Функционалды нейроэмирлеуді түсіну
Магнитті резонансты зерттеу (MRI) дәрігерлерге ми құрылымдарының өте жақсы бейнесін алуға мүмкіндік берді. Функционалдық МРИ деп аталатын жаңа әдіс мидың белсенділігін жанама өлшеу арқылы одан әрі қарай кетуі мүмкін. Көптеген әдістер тек ғылыми-зерттеу жұмыстарында ғана қолданылғанымен, клиникалық жағдайда жиі кездеседі.
Сіз бір кездері функционалдық МРИ арқылы құрылған бейнелерге тап болдыңыз.
Олар тіл мен қозғалыс сияқты кейбір функциялармен байланысты мидың аудандарын бейнелейтін түрлі-түсті жерлермен ми көрсетеді. Бұл зерттеулер өте танымал: Осы технологияны қолданатын жүздеген ғылыми мақалалар ай сайын жарияланады, олардың көпшілігі баспасөзде айтылады. Бірақ бұл суреттер қалай жасалды және олар нені бейнелейді?
Қалай функционалдық МРЖ жұмыс істейді
Функционалдық МРТ қандағы оттегінің деңгейі тәуелді (BOLD) контраст деп аталатын арнайы сигналды қолданады. Мидағы қан ағып, гемоглобин деп аталатын молекулалардағы оттегін береді. Гемоглобиннің молекулалары да темір бар, сондықтан магнитті сигнал бар. Гемоглобиннің молекулалары оттегіні тасымалдамағаннан гөрі оттегіге байланған кезде әртүрлі магниттік қасиеттерге ие екендігі анықталады және бұл кішкене айырмашылықты МРТ машинасымен анықтауға болады.
Мидың аймағы белсенді болғанда, ол бастапқыда қандағы оттегінің көп мөлшерін қолданады.
Көп ұзамай ми оттегіді қалпына келтіру үшін жергілікті қан тамырларын кеңейтеді. Миы бұл жұмысты біршама жақсы орындауы мүмкін, сондықтан оттегімен қанның көбеюі бастапқыда қолданылғаннан гөрі ауданға өтеді. MRI аппараты сигналдағы айырмашылықты анықтай алады, бұл қанның оттегінің ұлғаюынан туындайды.
Осылайша, функционалдық МРТ зерттеулері шынымен нейрондық белсенділікке тікелей қарайды, бірақ қанның оттегі деңгейінің қалай өзгеретінін және бұл әрекетті нервтердің атылуына байланысты екенін қарастырады. Зерттеулер көрсеткендей, бұл болжам әдетте дұрыс, бірақ аурулар сияқты тамырлық ақаулар, ісіктер , тіпті қалыпты қартаю нейралдық белсенділігімен және жергілікті қан ағымымен байланысты өзгерте алады, бұл BOLD сигналына әкеледі.
Дәрігерлер функционалды МРТ қалай қолдануға болады?
Себебі бұл жаңа технология болып табылады және басқа әдістер fMRI мүмкін болатын ұқсас сұрақтарға жауап бере алады, себебі fMRI клиникалық немесе ауруханада жиі қолданылмайды. Дегенмен, ол маңызды ми операцияларын жоспарлауға көмектеседі. Мысалы, нейрохирург мидың тілдік орталықтарына жақын жерде орналасқан ми ісігін алып тастағысы келсе, олар мидың қай бағыттары тілмен байланысты екенін көрсету үшін фМРТ зерттеуіне тапсырыс бере алады. Бұл нейрохирургқа хирургиялық операция кезінде осы аймақтарға зиян тигізбеуге көмектеседі. Алайда, fMRI-тің ең көп тараған түрі медициналық зерттеулерде.
FMRI көмегімен зерттеудің қандай түрлері жасалды?
Мидың функциясын бейнелеу үшін фМРИ пайдаланудың екі негізгі жолы бар. Бір әдіс кейбір тапсырмаға немесе ынталандыруға жауап беретін мидың нақты бағыттарын анықтауға бағытталған.
Мысалы, MRI сканеріндегі адам кейбір нүктелерде жыпылықтайтын шкаф тақтасын және басқа уақытта бос экранды көрсете алады. Олар жыпылықтайтын шкаф тақтасын көргенде түймешікті басуды сұрауы мүмкін. Одан кейін тапсырмадағы сигнал тапсырма орындалмаған кездегі сигналмен салыстырылады, ал нәтиже жыпылықтайтын шахмат тақтасын көріп, содан кейін батырманы басу арқылы мидың өңірлері қандай болатындығын көрсетеді.
Екінші әдіс fMRI-ны нейрондық желілерді бағалау болып табылады. Бұл мидың қандай бағыттары бір-бірімен сөйлесетінін анықтауға негізделген. Егер мидың бір ауданы әдетте басқа бір мезгілде жарықтандырылса, мидың бұл екі аймағы қосылуы мүмкін.
Мұндай зерттеуді орындау үшін тіпті ешқандай тапсырма қажет емес. Осы себепті бұл зерттеулер кейде стационарлық функционалды магниттік-резонансты бейнелеу деп аталады.
Функционалдық МРТ зерттеулерінен алынған ақпарат өте күрделі және көптеген статистикалық талдауды мағыналы ету үшін қажет етеді. Бұл бастапқыда көптеген адамдарға функционалдық МРТ зерттеулерінің нәтижелеріне сенімсіздік тудырды, себебі талдау кезінде қателіктердің көптеген мүмкіншіліктері бар сияқты көрінді. Дегенмен, зерттеушілер де, шолушылар да жаңа технологиямен жақсырақ танысып, нәтиже сенімділік пен сенімділікке ие болады.
Болашақ функционалды МРТ үшін не істейді?
Функционалдық МРТ зерттеуі ми туралы көптеген нәрселерді көрсетті, сонымен қатар, біз нейрондық жолдар мен оқшаулану туралы білетінімізді растаудан басқа. ФМРИ клиникалық жағдайында жиі пайдаланылатындығын айту қиын болса да, оның танымалдығы мен тиімділігін зерттеу құралы ретінде ғана емес, дәрігерлер мен азаматтардың бұл құралдың қалай жұмыс істейтіні туралы негізгі түсінікке ие етеді.
Көздер:
Pressman P, Gitelman D. Функционалдық МРТ: неврология тұрғындары үшін праймер. Неврология 2012 ж. Наурыз 06, 78 (10) e68-e71
Фаро Ш., Мохамед Ф.Б., Хэтон В. Функционалдық МРТ: Негізгі принциптері және клиникалық қолдану: Oxford Univrsity Press, АҚШ, 2006.