Fonksiyonel Nörogörüntülemeyi Anlama
Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRI), doktorlara beyin yapılarının çok iyi görüntülerini alma yeteneği kazandırdı. Fonksiyonel MRG olarak bilinen daha yeni bir teknik, beyin aktivitesini dolaylı olarak ölçerek daha da ileri gidebilir. Çoğu zaman teknik sadece araştırma çalışmalarında kullanılırken, klinik ortamda daha yaygın hale gelmektedir.
Muhtemelen bir noktada işlevsel MRI kullanılarak oluşturulan görüntülerle karşılaştınız.
Beynin dil veya hareket gibi bir işlevi olan alanları gösteren renkli alanları olan bir beyin gösterirler. Bu çalışmalar çok popüler: Bu teknolojiyi kullanan yüzlerce bilimsel makale her ay yayınlanıyor, bunların çoğu sıradan basında da belirtiliyor. Ama bu görüntüler nasıl yapılır ve aslında neyi temsil ederler?
Fonksiyonel MRI Nasıl Çalışır?
Fonksiyonel MRG, kan oksijen seviyesi bağımlı (BOLD) kontrast olarak adlandırılan özel bir sinyal kullanır. Beyin boyunca akan kan, hemoglobin denilen moleküller üzerinde oksijen taşır. Hemoglobin molekülleri de demir taşır ve bu nedenle manyetik bir sinyale sahiptir. Hemoglobin moleküllerinin oksijene bağlı olmadıklarında oksijene bağlı olduklarında farklı manyetik özelliklere sahip oldukları ortaya çıkar ve bu küçük fark bir MRI makinesi ile tespit edilebilir.
Beynin bir alanı daha aktif olduğunda, başlangıçta kanda çok miktarda oksijen kullanır.
Kısa süre sonra, beyin oksijen kaynağını geri kazanmak için lokal kan damarlarını genişletir. Beyin bu işi biraz daha iyi yapabilir, böylece başlangıçta kullanılandan daha fazla oksijenli kan bölgeye gider. MRI makinesi, kandaki oksijen artışından kaynaklanan sinyal farkını tespit edebilir.
Bu nedenle fonksiyonel MRG çalışmaları aslında nöronal aktiviteye doğrudan bakmaz, ancak kandaki oksijen seviyelerinin nasıl değiştiğine ve bu aktivitenin ateşlemeyle nasıl ilişkili olduğuna bakmaktadır. Çalışmalar, vasküler malformasyonlar, tümörler ve hatta normal yaşlanma gibi hastalıkların nöral aktivite ile BOLD sinyali ile sonuçlanan lokal kan akışı arasındaki ilişkiyi değiştirmesine rağmen bu varsayımın genellikle doğru olduğunu göstermiştir.
Doktorlar İşlevsel MRI Nasıl Kullanabilir?
Göreceli olarak daha yeni bir teknoloji olduğu için ve diğer teknikler fMRI'nin benzer sorulara cevap verebildiğinden, fMRI klinik veya hastane ortamlarında yaygın olarak kullanılmamaktadır. Bununla birlikte, önemli beyin ameliyatlarını planlamak için kullanılabilir. Örneğin, bir beyin cerrahı beynin dil merkezlerine yakın oturan bir beyin tümörünü çıkarmak istiyorsa, beynin tam olarak hangi bölgelerinin dil ile ilişkili olduğunu göstermeye yardımcı olmak için bir fMRI çalışması isteyebilir. Bu, beyin cerrahisinin ameliyat yaparken bu bölgelere zarar vermesini önlemeye yardımcı olur. Bununla birlikte, fMRI'nin en yaygın kullanımı tıbbi araştırmalardır.
FMRI Kullanarak Ne Tür Araştırmalar Yapılır?
Beyin fonksiyonunu görselleştirmek için fMRI kullanmanın iki ana yolu vardır. Bir yöntem, beynin belirli görevlere veya uyaranlara cevap veren belirli alanlarını bulmaya odaklanır.
Örneğin, MRI tarayıcısındaki kişi, bazı noktalarda ve diğer zamanlarda boş bir ekranda yanıp sönen bir dama tahtası gösterilmiş olabilir. Yanıp sönen damağı gördüklerinde bir düğmeye basmaları istenebilir. Görev sırasındaki sinyal, görev yapılmadığı zaman sinyalle karşılaştırılır ve sonuç, yanıp sönen bir dama tahtası görmek ve daha sonra bir düğmeye basmakla ilgili olarak beyin bölgelerinin nasıl bir rol oynadığına dair bir resim olacaktır.
FMRI'nin diğer yolu, sinir ağlarını değerlendirmektir. Bu, beynin hangi bölümlerinin birbiriyle konuştuğunu anlamakla ilgilidir. Beynin bir alanı genellikle diğeriyle aynı zamanda yanarsa, beynin bu iki alanı bağlanabilir.
Bu tür bir çalışmayı yapmak için herhangi bir görev gerekmeyebilir. Bu nedenle, bu çalışmalara bazen dinlenme durumu fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme denir.
Fonksiyonel MRG çalışmalarından gelen bilgi çok karmaşıktır ve anlamlı olması için çok fazla istatistiksel analiz gerektirir. Bu, başlangıçta birçok insanın, fonksiyonel MRG çalışmalarının sonuçlarına güvensizlik etmesine neden oldu, çünkü analizde hata için birçok olası fırsat varmış gibi görünüyordu. Bununla birlikte, hem araştırmacılar hem de gözden geçirenler yeni teknolojiye daha aşina hale geldikçe, sonuçlar hem daha güvenilir hem de güvenilir hale gelmektedir.
Gelecekte Fonksiyonel MRI için neler var?
Fonksiyonel MRG çalışmaları, zaten nöral yollar ve lokalizasyon hakkında zaten bildiklerimizi doğrulamaya ek olarak, beyin hakkında çok farklı şeyler göstermiştir. FMRI'nin klinik bir ortamda yaygın olarak kullanılıp kullanılamayacağını söylemek zor olsa da, tek başına bir araştırma aracı olarak popülaritesi ve etkinliği, hem doktorlar hem de öğrenciler için bu aracın nasıl çalıştığına dair temel bir anlayışa sahip olmasını önemli kılmaktadır.
Kaynaklar:
Pressman P, Gitelman D. Fonksiyonel MRI: Nöroloji sakinleri için bir primer. Nöroloji 2012 Mart 06, 78 (10) e68-e71
Faro SH, Mohamed FB, Haughton V. Fonksiyonel MRG: Temel Prensipler ve Klinik Uygulamalar: Oxford Üniv. Press, ABD, 2006.