Memahami Neuroimaging Fungsional
Magnetic Resonance Imaging (MRI) telah memberi dokter kemampuan untuk mendapatkan gambar yang sangat bagus dari struktur otak. Teknik yang lebih baru yang dikenal sebagai MRI fungsional dapat berjalan lebih jauh dengan secara tidak langsung mengukur aktivitas otak juga. Sementara sebagian besar waktu teknik hanya digunakan dalam studi penelitian, itu menjadi lebih umum dalam pengaturan klinis.
Anda mungkin telah menemukan gambar yang dibuat menggunakan MRI fungsional di beberapa titik.
Mereka menunjukkan otak dengan area berwarna yang menggambarkan area otak yang berhubungan dengan beberapa fungsi seperti bahasa atau gerakan. Studi-studi ini sangat populer: Ratusan artikel ilmiah menggunakan teknologi ini diterbitkan setiap bulan, banyak yang juga disebutkan di media massa. Tapi bagaimana gambar-gambar ini dibuat, dan apa yang sebenarnya mereka wakili?
Cara Kerja MRI Fungsional
MRI fungsional menggunakan sinyal khusus yang disebut kadar oksigen tergantung darah (BOLD). Darah yang mengalir melalui otak membawa oksigen pada molekul yang disebut hemoglobin . Molekul hemoglobin juga membawa besi dan karena itu memiliki sinyal magnetik. Ternyata molekul hemoglobin memiliki sifat magnet yang berbeda ketika mereka melekat pada oksigen daripada ketika mereka tidak membawa oksigen, dan perbedaan kecil ini dapat dideteksi dengan mesin MRI.
Ketika area otak lebih aktif, awalnya menggunakan banyak oksigen dalam darah.
Tak lama setelah itu, otak melebarkan pembuluh darah lokal untuk mengembalikan suplai oksigen. Otak mungkin bahkan melakukan pekerjaan ini sedikit terlalu baik sehingga lebih banyak darah beroksigen masuk ke area tersebut daripada yang semula digunakan. Mesin MRI dapat mendeteksi perbedaan sinyal yang dihasilkan dari peningkatan oksigen darah ini.
Jadi studi MRI fungsional tidak benar-benar melihat aktivitas neuronal secara langsung, tetapi melihat bagaimana kadar oksigen darah berubah dan menghubungkan aktivitas ini dengan syaraf yang menembak. Penelitian telah menunjukkan bahwa asumsi ini biasanya benar, meskipun penyakit seperti malformasi vaskular, tumor , dan bahkan penuaan normal dapat mengubah hubungan antara aktivitas saraf dan aliran darah lokal yang menghasilkan sinyal BOLD.
Bagaimana Cara Dokter Menggunakan MRI Fungsional?
Karena itu adalah teknologi yang relatif lebih baru dan karena teknik lain dapat menjawab pertanyaan serupa yang dapat fMRI, fMRI tidak umum digunakan dalam pengaturan klinis atau rumah sakit. Namun, itu dapat digunakan untuk membantu merencanakan operasi otak yang penting. Sebagai contoh, jika seorang ahli bedah saraf ingin mengangkat tumor otak yang berada dekat dengan pusat bahasa otak, mereka mungkin memesan sebuah penelitian fMRI untuk membantu menunjukkan secara tepat apa area otak yang terlibat dengan bahasa. Ini membantu ahli bedah saraf menghindari kerusakan daerah tersebut saat melakukan operasi. Namun, penggunaan fMRI yang paling umum adalah dalam penelitian medis.
Apa Jenis Penelitian yang Dilakukan Menggunakan fMRI?
Ada dua cara utama menggunakan fMRI untuk memvisualisasikan fungsi otak. Salah satu metode berfokus pada menemukan area spesifik dari otak yang merespons beberapa tugas atau stimulus.
Misalnya, orang dalam pemindai MRI mungkin ditampilkan kotak-kotak yang berkedip di beberapa titik, dan kali lain layar kosong. Mereka mungkin diminta untuk menekan tombol setiap kali mereka melihat kotak-kotak yang berkedip. Sinyal selama tugas kemudian akan dibandingkan dengan sinyal ketika tugas tidak dilakukan, dan hasilnya akan menjadi semacam gambar dari daerah otak mana yang terlibat dengan melihat kotak-kotak yang berkedip dan kemudian menekan tombol.
Cara lain fMRI dapat digunakan adalah mengevaluasi jaringan saraf. Ini melibatkan mencari tahu apa area otak yang berbicara satu sama lain. Jika satu bagian otak biasanya menyala pada saat yang bersamaan dengan yang lain, kedua area otak ini dapat dihubungkan.
Tidak ada tugas yang mungkin diperlukan untuk melakukan studi semacam ini. Untuk alasan ini, studi ini kadang-kadang disebut pencitraan resonansi magnetik fungsional keadaan istirahat.
Informasi yang berasal dari studi MRI fungsional sangat rumit dan membutuhkan banyak analisis statistik untuk menjadi berarti. Ini awalnya menyebabkan banyak orang tidak mempercayai hasil studi MRI fungsional, karena tampaknya ada banyak kemungkinan peluang untuk kesalahan dalam analisis. Namun, karena kedua peneliti dan peninjau telah menjadi lebih akrab dengan teknologi baru, hasilnya menjadi lebih tepercaya dan dapat dipercaya.
Apa yang Dibutuhkan Masa Depan untuk MRI Fungsional?
Studi MRI fungsional telah menunjukkan banyak hal yang berbeda tentang otak, selain untuk mengkonfirmasi apa yang sudah kita ketahui tentang jalur saraf dan lokalisasi. Meskipun sulit untuk mengatakan apakah fMRI akan pernah umum digunakan dalam pengaturan klinis, popularitas dan efektivitasnya sebagai alat penelitian saja membuatnya penting bagi dokter dan orang awam untuk memiliki pemahaman dasar tentang bagaimana alat ini bekerja.
Sumber:
Pressman P, Gitelman D. MRI Fungsional: Primer untuk penduduk neurologi. Neurologi 2012 Maret 06, 78 (10) e68-e71
Faro SH, Mohamed FB, Haughton V. MRI Fungsional: Prinsip-Prinsip Dasar dan Aplikasi Klinis: Oxford Univsity Press, USA, 2006.