Fornece ao pesquisador muitas informações sobre a estrutura anatômica de um órgão, tecido ou outro objeto que aparece. No entanto, para desenvolver uma imagem holística dos processos em curso, não existem dados suficientes sobre a atividade funcional. E para isso existe a ressonância magnética funcional BOLD (BOLD - contraste dependente do nível de oxigenação do sangue, ou contraste dependendo do grau de saturação de oxigênio do sangue).

BOLD fMRI é um dos métodos mais aplicáveis ​​e amplamente conhecidos para medir a atividade cerebral. A ativação resulta em aumento do fluxo sanguíneo local com alterações na concentração relativa de hemoglobina oxigenada (enriquecida em oxigênio) e desoxigenada (pobre em oxigênio) na circulação local.

Figura 1.Esquema reações cérebro fluxo sanguíneo V responder sobre excitação neurônios.

O sangue desoxigenado é paramagnético (uma substância que pode ser magnetizada) e fará com que os níveis do sinal de ressonância magnética caiam. Se houver mais sangue oxigenado na área do cérebro, o nível do sinal de ressonância magnética aumenta. Assim, o oxigênio no sangue atua como um agente de contraste endógeno.

Figura 2.Volume cérebro fornecimento de sangue (A) E AUDACIOSO-responder ressonância magnética funcional (b) no ativação primário motor latidopessoa. Sinal passes V 4 estágios. 1 estágio – devido a ativação neurônios sobe consumooxigênio, aumenta quantidade Desoxigenado sangue, AUDACIOSO— sinal Um pouco diminui (sobre gráficosNão mostrando, diminuir menor). Embarcações estão se expandindo, devido a o que alguns diminuifornecimento de sangue cerebral tecidos. Estágio 2 – longo prazo aumentar sinal. Potencial ações neurôniostermina, Mas fluxo oxigenado sangue aumenta inercialmente, Talvez devido a impactobioquímico marcadores hipóxia. Estágio 3 – longo prazo declínio sinal devido a normalizaçãofornecimento de sangue. 4 estágio – pós-estímulo recessão – chamado lento restauração originalfornecimento de sangue

Para ativar o trabalho dos neurônios em certas áreas do córtex, existem tarefas especiais de ativação. O design de tarefas geralmente vem em dois tipos: “bloco” e “relacionado a eventos”. Cada tipo pressupõe a presença de duas fases alternadas - um estado ativo e um estado de repouso. Na fMRI clínica, tarefas do tipo “bloqueio” são mais utilizadas. Ao realizar tais exercícios, o sujeito alterna os chamados períodos ON- (estado ativo) e OFF- (estado de repouso) de duração igual ou desigual. Por exemplo, ao identificar a área do córtex responsável pelos movimentos das mãos, as tarefas consistem em alternar movimentos dos dedos e períodos de inatividade, durando em média cerca de 20 segundos. As etapas são repetidas várias vezes para aumentar a precisão do resultado da ressonância magnética funcional. No caso de uma tarefa relacionada a um evento, o sujeito realiza uma ação curta (por exemplo, engolir ou cerrar o punho), seguida de um período de descanso, enquanto as ações, em contraste com o desenho do bloco, se alternam de forma desigual e inconsistente.

Na prática, o BOLD fMRI é usado no planejamento pré-operatório de ressecção (remoção) de tumores, diagnóstico de malformações vasculares e durante operações para formas graves de epilepsia e outras lesões cerebrais. Durante a cirurgia cerebral, é importante remover a lesão com a maior precisão possível, evitando ao mesmo tempo danos desnecessários às áreas adjacentes funcionalmente importantes do cérebro.


Figura 3.

A – tridimensional ressonância magnética— imagem cabeça cérebro. Seta indicado localização motor latido Vpré-central giro.

b – mapa ressonância magnética funcional—atividade cérebro V pré-central giro no movimento mão.

O método é muito eficaz no estudo de doenças degenerativas, como Alzheimer e Parkinson, principalmente nos estágios iniciais. Não envolve o uso de radiação ionizante ou agentes radiopacos e não é invasivo. Portanto, pode ser considerado bastante seguro para pacientes que necessitam de exames de ressonância magnética funcional regulares e de longo prazo. A fMRI pode ser usada para estudar os mecanismos de formação de crises epilépticas e permite evitar a remoção do córtex funcional em pacientes com epilepsia intratável do lobo frontal. Monitorar a recuperação do cérebro após derrames, estudar os efeitos de medicamentos ou outras terapias, monitorar e monitorar o tratamento de doenças psiquiátricas - esta não é uma lista completa de possíveis aplicações da ressonância magnética funcional. Além disso, existe também a ressonância magnética funcional em repouso, na qual o processamento complexo de dados nos permite ver as redes cerebrais funcionando em repouso.

