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Funktionelle Magnetresonanztomographie Die funktionelle Magnetresonanztomographie abgekürzt fMRT oder fMRI für englisch

Funktionelle Magnetresonanztomographie

Die funktionelle Magnetresonanztomographie, abgekürzt fMRT oder fMRI (für englisch functional magnetic resonance imaging), ist ein bildgebendes Verfahren, um physiologische Funktionen im Inneren des Körpers mit den Methoden der Magnetresonanztomographie (MRT) darzustellen. fMRT im engeren Sinn bezeichnet Verfahren, welche aktivierte Hirnareale (meist basierend auf der Blutoxygenierung) mit hoher räumlicher Auflösung darstellen können; im weiteren Sinn werden auch andere funktionell bildgebende Techniken wie etwa die dynamische Herz-MRT, die zeitaufgelöste MRT-Untersuchung von Gelenkbewegungen oder die Perfusions-MRT als funktionelle MRT bezeichnet. Bisweilen wird das Verfahren bzw. sein Ergebnis auch als Gehirnscan bezeichnet.

fMRT-Aufnahme des Gehirns eines 24-jährigen Probanden.

Einführung Bearbeiten

Übersicht der verschieden Beobachtungsebenen einer fMRT-Aufnahme nach linksseitigem „Finger-Tapping“. Die farbig dargestellten Bereiche symbolisieren einen erhöhten Stoffwechsel und somit eine Hirnaktivität. Je weiter die Farbe ins Gelbliche abweicht, desto wahrscheinlicher ist Aktivität. Die Darstellung der Hirnaktivität erfolgt über die BOLD-Antwort der Hirnregionen (siehe Haupttext).

Durch fMRT-Aufnahmen ist es möglich, Durchblutungsänderungen von Hirnarealen sichtbar zu machen, die auf Stoffwechselvorgänge zurückgeführt werden, welche wiederum mit neuronaler Aktivität in Zusammenhang stehen. Hierbei macht man sich die unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften von oxygeniertem und desoxygeniertem Blut zunutze (BOLD-Kontrast). Bei der Aktivierung von Kortexarealen kommt es zu einer Steigerung des Stoffwechsels, wodurch das aktivierte Areal mit einer überproportionalen Erhöhung des Blutflusses reagiert (sog. neurovaskuläre Kopplung). Dadurch erhöht sich die Konzentration von oxygeniertem (diamagnetischem) relativ zu desoxygeniertem (paramagnetischem) Hämoglobin. Über den intermolekularen Elektronendipol-Kerndipol-Relaxationsmechanismus bewirkt diese Konzentrationsänderung eine Veränderung der effektiven transversalen Relaxationszeit der beobachteten Wasserstoff-Kernspins und führt damit zu einer Signaländerung in der MRT. Um so Rückschlüsse auf den Ort einer neuronalen Aktivität zu ziehen, wird das Magnetresonanz-Signal des Gewebes zu zwei Zeitpunkten verglichen – z. B. im stimulierten oder Experimentalzustand einerseits sowie im Ruhe- oder Kontrollzustand andererseits. Die Aufnahmen können durch statistische Testverfahren miteinander verglichen und die statistisch signifikanten Unterschiede (die den stimulierten Arealen entsprechen) räumlich zugeordnet und dargestellt werden.

MRT-Kopfspule: die Spule ist notwendig, um das fMRT-Signal mit ausreichender Empfindlichkeit zu detektieren

Eine fMRT-Untersuchung läuft in der Regel in drei Phasen ab:

  1. Prescan: ein kurzer, gering auflösender Scan. Hiermit kann die korrekte Lagerung des Patienten geprüft werden.
  2. Anatomischer MRT-Scan: ein räumlich hoch auflösender Scan, um die Anatomie des zu untersuchenden Bereichs via Bildfusion detailgetreu darstellen zu können.
  3. Der eigentliche fMRT-Scan: ein schneller Scan, der durch Anwendung des BOLD-Kontrasts Durchblutungsunterschiede im untersuchten Gewebe darstellt.

Bei einer Untersuchung des Gehirns zu Versuchszwecken kann dem Probanden im dritten Teilscan zum Beispiel ein wiederholter Reiz präsentiert werden. Häufig wird der Reiz mit einer Aufgabe für den Probanden verknüpft, etwa der Aufforderung, bei jedem gezeigten Objekt X eine Taste zu drücken. Den meisten Versuchen gemein ist die häufige Wiederholung der Aufgabe. So kann dann durch statistische Verfahren ein Vergleich aufgezeichneter Daten aus der Reizphase mit denen aus der Ruhephase stattfinden. Der hieraus berechnete Unterschied wird dann in Falschfarben auf den zuvor durchgeführten anatomischen MR-Scan projiziert.

Vor allem die Neurologie und Neuropsychologie profitieren von den Möglichkeiten der fMRT. 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. In der klinischen Praxis hat die fMRT bisher kaum Bedeutung. Sie wird dort vor allem zur präoperativen Planung bei Patienten mit Hirntumoren oder Epilepsie eingesetzt um sicherzustellen, dass keine kritischen Hirnregionen entfernt werden. Dies betrifft u. a. motorische und sensorische Funktionen sowie Gedächtnis und Sprache.

