機能MRI (fMRI)

BOLD (blood oxygenation level dependent) 効果
血波中には酸素と結合したヘモグロビン(オキシヘモグロビン; Oxy-Hb)と結合していないヘモグロビン(デオキシヘモグロビン:Deoxy-Hb) が存在します。
Deoxy-Hbはその構造上の特性から周囲組織との聞に磁場不均一性を生じるため、その結果、MRIの信号を低下させるます。さらに通常、安静時の脳では静脈血中のDeoxy-Hbによりもともと信号が低下した状態にあります。
ここで被験者が課せられた課題を実行すると、その課題に必要とされる神経細胞群が賦活されます。
このように、何らかの刺激で局所の脳が賦活されると、その局所の脳血量が増加することで相対的にDeoxy-Hbが減少し、MRIの信号強度がその領域だけ増すことになって、脳の機能に関連した画像が得られるという仕組みです。
つまり、fMRIは脳神経活動に伴った局所の脳血流変化をMRI信号の変化として捉えて、間接的に脳の活動を観察しようというものです。
この原理はBOLD (blood oxygenation level dependent) 効果とよばれていて、1990 年にOgawaらによって発見されました

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