Fontes:

  1. Quão bem entendemos as origens neurais do sinal fMRI BOLD? Owen J. Arthur, Simon Bonifácio. TENDÊNCIAS em Neurociências Vol.25 No.1 Janeiro de 2002
  2. A física da ressonância magnética funcional (fMRI) R. B. Buxton. Representante. Programa. Física. 76 (2013)
  3. Aplicação da ressonância magnética funcional na clínica. Revisão científica. Belyaev A., Peck Kung K., Brennan N., Kholodny A. Jornal eletrônico russo de radiologia. Volume 4 Nº 1 2014
  4. Cérebro, cognição, mente: uma introdução à neurociência cognitiva. Parte 2 . B. Baars, N. Gage. M.: Binom. 2014 págs. 353-360.

Texto: Daria Prokudina

Ressonância magnética funcional(fMRI) é uma técnica de ressonância magnética que mede a resposta hemodinâmica (mudança no fluxo sanguíneo) associada à atividade neuronal. A fMRI não nos permite ver diretamente a atividade elétrica dos neurônios, mas o faz indiretamente, graças ao fenômeno da interação neurovascular. Esse fenômeno é uma alteração regional no fluxo sanguíneo em resposta à ativação de neurônios próximos, pois quando sua atividade aumenta, eles necessitam de mais oxigênio e nutrientes trazidos pelo fluxo sanguíneo.

Princípios básicos da ressonância magnética funcional. fMRI é uma técnica de neuroimagem que utiliza oxi-hemoglobina e desoxi-hemoglobina nos vasos sanguíneos como agente de contraste endógeno. É utilizado o princípio do contraste BOLD (contraste dependente do nível de oxigenação do sangue) descoberto por Seiji Ogawa em 1990. O contraste BOLD é a diferença no sinal de RM em imagens usando sequências gradientes dependendo da porcentagem de desoxihemoglobina. A técnica BOLD-fMRI é a seguinte: um aumento na atividade neuronal provoca um aumento local no consumo de oxigênio. Isto leva a um aumento no nível da desoxihemoglobina paramagnética, o que reduz o nível do sinal de fMRI. Mas depois de alguns segundos, a atividade neuronal também causa um aumento no fluxo sanguíneo cerebral e no volume sanguíneo, o que leva a um aumento no fluxo sanguíneo arterial e, portanto, a um aumento na oxiemoglobina, o que aumenta o nível do sinal de fMRI. Por razões ainda desconhecidas, a quantidade de sangue oxigenado que flui em resposta à atividade neuronal excede em muito o consumo metabólico de oxigênio. Esse tipo de compensação excessiva da oxihemoglobina leva a uma mudança na proporção de oxihemoglobina para desoxihemoglobina, que é medida e é a base para o sinal BOLD fMRI.

Existem dois métodos principais para realizar fMRI: [ 1 ] com a medição da atividade funcional do córtex cerebral ao realizar uma tarefa específica em comparação com sua atividade em repouso/com uma tarefa de controle (a chamada tarefa-fMRI); [ 2 ] com medição da atividade funcional do córtex cerebral em repouso (o chamado fMRI em estado de repouso - RS-fMRI).

Ao realizar um estudo de fMRI com um paradigma específico, as tarefas que o sujeito realiza podem ser diferentes: motoras, visuais, cognitivas, de fala, etc. Após fMRI, os dados funcionais obtidos são submetidos à análise estatística. O resultado são informações sobre zonas de ativação na forma de mapas coloridos sobrepostos a dados anatômicos, e os mesmos dados podem ser apresentados em formato digital indicando a significância estatística da zona de ativação, seu volume e as coordenadas de seu centro no espaço estereotáxico. No entanto, nos últimos 10 anos, a ressonância magnética funcional em repouso (fMRI) tem atraído interesse crescente por parte dos pesquisadores. O princípio de sua operação permanece o mesmo da fMRI clássica (task-fMRI). A única diferença é a ausência de quaisquer paradigmas na ressonância magnética funcional (ou seja, tarefas ativas ou influências apresentadas ao paciente). Durante a fMRI, o sujeito fica em estado de repouso no scanner de ressonância magnética e é instruído a relaxar o máximo possível e não pensar em nada em particular. Existem diferentes pontos de vista em diferentes trabalhos sobre se o sujeito precisa fechar os olhos ou não. Os defensores de deixar os olhos abertos argumentam que isso evita que o sujeito adormeça.

Em que casos é realizada fMRI??

