Зачем мы такие?

🧠НЕЙРОМЕТОДЫ Ч.3: МРТ и фМРТ 

✍🏻 Мы продолжаем серию постов о нейро-методах, и сегодня поговорим о магнитно-резонансной томографии (МРТ) и её функциональном варианте — фМРТ. Эти методики активно применяются как в научных исследованиях, так и в медицине. Кроме того, они занимают ключевые позиции в изучении мозга. МРТ и фМРТ обычно используют один и тот же аппарат, но различаются методикой сбора и анализа данных.

Что такое МРТ и фМРТ? 

🥰МРТ (магнитно-резонансная томография) — это метод, который позволяет получать детализированные анатомические изображения тканей организма, включая мозг. МРТ предоставляет статичные анатомические снимки с высоким пространственным разрешением (до субмиллиметра на аппаратах с магнитным полем 7 Тесла и выше), однако этот метод не позволяет наблюдать функциональную активность мозга. 

❤️фМРТ (функциональная магнитно-резонансная томография) — это метод, который фиксирует изменения кровотока и соотношения оксигемоглобина (гемоглобина, насыщенного кислородом) и дезоксигемоглобина (гемоглобина, отдавшего кислород тканям). Эти перемены являются косвенным показателем нейронной активности, так как активные нейроны требуют большего притока кислорода.
ФМРТ фиксирует изменения кровотока с временным разрешением около 1–2 секунд. Это уступает временной точности ЭЭГ. Тем не менее фМРТ значительно превосходит ЭЭГ в пространственном разрешении.

Принцип работы 

🤔В основе технологии МРТ лежит явление ядерного магнитного резонанса: атомы водорода, содержащиеся в молекулах воды и жира, выстраиваются вдоль сильного магнитного поля томографа. Под воздействием радиочастотных импульсов их продольный магнитный момент нарушается (прецессия), а при возвращении в исходное состояние атомы излучают энергию. Эта энергия фиксируется детекторами и преобразуется в детализированные изображения, отображающие структуру тканей организма.

✅ФМРТ работает по тому же принципу, но дополнительно фиксирует так называемый BOLD-сигнал (Blood-Oxygen-Level-Dependent). BOLD-сигнал отражает разницу в магнитных свойствах оксигемоглобина (содержащего кислород) и дезоксигемоглобина (без кислорода). Эти изменения помогают выявлять активные зоны мозга при выполнении различных задач.

Применение в науке и медицине 

🤓 Наука: 
ФМРТ активно используется для изучения когнитивных функций: процессов памяти, внимания, восприятия и принятия решений. Например, метод позволяет визуализировать активность мозга при решении математических задач или восприятии эмоций. 
Кроме того, фМРТ применяется для декодирования визуальных образов. Современные алгоритмы машинного обучения позволяют анализировать данные фМРТ и реконструировать образы, которые видит человек, по активности определённых участков мозга. Такие исследования открывают перспективы для понимания процессов восприятия и создания интерфейсов "мозг-компьютер". 
МРТ, в свою очередь, используется для исследования структурных изменений, связанных с возрастом, нейродегенеративными заболеваниями и развитием мозга. 

💉 Медицина: 
МРТ применяется для диагностики патологий мозга, таких как опухоли, рассеянный склероз, инсульты и сосудистые аномалии. 
ФМРТ же используется для нейрохирургического планирования. Этот метод помогает определить важные функциональные зоны мозга — области, отвечающие за речь или движение — чтобы минимизировать риски при операциях. 

Инновации в области МРТ

🆙Французско-немецкий проект Iseult недавно протестировал МРТ-аппарат с магнитным полем в 11,7 Тесла, что значительно превышает возможности стандартных клинических томографов (1,5–3 Тесла). В ходе испытаний на 40 добровольцах было показано, что даже 1,5-часовое нахождение в аппарате безопасно для человека. 
На данный момент исследователи получили структурные снимки мозга с беспрецедентной детализацией и планируют начать эксперименты с функциональной нейровизуализацией.

✅Завтра расскажем про ПЭТ — еще один метод нейровизуализации, изображенный на картинке!

