לומר אם fMRI יהיה אי פעם בשימוש נפוץ במסגרת קלינית, הפופולריות שלה ואת האפקטיביות ככלי מחקר לבד לעשות את זה חשוב עבור רופאים והן laypeople יש הבנה בסיסית של איך הכלי הזה עובד.

_{מקורות:}

_{פרסמן P, גיטלמן ד. MRI פונקציונלי: תחל לתושבי הנוירולוגיה. נוירולוגיה 2012 מרץ 06, 78 (10) e68-e71}

_{Faro SH, מוחמד FB, Haughton V. פונקציונלית MRI: עקרונות בסיסיים ויישומים קליניים: Oxford Univrsity Press, ארה"ב, 2006.}