Em primeiro lugar, para fins puramente científicos: trata-se de um estudo do funcionamento do cérebro normal e da sua assimetria funcional. Essa técnica reavivou o interesse dos pesquisadores em mapear as funções cerebrais: sem recorrer a intervenções invasivas, é possível ver quais áreas do cérebro são responsáveis ​​por um determinado processo. Talvez os maiores avanços tenham sido feitos na nossa compreensão dos processos cognitivos superiores, incluindo atenção, memória e funções executivas. Tais estudos tornaram possível o uso da ressonância magnética funcional para fins práticos distantes da medicina e da neurociência (como detector de mentiras, em pesquisas de marketing, etc.).

Em segundo lugar, a fMRI está começando a ser usada ativamente na medicina prática, em particular, para mapeamento pré-operatório de funções básicas (motoras, fala) antes de intervenções neurocirúrgicas para lesões cerebrais que ocupam espaço ou epilepsia intratável. Via de regra, são avaliadas áreas motoras de braços e pernas, língua, bem como áreas de fala - de Broca e Wernicke: presença, localização relativa à lesão, presença de homólogos no hemisfério saudável, aumento compensatório da ativação em o hemisfério oposto do cérebro ou zonas secundárias. Essas informações ajudam os neurocirurgiões a avaliar o risco de déficit neurológico pós-operatório, a escolher o acesso mais conveniente e menos traumático e a sugerir a extensão da ressecção.

Terceiro, os investigadores também estão a tentar introduzir a ressonância magnética funcional na prática clínica de rotina para várias doenças neurológicas e psiquiátricas. O principal objetivo de numerosos trabalhos nesta área é avaliar as alterações no funcionamento do cérebro em resposta a danos numa ou outra das suas áreas - perda e (ou) mudança de zonas, seu deslocamento, etc., bem como dinâmica observação da reestruturação das zonas de ativação em resposta à terapia medicamentosa e (ou) medidas de reabilitação. Em última análise, estudos de fMRI realizados em pacientes de várias categorias podem ajudar a determinar o valor prognóstico de várias opções para a reestruturação funcional do córtex para restaurar funções prejudicadas e desenvolver algoritmos de tratamento ideais.

Informações adicionais sobre fMRI:

artigo “Tecnologias avançadas de neuroimagem” por M.A. Piradov, M.M. Tanashyan, M.V. Krotekova, V.V. Bryukhov, E.I. Kremneva, R. N. Konovalov; Instituição Orçamentária do Estado Federal "Centro Científico de Neurologia" (revista "Anais de Neurologia Clínica e Experimental" nº 4, 2015) [ler];

artigo “Ressonância magnética funcional” E.I. Kremneva, R.N. Konovalov, M. V. Krotekova; Centro Científico de Neurologia da Academia Russa de Ciências Médicas, Moscou (revista “Annals of Clinical and Experimental Neurology” No. 1, 2011) [ler];

artigo “O uso da ressonância magnética funcional na clínica” Belyaev A., Peck Kung K., Brennan N., Kholodny A.; Memorial Sloan-Kettering Cancer Center, Laboratório Funcional de MRI, Departamento de Radiologia, Nova York, EUA (jornal eletrônico russo de radiologia, nº 1, 2014) [ler];

artigo “Ressonância magnética funcional em repouso: novas oportunidades para estudar a fisiologia e patologia do cérebro” por E.V. Seliverstova, Yu.A. Seliverstov, R. N. Konovalov, S.N. Illarioshkin FSBI "Centro Científico de Neurologia" RAMS, Moscou (jornal "Annals of Clinical and Experimental Neurology" No. 4, 2013) [ler];

artigo “Ressonância magnética funcional em repouso: possibilidades e futuro do método” de Yu.A. Seliverstov, E.V. Seliverstova, R. N. Konovalov, M.V. Krotekova, S.N. Illarioshkin, Centro Científico de Neurologia da Academia Russa de Ciências Médicas, Moscou (Boletim da Sociedade Nacional para o Estudo da Doença de Parkinson e Distúrbios do Movimento, No. 1, 2014) [ler];

artigo “Ressonância magnética funcional e neurociência” de M.B. Stark, A.M. Korostyshevskaya, M.V. Rezakova, A.A. Savelov; Instituto de Biologia Molecular e Biofísica da Seção Siberiana da Academia Russa de Ciências Médicas, Novosibirsk; Instituto "Centro Tomográfico Internacional" SB RAS, Novosibirsk; NPF "Computer Biocontrol Systems", Novosibirsk (revista "Advances of Physiological Sciences", No. 1, 2012) [ler]


