Vad är funktionell MR (fMRI)? Så kartlägger tekniken hjärnans aktivitet

Funktionell magnetresonanskamera, ofta förkortad fMRI (functional magnetic resonance imaging), är en icke-invasiv teknik för hjärnbildning som mäter förändringar i blodflödet i hjärnan. Eftersom dessa förändringar antas spegla förändringar i nervcellernas aktivitet kan fMRI användas för att kartlägga vilka hjärnområden som deltar i olika kognitiva processer.

Hur fungerar fMRI?

Tekniken bygger på att syresatt och syrefattigt blod har olika magnetiska egenskaper. När ett område i hjärnan blir aktivt ökar blodflödet dit, och den syrerika blodet påverkar det lokala magnetfältet. Denna förändring – ofta kallad BOLD-signalen (Blood-Oxygen-Level Dependent) – kan detekteras av en MR-kamera och omvandlas till bilder som visar vilka delar av hjärnan som är aktiva.

Processen steg för steg

1. Personen ligger stilla i MR-kameran medan ett starkt magnetfält appliceras runt huvudet. Fältet får protonerna i hjärnans vattenmolekyler att rikta in sig efter fältet.
2. Ett radiofrekvent pulsväll utlöses, vilket får protonerna att vinkla sina spinn. Det skapar ett svagt magnetfält som motsätter sig ursprungsfältet.
3. När pulset upphör börjar protonerna återgå till sitt ursprungsläge, och denna sönderfall skannas av MR-kameran. Eftersom sönderfallstakten skiljer sig mellan syresatt och syrefattigt blod kan kameran generera bilder som visar vilka hjärnområden som är aktiva vid en given tidpunkt.

Användningsområden

fMRI är ett kraftfullt verktyg inom hjärnforskningen och har använts för att studera ett brett spektrum av kognitiva funktioner, bland annat perception, minne, språk och beslutsfattande. Tekniken används också inom kliniken för att undersöka effekterna av hjärnskador och sjukdomar, exempelvis stroke och Alzheimers sjukdom, samt för att kartlägga viktiga områden före kirurgiska ingrepp.

Säkerhet och smidighet

Undersökningen är säker och smärtfri, eftersom den inte använder joniserande strålning. Metoden används därför rutinmässigt både inom forskning och klinisk verksamhet världen över.