Dijelaskan Pencitraan Resonansi Magnetik Fungsional

Magnetic Resonance Imaging (MRI) telah memberikan dokter kemampuan untuk memperoleh gambar struktur otak yang sangat baik. Teknik yang lebih baru yang dikenal sebagai MRI fungsional dapat melangkah lebih jauh dengan secara tidak langsung mengukur aktivitas otak juga. Sementara sebagian besar waktu teknik ini hanya digunakan dalam studi penelitian, itu menjadi lebih umum dalam pengaturan klinis.

Anda mungkin menemukan gambar yang dibuat menggunakan MRI fungsional di beberapa titik. Mereka menunjukkan otak dengan area berwarna yang menggambarkan area otak yang terkait dengan beberapa fungsi seperti bahasa atau gerakan. Studi-studi ini sangat populer: Ratusan artikel ilmiah yang menggunakan teknologi ini diterbitkan setiap bulan, banyak di antaranya juga disebutkan di media massa. Tetapi bagaimana gambar-gambar ini dibuat, dan apa yang sebenarnya mereka wakili?

Cara Kerja MRI Fungsional

MRI fungsional memanfaatkan sinyal khusus yang disebut kontras level oksigen darah (BOLD). Darah yang mengalir melalui otak membawa oksigen pada molekul yang disebut hemoglobin. Molekul hemoglobin juga membawa zat besi dan karenanya memiliki sinyal magnetik. Ternyata molekul hemoglobin memiliki sifat magnetik 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, ia awalnya menggunakan banyak oksigen dalam darah. Tak lama kemudian, otak melebarkan pembuluh darah lokal untuk mengembalikan pasokan oksigen. Otak bahkan mungkin melakukan pekerjaan ini sedikit terlalu baik sehingga lebih banyak darah yang mengandung oksigen masuk ke dalam area daripada apa yang awalnya digunakan. Mesin MRI dapat mendeteksi perbedaan sinyal yang dihasilkan dari peningkatan oksigen darah ini.

Jadi studi MRI fungsional sebenarnya tidak melihat aktivitas neuronal secara langsung, tetapi melihat bagaimana kadar oksigen darah berubah dan menghubungkan aktivitas ini dengan syaraf yang ditembakkan. Studi telah menunjukkan bahwa asumsi ini biasanya benar, meskipun penyakit seperti kelainan pembuluh darah, tumor, dan bahkan penuaan normal dapat mengubah hubungan antara aktivitas saraf dan aliran darah lokal yang menghasilkan sinyal BOLD.

Bagaimana Dokter Dapat Menggunakan MRI Fungsional?

Karena ini adalah teknologi yang relatif lebih baru dan karena teknik lain dapat menjawab pertanyaan serupa yang dapat dilakukan fMRI, fMRI tidak umum digunakan dalam pengaturan klinis atau rumah sakit. Namun, ini 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-pusat bahasa otak, mereka mungkin memerintahkan penelitian fMRI untuk membantu menunjukkan dengan tepat area otak mana yang terlibat dengan bahasa. Ini membantu ahli bedah saraf untuk tidak merusak 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 otak yang merespons beberapa tugas atau stimulus. Misalnya, orang dalam pemindai MRI mungkin diperlihatkan kotak centang yang berkedip di beberapa titik, dan di lain waktu 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 tersebut tidak dilakukan, dan hasilnya akan menjadi semacam gambaran tentang daerah otak yang terlibat dengan melihat kotak-kotak yang berkedip dan kemudian menekan tombol.

Cara lain fMRI dapat digunakan adalah untuk mengevaluasi jaringan saraf. Ini melibatkan mencari tahu area otak mana yang berbicara satu sama lain. Jika satu area otak biasanya menyala bersamaan dengan yang lain, kedua area otak ini mungkin terhubung. Bahkan tidak ada tugas yang mungkin diperlukan untuk melakukan studi semacam ini. Untuk alasan ini, studi-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 agar bermakna. Ini pada awalnya membuat banyak orang tidak mempercayai hasil studi MRI fungsional, karena tampaknya ada banyak peluang untuk kesalahan dalam analisis. Namun, karena para peneliti dan pengulas menjadi lebih akrab dengan teknologi baru, hasilnya menjadi lebih dipercaya dan dapat dipercaya.

Apa yang Akan Terjadi di Masa Depan untuk MRI Fungsional?

Studi MRI fungsional telah menunjukkan banyak hal yang berbeda tentang otak, di samping mengkonfirmasi apa yang telah kita ketahui tentang jalur saraf dan lokalisasi. Walaupun sulit untuk mengatakan apakah fMRI akan pernah biasa digunakan dalam pengaturan klinis, popularitas dan efektivitasnya sebagai alat penelitian saja membuatnya penting bagi dokter dan masyarakat awam untuk memiliki pemahaman dasar tentang cara kerja alat ini.