Wat is fMRI en waarvoor wordt het gebruikt?

fMRI staat voor functional Magnetic Resonance Imaging en is een nieuwere procedure waarbij MRI wordt gebruikt om snelle metabole veranderingen te meten die voorkomen in actieve delen van onze hersenen. De kleine ‘f’ bij fMRI verwijst naar het in kaart brengen van hersenactiviteit met behulp van MRI. fMRI is een niet-invasieve diagnostische methode in vivo waarmee men leert hoe een normaal brein functioneert. Het is de meest gevoelige methode om hersenfuncties en veranderingen hierin te kunnen identificeren, te onderzoeken en in beeld te brengen. Met behulp van fMRI is een heleboel informatie over de hersenen te achterhalen. Zo is door de hersen-doorbloeding te bepalen hoe de activiteit verandert bij het uitvoeren van specifieke taken, zoals bijvoorbeeld bij spreken.

Specialisten kennen de gebieden in de hersenen waar gevoel, geheugen, spreek- en andere functies zijn gelokaliseerd. Toch kan de exacte plek van individu tot individu verschillen. Verwondingen of ziekte (bv. hersenbloeding of een tumor) kunnen een aanleiding zijn dat hersenfuncties naar een ander deel van de hersenen worden verplaatst of door een ander deel worden overgenomen.
fMRI ondersteunt radiologische onderzoeken door heel gedetailleerd informatie te geven, maar kan ook bijdragen aan het preciezer aangeven van locaties van kritische en specifiekere functies in de hersenen, zoals bij spraak, beweging en gevoel. De verkregen informatie kan essentieel zijn bij het voorbereiden van een operatie in de hersenen, echter ook bij behándeling van een hersenbloeding of andere behandelingen die hersenfuncties betreffen.
fMRI gebruikt technologie om regionen in de hersenen te identificeren, waar bloedvaten lopen, waar chemische veranderingen te vinden zijn of waar extra zuurstof naar toe wordt gevoerd, allemaal tekenen die wijzen op een proces dat een bepaald deel van de hersenen processen uitvoeren en met informatieverwerking bezig is.

fMRI is een techniek waarbij snelle MRI-scans worden gemaakt van de hersenen in plakjes in 20 milliseconden, om zo de gehele hersenen in beeld te brengen. Men ziet hiermee verschillen in tijd en ruimte.
Er wordt gebruik gemaakt van de bloedstroom en de concentraties van zuurstof in het bloed om de hersenactiviteit aan te geven. Neuronen verbruiken zuurstof, die aangevoerd wordt door de bloedstroom. Wanneer de neuronen geactiveerd worden, zal op die plaats de vraag naar zuurstof groter worden en dit resulteert in een verhoging van zowel de bloedstroom als de concentratie van zuurstof. Wanneer nu een bepaald gebied in de hersenen wordt geactiveerd, zal er een toename zijn in de bloedstroom, genoeg om het verschil op een afbeelding te kunnen zien.

Bij fMRI ligt de patiënt eveneens stil en het hoofd is met banden vastgemaakt. Vervolgens wordt aan de patiënt gevraagd een bepaalde opdracht uit te voeren terwijl het maken van de afbeeldingen gebeurt. Het metabolisme in het hersengebied dat reageert bij deze opdracht zal toenemen in reactie en hierdoor zal het verkregen signaal bij fMRI veranderen. Door opdrachten uit te voeren die bij de verschillende hersenfuncties behoren, is het mogelijk om de corresponderende gebieden te lokaliseren en zo veel informatie geven over de hersenwerking. Een van de grootste voordelen van het in beeld brengen met fMRI is dat eenzelfde persoon zonder problemen meerdere malen onderzocht kan worden in een longitudinaal onderzoek.

Een belangrijke uitdaging op het gebied van fMRI ligt in de mogelijkheid subtiele veranderingen in de hersenen weer te geven bij functies in het spraakproces, terwijl dit bij andere neuroimaging onderzoeken veel minder kan. Bij fMRI kan men hersengebieden zien die geactiveerd worden bij het spraakproces terwijl opdrachten worden gegeven op het gebied van associaties, geheugen, spreken, motorische functies, herkenning, verbetering na therapie, e.d. Men kan kijken naar het Broca-gebied, gevolgen na een CVA en eventuele verbeteringen na verloop van tijd.

Geschreven door: M. Coppens