© Laesus De Liro


Caros autores de materiais científicos que utilizo em minhas mensagens! Se você vê isso como uma violação da “Lei de Direitos Autorais Russa” ou gostaria de ver seu material apresentado de uma forma diferente (ou em um contexto diferente), então, neste caso, escreva para mim (no endereço postal: [e-mail protegido]) e eliminarei imediatamente todas as violações e imprecisões. Mas como o meu blog não tem qualquer finalidade (ou base) comercial [para mim pessoalmente], mas tem uma finalidade puramente educativa (e, via de regra, tem sempre um link ativo para o autor e seu trabalho científico), então eu gostaria agradeço a oportunidade de fazer algumas exceções para minhas mensagens (contrariando as normas legais existentes). Atenciosamente, Laesus De Liro.

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Mudanças na atividade do fluxo sanguíneo são registradas por ressonância magnética funcional (fMRI). O método é usado para determinar a localização das artérias, para avaliar a microcirculação dos centros de visão, fala, movimento e o córtex de alguns outros centros funcionais. Uma característica do mapeamento é que o paciente é solicitado a realizar determinadas tarefas que aumentam a atividade do centro cerebral desejado (ler, escrever, falar, mover as pernas).

Na etapa final, o software gera uma imagem somando tomogramas convencionais camada por camada e imagens do cérebro com carga funcional. O complexo de informações é exibido por um modelo tridimensional. A modelagem espacial permite que especialistas estudem o objeto detalhadamente.

Juntamente com a espectroscopia de ressonância magnética, o estudo revela todas as características metabólicas das formações patológicas.

Princípios da ressonância magnética funcional do cérebro

A ressonância magnética baseia-se no registro da radiofrequência alterada de átomos de hidrogênio em meio líquido após exposição a um forte campo magnético. A varredura clássica mostra componentes de tecidos moles. Para melhorar a visibilidade dos vasos sanguíneos, é realizado contraste intravenoso com gadolínio paramagnético.

A ressonância magnética funcional registra a atividade de áreas individuais do córtex cerebral, levando em consideração o efeito magnético da hemoglobina. Após liberar moléculas de oxigênio para os tecidos, a substância torna-se paramagnética, cuja radiofrequência é captada pelos sensores do aparelho. Quanto mais intenso for o suprimento sanguíneo ao parênquima cerebral, melhor será o sinal.

A magnetização do tecido é ainda melhorada pela oxidação da glicose. A substância é necessária para garantir os processos de respiração tecidual dos neurônios. As alterações na indução magnética são registradas pelos sensores do dispositivo e processadas por um software. Dispositivos de alto campo criam resolução de alta qualidade. O tomograma mostra uma imagem detalhada de peças com diâmetro de até 0,5 mm.

Os estudos funcionais de ressonância magnética registram sinais não apenas dos gânglios da base, do córtex cingulado e do tálamo, mas também de tumores malignos. As neoplasias possuem uma rede vascular própria, por meio da qual a glicose e a hemoglobina entram na formação. O rastreamento de sinal permite estudar os contornos, o diâmetro e a profundidade da penetração do tumor na substância branca ou cinzenta.

O diagnóstico funcional da ressonância magnética do cérebro requer as qualificações de um médico radiologista. Diferentes zonas do córtex são caracterizadas por diferentes microcirculações. A saturação com hemoglobina e glicose afeta a qualidade do sinal. A estrutura da molécula de oxigênio e a presença de átomos substitutos alternativos devem ser levadas em consideração.

Um forte campo magnético aumenta a meia-vida do oxigênio. O efeito funciona quando a potência do dispositivo é superior a 1,5 Tesla. Instalações mais fracas não podem deixar de estudar a atividade funcional do cérebro.

É melhor determinar a intensidade metabólica do suprimento sanguíneo ao tumor usando equipamento de alto campo com potência de 3 Tesla. A alta resolução permitirá registrar uma pequena lesão.

A eficácia do sinal é cientificamente chamada de “resposta hemodinâmica”. O termo é usado para descrever a velocidade dos processos neurais com um intervalo de 1-2 segundos. O suprimento sanguíneo aos tecidos nem sempre é suficiente para estudos funcionais. A qualidade do resultado é melhorada pela administração adicional de glicose. Após a estimulação, o pico de saturação ocorre após 5 segundos, quando a varredura é realizada.

Características técnicas de um estudo funcional de ressonância magnética do cérebro

O diagnóstico funcional de ressonância magnética baseia-se no aumento da atividade neuronal após a estimulação da atividade cerebral por uma pessoa que realiza uma tarefa específica. Um estímulo externo causa estimulação da atividade sensorial ou motora de um centro específico.

