Einführung

Die Funktionelle Magnetresonanztomografie (von griechisch tomós Schnitt, gráphein schreiben), abgekürzt fMRT oder fMRI (für functional magnetic resonance imaging) ist ein bildgebendes Verfahren zur Darstellung von Strukturen im Inneren des Körpers, insbesondere des Gehirns.

Die fMRT ist eine Magnetresonanztomografie, bei der nicht nur einzelne Bilder, sondern ein zeitlicher Verlauf aufgezeichnet werden. Dadurch können auch Erregungsänderungen im Gehirn im Laufe von Denkprozessen sichtbar gemacht werden. Häufig werden dem Probanden während der Untersuchung Sinnesreize (Bilder) vorgeführt.

Die fMRT hat vor allem in der Neurologie und Neuropsychologie zu einem enormen Wissenszuwachs geführt. So konnten zum Beispiel durch Vergleichsstudien mit fMRT zwischen Menschen, die an psychischen Störungen, wie Depressionen, Angst- und Zwangsstörungen leiden, und gesunden Kontrollpersonen deutliche und z.T. chronifizierte Unterschiede im Hirnstoffwechsel nachgewiesen werden, während die "klassischen" bildgebenden Verfahren (Magnetresonanztomografie, Computertomografie) keine Hinweise auf hirnanatomische Unterschiede erbracht hatten.

Interessanterweise geben diese Stoffwechselunterschiede keinen Hinweis auf Ursachen der Störung, das sich nach medikamentöser oder psychotherapeutischer Behandlung auch die Anomalien im Hirnstoffwechsel wieder normalisieren können.

Expertenabschnitt: Dieser Abschnitt enthält tiefergehende Informationen, für die zum Teil zusätzliches Fachwissen notwendig ist.
Die funktionelle Kernspintomografie (fMRT, fMRI) stellt eine Möglichkeit dar, funktionelle Zusammenhänge biologischer Strukturen (meist die Stoffwechselaktivität von Hirnarealen) darzustellen. Hierbei macht man sich die unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften von oxygeniertem und desoxygeniertem Blut zu nutze (BOLD-Effekt). Bei der nachzuweisenden Stimulation von Kortexarealen kommt es zu einer Steigerung des Stoffwechsels, wodurch das aktivierte Areal mit einem erhöhten regionalen zerebralen Blutfluss reagiert. Dies bewirkt eine Verschiebung des Verhältnisses von oxigeniertem zu desoxigeniertem Hämoglobin, woraus eine Veränderung der effektiven Querrelaxationszeit T2* (und damit eine Signaländerung) resultiert. Aufnahmen zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten (Ruhezustand und stimulierter Zustand) können (wie auch z.B. bei der digitalen Subtraktionsangiografie) durch statistische Testverfahren miteinander verglichen und die Unterschiede (=stimulierte Areale) räumlich zugeordnet und dargestellt werden.

Beispielbilder

Die nachfolgenden Bilder zeigen MRT Aufnahmen zweier Probanden, die dazu aufgefordert wurde eine bestimmte Bewegung mit ihrer linken Hand auszuführen. Die farbig dargestellten Bereiche symbolisieren eine hohe Hirnaktivität. Je weiter die Farbe ins gelbliche abweicht, desto höher ist die Aktivität. Die Darstellung der Hirnaktivität erfolgt über die BOLD Antwort der Hirnregionen (siehe grüner Kasten).

Datei:Motorleftgehirn.jpg

Die Bilder entstanden an einem General Electric 1,5 Tesla MRT

Weblinks

fMRI-easy Einführung in das Thema fMRI
fMRT-Projekt an der HAW Hamburg Weitere Beispielbilder zum Thema fMRT

Siehe auch: Computertomografie (CT), Magnetresonanztomografie (MRT), Magnetoenzephalographie (MEG)