Come funziona la Risonanza Magnetica Funzionale (fMRI)?


Al tempo della sua prima realizzazione, nel 1990 o giu` di li`, il nome completo della Risonanza Magnetica Funzionale includeva anche l'aggettivo "nucleare"; in seguito, questa parola e` stata omessa perche` creava un forte attrito con la conoscenza media che i pazienti sottoposti a questo esame di imaging avevano riguardo a tutto cio` che e` nucleare, ossia potenzialmente dannoso.
L'fMRI consente di misurare le variazioni dell'attività cerebrale nel tempo e di evidenziare le aree preposte al controllo di una parte dell'organismo o di una specifica funzione (udito, linguaggio, di una mano) rilevando le aree che si attivano durante l'esecuzione di una determinata funzione cerebrale, sia essa motoria, sensoriale o cognitiva.
Lo scanner di Risonanza Magnetica è un potente magnete, comunemente 1,5 Tesla (quello del CIMeC è di 4 Tesla!), circa 25.000 volte il campo magnetico esperito sulla Terra. Gli elementi fondamentali dello scanner sono il CAMPO MAGNETICO STATICO, il COIL A RADIOFREQUENZE e i GRADIENTI.
Il CAMPO MAGNETI STATICO è generato dal passaggio di corrente in un filo, più corretne = più intensità del campo(Tesla).
Il segnale di risonanza magnetica si basa sulle caratteristiche magnetiche di alcuni nuclei (ad es. H,P,N). Questi nuclei hanno uno "spin" nucleare diverso da zero e si comportano come piccoli dipoli. Quando essi di trovano in un campo magnetico, gli spin si allinenao nella direzione del campo causando una magnetizzazione netta della prova. Allo stato di equiilibrio il vettore di magnetizzazione netta è orientato nella direzione del campo nel quale si trova la rova (direzione asse-Z). Questo stato di equilibrio può essere modificato mediante assorbimento di fotoni ad alta energia,i quali riducono l'ampiezza del vettore di magnetizzazione netta. La prova si trova ora ad uno stato energetico alto e ritornerà spontaneamente allo stato di equilibrio emettendo la stessa quantità di energia che era stata assorbita, in un tempo specifico. L'energia emessa costituisce il segnale misurato in RISONANZA MAGNETICA. Se un secondo campo magnatico viene applicato alla prova, il vettore di magnetizzazione netta comincerà a ruotare attorno all'asse Z. Le disomogeneità del campo magnetico locale influenzano questo moto attorno all asse Z, con delle specifiche dinamiche temporali descritte dalla costante T*. Quest'ultima è alla base del segnale di RISONANZA MAGNETICA FUNZIONALE. E' importante notare che il campo magnetico locale è influenzato da interazioni molecolari, le quali possono dipendere dal livello di attività cerebrale.
ùin particolare, un'alta attività neurale si associa ad unaumento di consumo di ossigeno, il quale risulta in un cambiamento del rapporto fra la concentrazione di ossi-emoglobina e deossi.emoglobina.
visto che le due molecole hanno proprietà magnetiche diverse, questo risulta in un cambiamento del campo magnetico nel quale si trovano le molecole d'acqua (contenenti H) del sangue, e dunque anche del valore T*. Utilizzando specifiche combinazioni di gradienti magnetici è possibile ottenere un segnale sensibile al valore T*, permettendo di studiare, anche se in maniera indiretta, l'attività neurale. Il segnale misurato in questo modo si chiama BOLD signal che dipende dal livello di ossigenazione del sangue.
La figura rapprensenta le immagini ottenute in fMRI mentre un soggetto cieco dalla nascita legge il braile con la mano destra. In rosso sono evidenziate le zone cerebrali attive durante questo compito.

3 commenti:

sacha catalano ha detto...

Grande Blog, interessanti i tuoi link ;-)

Anonimo ha detto...

Salve, vorrei sapere se la risonanza magnetica che usate per mappare gli stimoli energetici che coivolgono le aree del cervello ha permesso di superare le mappature pre-esistenti e se può scansionare aree più ridotte per cogliere la profondità e la distribuzione con le varie implicaizoni: disturbo, quiete, cooperazione, solidarietà, empatia, ovvero di misurare durante il processo creativo le varie possibili implicazioni nel mobbing ad esempio e i fattori di disturbo connessi, conseguendo a cogliere eventuali forme epidemiologiche in certi comportamenti: rumore, mobbing, isolamento in luoghi non conformi e prevedere l'attuazione di modelli di riferimento per ottimizzare questi constesi armonizzandone magari anche le leggi attuative nella tutela o nella realizzaizone di uno statuo dei lavoratori della conoscenza.
tania Letizia Gobbett
- Laureata DAMS Arte - Diplomata SSIS

Anonimo ha detto...

scusi i refusi... a presto

tanialetizia.gobbett@gmail.com