Para rastrear a área, um modo de eco gradiente é ativado com base em uma sequência eco-planar pulsada.

A análise do sinal da zona ativa na ressonância magnética é feita rapidamente. O registro de um tomograma é realizado em intervalo de 100 ms. Os diagnósticos são realizados após a estimulação e durante o período de descanso. O software usa tomogramas para calcular focos de atividade neuronal, sobrepondo áreas de sinal amplificado em um modelo tridimensional do cérebro em repouso.

Para os médicos responsáveis ​​pelo tratamento, este tipo de ressonância magnética fornece informações sobre processos fisiopatológicos que não podem ser rastreados por outros métodos de diagnóstico. O estudo das funções cognitivas é necessário para que os neuropsicólogos possam diferenciar doenças mentais e psicológicas. O estudo ajuda a verificar focos epilépticos.

O mapa de mapeamento final não mostra apenas áreas de maior estimulação funcional. As imagens visualizam zonas de atividade sensório-motora e auditiva da fala ao redor do foco patológico.

Mapear a localização dos canais cerebrais é chamado de tractografia. O significado funcional da localização do trato piramidal óptico antes do planejamento da intervenção cirúrgica permite que os neurocirurgiões planejem corretamente a localização das incisões.

O que a ressonância magnética mostra?

A ressonância magnética de alto campo com testes funcionais é prescrita conforme indicação quando é necessário estudar as bases fisiopatológicas do funcionamento das áreas motora, sensorial, visual e auditiva do córtex cerebral. Os neuropsicólogos utilizam pesquisas em pacientes com distúrbios de fala, atenção, memória e funções cognitivas.

Usando fMRI, uma série de doenças são detectadas no estágio inicial - Alzheimer, Parkinson, desmielinização na esclerose múltipla.

O diagnóstico funcional em diferentes centros médicos é realizado em diferentes instalações. O diagnosticador sabe o que mostra uma ressonância magnética do cérebro. É necessária uma consulta com um especialista antes do exame.

Resultados de alta qualidade são obtidos através da digitalização com um forte campo magnético. Antes de escolher um centro médico, recomendamos que você conheça o tipo de aparelho instalado. As qualificações de um especialista que deve ter conhecimento sobre os componentes funcionais e estruturais do cérebro são importantes.

O futuro do diagnóstico funcional de ressonância magnética na medicina

Estudos funcionais foram recentemente introduzidos na medicina prática. As capacidades do método não são suficientemente utilizadas.

Os cientistas estão desenvolvendo técnicas para visualizar sonhos e ler mentes usando ressonância magnética funcional. Propõe-se o uso da tomografia para desenvolver um método de comunicação com pessoas paralisadas.

  • Excitabilidade neuronal;
  • Atividade mental;
  • Grau de saturação do córtex cerebral com oxigênio e glicose;
  • A quantidade de hemoglobina desoxilada nos capilares;
  • Áreas de expansão do fluxo sanguíneo;
  • Nível de oxiemoglobina nos vasos sanguíneos.

Vantagens do estudo:

  1. Imagem temporária de alta qualidade;
  2. Resolução espacial superior a 3 mm;
  3. Possibilidade de estudar o cérebro antes e depois da estimulação;
  4. Inocuidade (quando comparado com PET);
  5. Falta de invasividade.

O uso generalizado da ressonância magnética funcional do cérebro é limitado pelo alto custo do equipamento, cada exame único, pela impossibilidade de medir diretamente a atividade neuronal e não pode ser realizada em pacientes com inclusões metálicas no corpo (clipes vasculares, implantes auditivos).

O registro do metabolismo funcional do córtex cerebral tem grande valor diagnóstico, mas não é um indicador preciso para a avaliação dinâmica das alterações cerebrais durante o tratamento, após a cirurgia.

Mudanças na atividade do fluxo sanguíneo são registradas por ressonância magnética funcional (fMRI). O método é usado para determinar a localização das artérias, para avaliar a microcirculação dos centros de visão, fala, movimento e o córtex de alguns outros centros funcionais. Uma característica do mapeamento é que o paciente é solicitado a realizar determinadas tarefas que aumentam a atividade do centro cerebral desejado (ler, escrever, falar, mover as pernas).

Na etapa final, o software gera uma imagem somando tomogramas convencionais camada por camada e imagens do cérebro com carga funcional. O complexo de informações é exibido por um modelo tridimensional. A modelagem espacial permite que especialistas estudem o objeto detalhadamente.

Juntamente com a espectroscopia de ressonância magnética, o estudo revela todas as características metabólicas das formações patológicas.

