fMRI

fMRI har blitt brukt innen forskning i kognitiv nevrovitenskap, klinisk psykiatri og psykologi siden 1990-tallet. Teknikken har bidratt til økt forståelse av hvordan den normale hjernen fungerer.

I økende grad benyttes fMRI til å vise hvordan normal hjernefunksjon påvirkes av sykdom. Undersøkelsen kan brukes i forbindelse med nevrokirurgiske inngrep, til monitorering av terapieffekt etter hjerneslag eller måling av effekten av legemiddelbehandling.

De beste dyreeksperimentelle studiene er utført med spesielt kraftige MR-magneter og spesialtilpassede spoler for å fange opp de svake signalendringene fra dyrets hjerne. Eksperimentene viser at motoriske og kognitive funksjoner kan lokaliseres til spesifikke nervebaner og grupper av nerveceller.

Aktiviteten i hjernens nerveceller varierer kontinuerlig avhengig av hvilke oppgaver som utføres. Ulike nettverk aktiveres ved blant annet syn, hørsel, smak, berøring, språk og hukommelse. Selv under søvn med lukkede øyne er bestemte nettverk av nerveceller aktive.

Alle prosesser i hjernen som innebærer dannelse og overføring av nerveimpulser krever energi og medfører økt behov for oksygen. Ved økt aktivitet i nervecellene øker også blodgjennomstrømningen og mengden oksygenert blod i både de små, kapillarene og i venene. Disse endringene kan registreres med MR. Økt blodgjennomstrømning kan påvises ved å injisere MR-kontrastmiddel, men i fMRI benyttes oftest måling av endringer i blodets oksygeninnhold uten kontrast, ved hjelp av den såkalte blood oxygenation level dependent- (BOLD-) teknikken.

BOLD-teknikken bygger på at oksygenrikt og oksygenfattig blod har ulike magnetiske egenskaper. Oksygeninnholdet i blodet avhenger i stor grad av forholdet mellom oksygenmettet hemoglobin og deoksygenert hemoglobin. Når hemoglobinet er fullt oksygenert er det diamagnetisk, noe som fører til forsterkning av BOLD-signalene fra venene og vevet omkring. Forsterket signal på fMRI blir derfor et uttrykk for økt blodgjennomstrømning og endret oksygeninnhold i blodet som en direkte konsekvens av økt regional hjerneaktivitet.

• MR-undersøkelse