了解功能神经影像
磁共振成像 （MRI）使医生能够获得非常好的大脑结构图像。 一种称为功能性MRI的新技术可以通过间接测量大脑活动进一步进行。 虽然大部分时间这项技术仅用于研究，但在临床上已变得越来越普遍。
您可能遇到过在某些时候使用功能性MRI创建的图像。
他们展示了一个带有彩色区域的大脑，描绘了与语言或运动等功能相关的大脑区域。 这些研究非常受欢迎：每个月都会发布数百篇使用这种技术的科学论文，其中许多也在平刊上被提及。 但是，这些图像是如何制作的？它们实际上代表了什么？
功能MRI如何工作
功能MRI利用称为血氧水平依赖（BOLD）对比度的特殊信号。 流经大脑的血液在血红蛋白分子上携带氧气。 血红蛋白分子也携带铁，因此具有磁信号。 事实证明，当血红蛋白分子与氧相连时，它们的磁性会比不携带氧的时候有不同的磁性，这种微小的差异可以用MRI机器来检测。
当大脑的一个区域更加活跃时，它最初耗尽了血液中的大量氧气。
不久之后，大脑扩张局部血管以恢复氧气供应。 大脑甚至可能做这个工作有点太好，以致更多的含氧血液进入该区域，而不是最初使用的。 MRI机器可以检测血氧增加导致的信号差异。
所以功能性MRI研究实际上并不是直接观察神经元活动，而是看血氧水平如何变化，并将这种活动与神经放电相关联。 研究表明，这种假设通常是正确的，但是血管畸形， 肿瘤甚至正常老化等疾病可能会改变神经活动与导致BOLD信号的局部血流之间的关系。
医生如何使用功能性MRI？
因为它是一种相对较新的技术，并且因为其他技术可以回答fMRI可以解决的类似问题，fMRI在临床或医院环境中并不常用。 但是，它可以用来帮助计划重要的大脑手术。 例如，如果神经外科医生想要移除靠近大脑语言中心的脑肿瘤，他们可能会命令进行fMRI研究以帮助确切地显示大脑的哪些区域与语言有关。 这有助于神经外科医生在进行手术时避免损伤这些区域。 然而，fMRI最常见的用途是医学研究。
使用功能磁共振成像进行哪些类型的研究？
有两种使用功能磁共振成像来显示大脑功能的主要方式。 一种方法的重点是寻找大脑对某些任务或刺激作出反应的特定区域。
例如，MRI扫描仪中的人可能会在某些点显示闪烁的棋盘格，而其他时间会显示空白的画面。 当他们看到闪烁的棋盘时，可能会要求他们按下按钮。 然后将任务期间的信号与任务未完成时的信号进行比较，结果将成为看到闪烁棋盘然后按下按钮的大脑区域的一种图像。
fMRI的另一种使用方法是评估神经网络。 这涉及确定大脑的哪些区域正在彼此交谈。 如果大脑的一个区域通常与另一个区域同时亮起，则大脑的这两个区域可能被连接起来。
为了做这种研究，甚至不需要任何任务。 出于这个原因，这些研究有时被称为静息状态功能磁共振成像。
来自功能MRI研究的信息非常复杂，需要大量的统计分析才能有意义。 这最初导致许多人不信任功能性MRI研究的结果，因为在分析中似乎有许多可能的错误机会。 然而，随着研究人员和审评人员对新技术的熟悉程度越来越高，结果变得更值得信赖和值得信赖。
未来的功能MRI有什么用途？
除了证实我们已经了解的神经通路和定位之外，功能性MRI研究已经显示了关于大脑的许多不同的事情。 虽然很难说功能磁共振成像是否会在临床上普遍使用，但作为研究工具的流行性和有效性使得医生和外行人都对该工具的工作原理有了基本的了解。
资料来源：
Pressman P，Gitelman D. Functional MRI：神经病学居民的引物。 Neurology 2012年3月6日，78（10）e68-e71
Faro SH，Mohamed FB，Haughton V. Functional MRI：Basic Principles and Clinical Applications：Oxford Univrsity Press，USA，2006。