Princípios da ressonância magnética funcional do cérebro

A ressonância magnética baseia-se no registro da radiofrequência alterada de átomos de hidrogênio em meio líquido após exposição a um forte campo magnético. A varredura clássica mostra componentes de tecidos moles. Para melhorar a visibilidade dos vasos sanguíneos, é realizado contraste intravenoso com gadolínio paramagnético.

A ressonância magnética funcional registra a atividade de áreas individuais do córtex cerebral, levando em consideração o efeito magnético da hemoglobina. Após liberar moléculas de oxigênio para os tecidos, a substância torna-se paramagnética, cuja radiofrequência é captada pelos sensores do aparelho. Quanto mais intenso for o suprimento sanguíneo ao parênquima cerebral, melhor será o sinal.

A magnetização do tecido é ainda melhorada pela oxidação da glicose. A substância é necessária para garantir os processos de respiração tecidual dos neurônios. As alterações na indução magnética são registradas pelos sensores do dispositivo e processadas por um software. Dispositivos de alto campo criam resolução de alta qualidade. O tomograma mostra uma imagem detalhada de peças com diâmetro de até 0,5 mm.

Os estudos funcionais de ressonância magnética registram sinais não apenas dos gânglios da base, do córtex cingulado e do tálamo, mas também de tumores malignos. As neoplasias possuem uma rede vascular própria, por meio da qual a glicose e a hemoglobina entram na formação. O rastreamento de sinal permite estudar os contornos, o diâmetro e a profundidade da penetração do tumor na substância branca ou cinzenta.

O diagnóstico funcional da ressonância magnética do cérebro requer as qualificações de um médico radiologista. Diferentes zonas do córtex são caracterizadas por diferentes microcirculações. A saturação com hemoglobina e glicose afeta a qualidade do sinal. A estrutura da molécula de oxigênio e a presença de átomos substitutos alternativos devem ser levadas em consideração.

Um forte campo magnético aumenta a meia-vida do oxigênio. O efeito funciona quando a potência do dispositivo é superior a 1,5 Tesla. Instalações mais fracas não podem deixar de estudar a atividade funcional do cérebro.

É melhor determinar a intensidade metabólica do suprimento sanguíneo ao tumor usando equipamento de alto campo com potência de 3 Tesla. A alta resolução permitirá registrar uma pequena lesão.

A eficácia do sinal é cientificamente chamada de “resposta hemodinâmica”. O termo é usado para descrever a velocidade dos processos neurais com um intervalo de 1-2 segundos. O suprimento sanguíneo aos tecidos nem sempre é suficiente para estudos funcionais. A qualidade do resultado é melhorada pela administração adicional de glicose. Após a estimulação, o pico de saturação ocorre após 5 segundos, quando a varredura é realizada.

Características técnicas de um estudo funcional de ressonância magnética do cérebro

O diagnóstico funcional de ressonância magnética baseia-se no aumento da atividade neuronal após a estimulação da atividade cerebral por uma pessoa que realiza uma tarefa específica. Um estímulo externo causa estimulação da atividade sensorial ou motora de um centro específico.

Para rastrear a área, um modo de eco gradiente é ativado com base em uma sequência eco-planar pulsada.

A análise do sinal da zona ativa na ressonância magnética é feita rapidamente. O registro de um tomograma é realizado em intervalo de 100 ms. Os diagnósticos são realizados após a estimulação e durante o período de descanso. O software usa tomogramas para calcular focos de atividade neuronal, sobrepondo áreas de sinal amplificado em um modelo tridimensional do cérebro em repouso.

Para os médicos responsáveis ​​pelo tratamento, este tipo de ressonância magnética fornece informações sobre processos fisiopatológicos que não podem ser rastreados por outros métodos de diagnóstico. O estudo das funções cognitivas é necessário para que os neuropsicólogos possam diferenciar doenças mentais e psicológicas. O estudo ajuda a verificar focos epilépticos.

O mapa de mapeamento final não mostra apenas áreas de maior estimulação funcional. As imagens visualizam zonas de atividade sensório-motora e auditiva da fala ao redor do foco patológico.

Mapear a localização dos canais cerebrais é chamado de tractografia. O significado funcional da localização do trato piramidal óptico antes do planejamento da intervenção cirúrgica permite que os neurocirurgiões planejem corretamente a localização das incisões.

O que a ressonância magnética mostra?

A ressonância magnética de alto campo com testes funcionais é prescrita conforme indicação quando é necessário estudar as bases fisiopatológicas do funcionamento das áreas motora, sensorial, visual e auditiva do córtex cerebral. Os neuropsicólogos utilizam pesquisas em pacientes com distúrbios de fala, atenção, memória e funções cognitivas.

