Pencitraan Resonansi Magnetik (MRI) telah memberi dokter kemampuan untuk mendapatkan gambar yang sangat baik dari struktur otak. Teknik yang lebih baru yang dikenal sebagai MRI fungsional dapat melangkah lebih jauh dengan mengukur aktivitas otak secara tidak langsung juga. Meskipun sebagian besar waktu teknik ini hanya digunakan dalam studi penelitian, teknik ini menjadi lebih umum dalam pengaturan klinis.
Anda mungkin pernah 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 ini sangat populer: Ratusan artikel ilmiah yang menggunakan teknologi ini diterbitkan setiap bulan, banyak di antaranya juga disebutkan di pers awam. Tapi bagaimana gambar-gambar ini dibuat, dan apa yang sebenarnya mereka wakili?
Matthew Simmons / Stringer / Getty Images
Bagaimana MRI Fungsional Bekerja
MRI fungsional menggunakan sinyal khusus yang disebut kontras blood oxygen level-dependent (BOLD). Darah yang mengalir melalui otak membawa oksigen pada molekul yang disebut hemoglobin. Molekul hemoglobin juga membawa zat besi dan karenanya memiliki sinyal magnetis. Ternyata molekul hemoglobin memiliki sifat magnet yang berbeda saat terikat pada oksigen dibandingkan saat tidak membawa oksigen, dan perbedaan kecil ini dapat dideteksi dengan mesin MRI.
Saat area otak lebih aktif, awalnya area tersebut menggunakan banyak oksigen dalam darah. Tak lama kemudian, otak melebarkan pembuluh darah lokal untuk memulihkan suplai oksigen. Otak bahkan mungkin melakukan pekerjaan ini dengan 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 sebenarnya tidak melihat aktivitas neuron secara langsung, tetapi melihat bagaimana tingkat oksigen darah berubah dan menghubungkan aktivitas ini dengan pengaktifan saraf. 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 Dokter Menggunakan MRI Fungsional
Karena ini adalah teknologi yang relatif lebih baru dan karena teknik lain dapat menjawab pertanyaan serupa yang dapat dilakukan oleh fMRI, fMRI tidak umum digunakan dalam pengaturan klinis atau rumah sakit. Namun, ini dapat digunakan untuk membantu merencanakan operasi otak yang penting. Misalnya, jika ahli bedah saraf ingin mengangkat tumor otak yang terletak di dekat pusat bahasa di otak, mereka dapat memesan studi fMRI untuk membantu menunjukkan dengan tepat area otak mana yang terlibat dengan bahasa. Ini membantu ahli bedah saraf menghindari kerusakan pada daerah tersebut saat melakukan operasi. Namun, penggunaan fMRI yang paling umum adalah dalam penelitian medis.
Jenis Riset yang Dilakukan Menggunakan fMRI
Ada dua cara utama menggunakan fMRI untuk memvisualisasikan fungsi otak. Salah satu metode berfokus pada menemukan area tertentu di otak yang merespons beberapa tugas atau rangsangan. Misalnya, orang dalam pemindai MRI mungkin diperlihatkan papan catur yang berkedip di beberapa titik, dan di lain waktu layar kosong. Mereka mungkin diminta untuk menekan tombol setiap kali mereka melihat papan catur berkedip. Sinyal selama tugas kemudian akan dibandingkan dengan sinyal saat tugas belum selesai, dan hasilnya adalah semacam gambaran tentang daerah otak mana yang terlibat dengan melihat papan catur yang berkedip dan kemudian menekan tombol.
Cara lain fMRI dapat digunakan adalah dengan mengevaluasi jaringan saraf. Ini melibatkan mencari tahu area otak mana yang berbicara satu sama lain. Jika satu area otak biasanya menyala bersamaan dengan area lainnya, kedua area otak ini mungkin terhubung. Bahkan tidak ada tugas yang diperlukan untuk melakukan studi semacam ini. Untuk alasan ini, penelitian 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 dapat bermakna. Hal ini awalnya menyebabkan banyak orang tidak mempercayai hasil studi MRI fungsional, karena tampaknya ada banyak peluang kesalahan dalam analisis. Namun, karena peneliti dan peninjau menjadi lebih akrab dengan teknologi baru, hasilnya menjadi lebih tepercaya dan dapat dipercaya.
Apa Masa Depan
Studi MRI fungsional telah menunjukkan banyak hal berbeda tentang otak, selain mengkonfirmasi apa yang sudah kita ketahui tentang jalur saraf dan lokalisasi. Meskipun sulit untuk mengatakan apakah fMRI akan pernah digunakan secara umum dalam pengaturan klinis, popularitas dan keefektifannya sebagai alat penelitian saja membuatnya penting bagi dokter dan orang awam untuk memiliki pemahaman dasar tentang cara kerja alat ini.
-for-epilepsy-treatment.jpg)
.jpg)
-people.jpg)
.jpg)