#змт_факты

Please open Telegram to view this post

VIEW IN TELEGRAM

www.group-telegram.com/us/zachemmt.com/634

1.2K viewsAlisa Godovanets, Nov 18, 2024 at 14:51

🧠НЕЙРОМЕТОДЫ Ч.3: МРТ и фМРТ 

✍🏻 Мы продолжаем серию постов о нейро-методах, и сегодня поговорим о магнитно-резонансной томографии (МРТ) и её функциональном варианте — фМРТ. Эти методики активно применяются как в научных исследованиях, так и в медицине. Кроме того, они занимают ключевые позиции в изучении мозга. МРТ и фМРТ обычно используют один и тот же аппарат, но различаются методикой сбора и анализа данных.

Что такое МРТ и фМРТ? 

🥰МРТ (магнитно-резонансная томография) — это метод, который позволяет получать детализированные анатомические изображения тканей организма, включая мозг. МРТ предоставляет статичные анатомические снимки с высоким пространственным разрешением (до субмиллиметра на аппаратах с магнитным полем 7 Тесла и выше), однако этот метод не позволяет наблюдать функциональную активность мозга. 

❤️фМРТ (функциональная магнитно-резонансная томография) — это метод, который фиксирует изменения кровотока и соотношения оксигемоглобина (гемоглобина, насыщенного кислородом) и дезоксигемоглобина (гемоглобина, отдавшего кислород тканям). Эти перемены являются косвенным показателем нейронной активности, так как активные нейроны требуют большего притока кислорода.
ФМРТ фиксирует изменения кровотока с временным разрешением около 1–2 секунд. Это уступает временной точности ЭЭГ. Тем не менее фМРТ значительно превосходит ЭЭГ в пространственном разрешении.

Принцип работы 

🤔В основе технологии МРТ лежит явление ядерного магнитного резонанса: атомы водорода, содержащиеся в молекулах воды и жира, выстраиваются вдоль сильного магнитного поля томографа. Под воздействием радиочастотных импульсов их продольный магнитный момент нарушается (прецессия), а при возвращении в исходное состояние атомы излучают энергию. Эта энергия фиксируется детекторами и преобразуется в детализированные изображения, отображающие структуру тканей организма.

✅ФМРТ работает по тому же принципу, но дополнительно фиксирует так называемый BOLD-сигнал (Blood-Oxygen-Level-Dependent). BOLD-сигнал отражает разницу в магнитных свойствах оксигемоглобина (содержащего кислород) и дезоксигемоглобина (без кислорода). Эти изменения помогают выявлять активные зоны мозга при выполнении различных задач.

Применение в науке и медицине 

🤓 Наука: 
ФМРТ активно используется для изучения когнитивных функций: процессов памяти, внимания, восприятия и принятия решений. Например, метод позволяет визуализировать активность мозга при решении математических задач или восприятии эмоций. 
Кроме того, фМРТ применяется для декодирования визуальных образов. Современные алгоритмы машинного обучения позволяют анализировать данные фМРТ и реконструировать образы, которые видит человек, по активности определённых участков мозга. Такие исследования открывают перспективы для понимания процессов восприятия и создания интерфейсов "мозг-компьютер". 
МРТ, в свою очередь, используется для исследования структурных изменений, связанных с возрастом, нейродегенеративными заболеваниями и развитием мозга. 

💉 Медицина: 
МРТ применяется для диагностики патологий мозга, таких как опухоли, рассеянный склероз, инсульты и сосудистые аномалии. 
ФМРТ же используется для нейрохирургического планирования. Этот метод помогает определить важные функциональные зоны мозга — области, отвечающие за речь или движение — чтобы минимизировать риски при операциях. 

Инновации в области МРТ

🆙Французско-немецкий проект Iseult недавно протестировал МРТ-аппарат с магнитным полем в 11,7 Тесла, что значительно превышает возможности стандартных клинических томографов (1,5–3 Тесла). В ходе испытаний на 40 добровольцах было показано, что даже 1,5-часовое нахождение в аппарате безопасно для человека. 
На данный момент исследователи получили структурные снимки мозга с беспрецедентной детализацией и планируют начать эксперименты с функциональной нейровизуализацией.

✅Завтра расскажем про ПЭТ — еще один метод нейровизуализации, изображенный на картинке!

#змт_факты