Usando fMRI, uma série de doenças são detectadas no estágio inicial - Alzheimer, Parkinson, desmielinização na esclerose múltipla.

O diagnóstico funcional em diferentes centros médicos é realizado em diferentes instalações. O diagnosticador sabe o que mostra uma ressonância magnética do cérebro. É necessária uma consulta com um especialista antes do exame.

Resultados de alta qualidade são obtidos através da digitalização com um forte campo magnético. Antes de escolher um centro médico, recomendamos que você conheça o tipo de aparelho instalado. As qualificações de um especialista que deve ter conhecimento sobre os componentes funcionais e estruturais do cérebro são importantes.

O futuro do diagnóstico funcional de ressonância magnética na medicina

Estudos funcionais foram recentemente introduzidos na medicina prática. As capacidades do método não são suficientemente utilizadas.

Os cientistas estão desenvolvendo técnicas para visualizar sonhos e ler mentes usando ressonância magnética funcional. Propõe-se o uso da tomografia para desenvolver um método de comunicação com pessoas paralisadas.

  • Excitabilidade neuronal;
  • Atividade mental;
  • Grau de saturação do córtex cerebral com oxigênio e glicose;
  • A quantidade de hemoglobina desoxilada nos capilares;
  • Áreas de expansão do fluxo sanguíneo;
  • Nível de oxiemoglobina nos vasos sanguíneos.

Vantagens do estudo:

  1. Imagem temporária de alta qualidade;
  2. Resolução espacial superior a 3 mm;
  3. Possibilidade de estudar o cérebro antes e depois da estimulação;
  4. Inocuidade (quando comparado com PET);
  5. Falta de invasividade.

O uso generalizado da ressonância magnética funcional do cérebro é limitado pelo alto custo do equipamento, cada exame único, pela impossibilidade de medir diretamente a atividade neuronal e não pode ser realizada em pacientes com inclusões metálicas no corpo (clipes vasculares, implantes auditivos).

O registro do metabolismo funcional do córtex cerebral tem grande valor diagnóstico, mas não é um indicador preciso para a avaliação dinâmica das alterações cerebrais durante o tratamento, após a cirurgia.

Yerevan, 13 de outubro. Notícias-Armênia. Se as pessoas tiverem a oportunidade de observar em tempo real o que está acontecendo em seus cérebros, aprenderão rapidamente a aliviar a dor, melhorar seu humor e dominar habilidades mentais sem precedentes. O acesso a este método pode transformar o mundo.

Como funciona

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Segundo a BBC, cada um de nós tem a sua própria maneira de lidar com sentimentos e emoções negativas. Algumas pessoas se concentram na respiração para acalmar os nervos. Algumas pessoas usam a meditação para se livrar da dor de dente. Alguém, para afastar o mau humor, tenta transportar-se mentalmente para aqueles lugares onde antes se sentia especialmente bem...

Todos esses métodos funcionam de uma forma ou de outra – embora com graus variados de sucesso. Agora imagine que você vê tudo o que acontece na sua cabeça, no seu cérebro, quando sente dor, ansiedade, melancolia, medo ou prazer. E você pode assistir em tempo real! Você aprende a controlar sua mente – da mesma forma que um fisiculturista treina grupos musculares individuais

De repente, fica claro para você que suas emoções não são segredo. Você poderá monitorar como funcionam esses pequenos truques psicológicos, com os quais dispersa a melancolia, poderá escolher as técnicas mais eficazes e controlar seu funcionamento em tempo real.

ressonância magnética funcional em tempo real

Você provavelmente já entendeu a ideia principal por trás da nova técnica, que é chamada de “fMRI em tempo real” (fMRI – ressonância magnética funcional).

Aprendemos a controlar emoções, sentimentos e desejos recebendo uma resposta visual na tela às nossas ações, à forma como aplicamos exatamente técnicas e truques psicológicos. Eventualmente, torna-se quase tão simples quanto diminuir o volume do seu aparelho de som.

Isto abre-nos o caminho para um futuro onde, com a ajuda da “fMRI em tempo real”, poderemos treinar as nossas capacidades mentais a um nível sem precedentes.
Ao focar no controle da chama virtual, as pessoas conseguem reduzir a dor que sentem.

Este método foi demonstrado pela primeira vez em 2005, durante um estudo em que pessoas foram treinadas para controlar a dor.

Oito voluntários foram colocados em um scanner de ressonância magnética e uma sensação de queimadura foi criada em sua pele. Nesse momento, foi mostrada uma chama no monitor, representando um processo na área do cérebro responsável pelas reações dolorosas.

