功能 磁共振成像 （fMRI）是一种磁共振成像技术，用于对人体的生理变化进行成像。 它基于核磁共振的物理原理。 从狭义上讲，该术语与激活的检查有关 脑 区域。
什么是功能磁共振成像？
古典MRI显示相应器官和组织的静态图像，而fMRI则复制相应器官和组织的活动变化。 脑 通过三维图像在特定活动过程中的表现。 基于 磁共振成像 （MRI），物理学家Kenneth Kwong开发了功能磁共振成像（fMRI）来成像不同活动的变化 脑 地区。 这个方法 措施 脑部变化 血液 与活动相关的血流通过神经血管耦合在相应的大脑区域发生变化。 该方法利用了被测物不同的化学环境 加氢 核 血红蛋白 of 氧气贫乏和充氧 血液。 充氧 血红蛋白 （氧合血红蛋白）是反磁性的，而 氧气不含血红蛋白（脱氧血红蛋白）具有顺磁性质。 磁性能的差异 血液 也被称为 大胆 效应（血液氧合水平依赖性效应）。 大脑中的功能过程以横截面图像序列的形式记录。 这样，可以通过在测试对象上执行的特定任务来调查各个大脑区域活动的变化。 此方法最初用于基础研究，以比较健康对照受试者的活动模式与精神障碍患者的大脑活动。 但是，从广义上讲，术语“功能性” 磁共振成像 还包括运动磁共振成像，该成像描述了各个器官的运动情况。
功能，效果和目标
功能磁共振成像是磁共振成像（MRI）的进一步发展。 经典MRI显示相应器官和组织的静态图像，而fMRI通过特定活动过程中的三维图像反映大脑活动的变化。 因此，借助这种非侵入性方法，可以在不同情况下观察大脑。 与经典MRI一样，测量的物理基础最初是基于核磁共振。 在这里，质子的自旋 血红蛋白 通过施加静磁场使它们纵向对齐。 横向于该磁化方向施加的高频交变磁场可确保磁化相对于静态磁场的横向偏转，直到达到共振（劳模频率）为止。 如果关闭高频场，则在能量耗散下要花费一定的时间，直到磁化强度再次沿着静态场对齐。 这 松弛 时间被测量。 在fMRI中，利用了脱氧血红蛋白和氧合血红蛋白的不同磁化的情况。 由于的影响，两种形式的读数不同。 氧气。 但是，由于氧合血红蛋白与脱氧血红蛋白的比率在大脑的生理过程中不断变化，因此作为fMRI的一部分进行了连续记录，该记录记录了每个时间点的变化。 因此，在几秒钟的时间窗口内，神经元活动可以以毫米精度显示。 实验上，神经元活动的位置是通过在两个不同时间点测量磁共振信号来确定的。 首先，在静止状态下进行测量，然后在激发状态下进行测量。 然后，以统计测试程序进行记录的比较，并在空间上分配统计上显着的差异。 为了实验目的，刺激可以多次呈现给受试者。 这通常意味着经常重复执行任务。 计算出来自刺激阶段的数据与其余阶段的测量结果之间的比较差异，然后以图形方式显示。 通过此程序，可以确定在哪个活动期间大脑的哪些区域处于活动状态。此外，还可以确定心理疾病中某些大脑区域与健康大脑的差异。 除了为心理障碍的诊断提供重要发现的基础研究之外，该方法还直接用于临床实践。 功能磁共振成像的主要临床应用是在准备手术时对语言相关的大脑区域进行定位 脑瘤。 目的是确保在手术期间在很大程度上保留该区域。 功能磁共振成像的其他临床应用涉及对意识障碍患者的评估，例如 昏迷，醒来的昏迷或MCS（最低意识状态）。
风险，副作用和危害
尽管功能磁共振成像取得了巨大的成功，但也应从方法的角度对其进行批判性的研究 合法性。 可以确定某些活动与相应的大脑区域的激活之间的显着相关性。 某些大脑区域对于心理疾病的重要性也变得更加清晰。 但是，此处仅测量血红蛋白的氧负荷变化。 因为这些过程可以定位到特定的大脑区域，所以可以假设这些大脑区域也由于神经血管耦合而被激活。 因此，大脑不能直接观察到思维。 必须注意的是，只有在神经元活动几秒钟的等待时间之后，才会发生血流变化。 因此，有时使直接映射变得困难。 但是，与其他非侵入性神经检查方法相比，fMRI的一个优势是活动的空间定位更好。 但是，时间分辨率要低得多。 通过血流量测量和血红蛋白氧合间接确定神经元活动也会产生一些不确定性。 因此，假定等待时间超过四秒。 是否可以为较短的刺激假设可靠的神经元活动尚待研究。 但是，部分基于以下事实，功能磁共振成像的应用仍然存在技术局限性 大胆 效果不仅仅由血液产生 船舶 而且还可以通过与血管相邻的细胞组织。