Usando várias técnicas cognitivas, os participantes do experimento aprenderam rapidamente a controlar o tamanho da chama, o que os ajudou a regular o grau de estimulação elétrica da zona de dor na pele.

Surpreendentemente, em apenas 13 minutos de experiência, os participantes alcançaram a capacidade de alterar facilmente o tamanho da chama e, consequentemente, conseguiram reduzir a dor em mais de 50%.

As capacidades adquiridas durante o treino são mantidas após 11 meses, o que confirma o efeito duradouro do treino.

Desde então, o número de estudos semelhantes utilizando fMRI em tempo real cresceu exponencialmente. Mais e mais novos métodos de aplicação clínica e experimental são relatados quase todos os meses.

A ciência não fica parada

As notícias estão carregando..."Certo"

Os participantes da pesquisa agora têm a oportunidade de avaliar o que está acontecendo em seus cérebros, não apenas com a ajuda de imagens, mas também de sons e até de temperatura (através de óculos de realidade virtual). O método já recebeu outro nome - neurofeedback.

Um estudo de 2017 publicado na revista Appetite demonstrou como a fMRI em tempo real poderia combater a obesidade.

Ao longo de quatro dias, os homens com excesso de peso aprenderam a controlar as áreas do cérebro associadas aos sentimentos de realização e recompensa, treinando os seus cérebros para fazer escolhas alimentares mais saudáveis ​​e comer menos.

Outro estudo deste ano descobriu que, ao aprender a controlar uma parte específica do córtex pré-frontal do cérebro (a área associada ao comportamento de pacientes com TDAH, transtorno de déficit de atenção e hiperatividade), os adolescentes que completaram o treinamento poderiam reduzir de forma independente os sintomas de TDAH e desenvolver a capacidade focar. .

Além disso, as capacidades adquiridas durante o treino são retidas 11 meses depois, o que confirma o efeito duradouro do treino e as mudanças no cérebro que ocorreram em relação a ele.

Um estudo de 2016 descobriu que os adultos mais velhos podem usar esta técnica para melhorar as suas capacidades cognitivas entorpecidas pela idade. Os jovens podem estimular o cérebro da mesma forma.

Um estudo de 2015 com adultos saudáveis ​​descobriu que o treinamento por meio do chamado neurofeedback ajuda a melhorar a capacidade de concentração e reduzir distrações.

Outros estudos recentes encontraram o uso desta técnica no tratamento de depressão, ansiedade, transtorno de estresse pós-traumático em veteranos militares e até mesmo no vício do fumo.

Uma pesquisa realizada por James Sulzer, da Universidade do Texas em Austin, mostrou que as pessoas podem aprender a regular os níveis do neurotransmissor dopamina, que poderia ser usado para tratar a doença de Parkinson.

Um enorme mundo de novas possibilidades

Quão grande seria o potencial de aprendizagem através do neurofeedback se cada um de nós fosse capaz de controlar totalmente o seu cérebro?

No geral, a pesquisa demonstra claramente que esta tecnologia tem milhões de utilizações. Mas quanto tempo durará o seu efeito e quão prático é? É impossível dizer com certeza ainda.

A ressonância magnética funcional em tempo real requer equipamentos caros e volumosos, que atualmente são usados ​​principalmente em casos urgentes e graves. Porém, como sabemos, a tecnologia não pára. É bem possível que scanners de fMRI menores e mais baratos apareçam muito em breve.

Se mesmo algumas sessões de 10 minutos trouxerem um resultado estatisticamente significativo, o que acontecerá após 10 mil horas de treinamento?

E então um enorme mundo de novas oportunidades se abrirá diante da humanidade.
Imagine um atleta que treina sem ver o próprio corpo e sem ter ideia do peso da barra.

Estamos aproximadamente na mesma posição agora, sem ver o que está acontecendo em nosso cérebro quando estamos com dor, quando estamos com frio, quando estamos de mau humor, quando estamos desesperados, quando choramos ou estamos felizes. .

Quão grande é o potencial para aprendizagem de fMRI em tempo real? O que alcançaremos se cada um de nós puder dedicar tempo todos os dias ao treinamento de nossa consciência - e assim por diante, durante meses e anos?

O método “fMRI em tempo real” pode ser um atalho para alcançar, por exemplo, o que os monges tibetanos passam anos de trabalho duro com suas mentes, secando uma toalha molhada com o calor de seus corpos no vento gelado, ou os iogues indianos, que pode bloquear completamente a sensação de dor no corpo

É claro que nada pode ser dito com certeza ainda, mas é bem possível que estejamos falando em alcançar superpoderes mentais. -0-