Geschichtliche Entwicklung Bearbeiten

Bereits 1935 hatte Linus Pauling festgestellt, dass sich die magnetischen Eigenschaften von Hämoglobin in Abhängigkeit vom Oxygenierungsgrad verändern. Dieser Effekt bildet die Grundlagen für die Messung von Hirnaktivitäten mit der funktionellen MRT, die in den 1980er und 1990er Jahren entwickelt wurde. Im Jahre 1982 zeigten Keith Thulborn und Mitarbeiter, dass sich Hämoglobin in Blutproben in Abhängigkeit vom Oxygenierungsgrad in seinem MRT-Signal unterschiedlich darstellt. Die gleiche Beobachtung wurde 1990 von Seiji Ogawa und Mitarbeitern in vivo an Sprague-Dawley Ratten gemacht; die Eigenschaft des Hämoglobins, unterschiedliche MRT-Signale zu verursachen, wurde „blood oxygenation level dependent (BOLD)“-Effekt genannt. Erste fMRT-Ergebnisse an Menschen, welche die Hirnaktivität nach visueller Stimulation zeigten, wurden 1991 von John W. Belliveau und Mitarbeitern veröffentlicht.

Mithilfe maschinellen Lernens via Stable Diffusion konnte fMRI 2023 unter Laborbedingungen zum Auslesen und Rekonstruieren bildhafter Erinnerungen von Probanden genutzt werden. Das Verfahren wurde schon früher als Teil sogenannter Brain-Computer-Interfaces (BCI) verwendet.

Grenzen Bearbeiten

Im Vergleich zu den anderen etablierten nicht-invasiven neurophysiologischen Untersuchungsmethoden, etwa EEG zeigt die (verhältnismäßig junge) fMRT zwar deutlich mächtigere Möglichkeiten in der räumlich-lokalisierenden Untersuchung, aber eine prinzipbedingt sehr viel niedrigere zeitliche Auflösung. Eine zusätzliche Unsicherheit ergibt sich aus dem indirekten Charakter der Methode – die neuronale Aktivität wird nicht direkt gemessen, sondern aus Änderungen von Blutfluss und -oxygenierung geschlossen. Dabei wird ein grob lineares Verhältnis zwischen Stimuli, die länger als vier Sekunden sind, und BOLD-Effekt angenommen. Ob der BOLD-Effekt bei kürzeren Stimuli zuverlässig neuronale Aktivität wiedergibt, ist strittig und noch Gegenstand aktueller Forschung.

Weitere technische Limitationen der fMRT-Messung sind:

  • In intakten Geweben wird der BOLD-Effekt nicht nur durch das Blut in den Gefäßen, sondern auch durch das Zellgewebe um die Gefäße herum verursacht.
  • Wird bei der Messung des BOLD-Effekts eine minimale Größe des Mess-Voxels unterschritten, können Gefäße, die einen Querschnitt haben, der größer ist als die festgelegte Voxelgröße, fälschlicherweise als neuronale Aktivität gedeutet werden.

Darüber hinaus gibt es an den grundlegenden Annahmen und möglichen Erkenntnissen aus fMRT-Untersuchungen Kritik, die darauf beruht, dass die Visualisierung der Messdaten der fMRT eine konstruktive Komponente hat, wodurch eher die Modellvorstellungen der Forscher als tatsächliche Vorgänge dargestellt werden könnten. Des Weiteren fehlten bei zahlreichen Untersuchungen statistische Korrekturrechnungen, um Zufallsergebnisse auszuschließen.

Laut einer im Jahr 2016 veröffentlichten Studie haben viele Wissenschaftler die notwendigen Voraussetzungen für den Einsatz der auswertenden Statistiksoftware nicht ausreichend kontrolliert. Dies führe zu falsch-positiven Signalen und zeige Aktivität im Gehirn an, wo keine sei. Viele der neueren Studien (mehrere tausend könnten betroffen sein), die sich mit Denkvorgängen und Emotionen befassten und dabei Messdaten mehrerer Probanden zusammenführten, könnten wertlos sein.

Funktionelle Magnetresonanztomographie bei Säuglingen und Kindern Bearbeiten

Die fMRT stellt kein invasives Verfahren dar und kann deshalb auch bei Säuglingen und Kindern angewendet werden. Die Reliabilität der Messung kann allerdings dadurch eingeschränkt sein, dass kleine Kinder nicht so lang stillhalten und Bewegungsartefakte auftreten können, die das Signal stören. Zu beachten ist weiterhin, dass sich die Proportionen der Hirnregionen im Laufe der Entwicklung noch verändern, sodass es schwer ist, Aktivierungsmuster über Altersgruppen hinweg zu vergleichen. Beispielsweise hat das Gehirnvolumen mit circa fünf Jahren seinen vollen Umfang erreicht, aber das Verhältnis der grauen und weißen Substanz verändert sich noch bis zum Erwachsenenalter.

Siehe auch Bearbeiten

Literatur Bearbeiten

  • Scott A. Huettel, Allen W. Song, Gregory McCarthy: Functional Magnetic Resonance Imaging. 2. Auflage. Palgrave Macmillan, 2008, ISBN 978-0-87893-286-3.
  • N. K. Logothetis, J. Pauls, M. Augath, T. Trinath, A. Oeltermann: Neurophysiological investigation of the basis of the fMRI signal. In: Nature. 412, 2001, S. 150–157.
  • Robert L. Savoy: Functional MRI, in Encyclopedia of the Brain, Ramachandran (Ed). Academic Press (2002).
  • Peter A. Bandettini: fMRI. 2020, ISBN 978-0-262-53803-9.

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Frank Schneider, Gereon R. Fink (Hrsg.): Funktionelle MRT in Psychiatrie und Neurologie. Springer, Berlin 2007, ISBN 3-540-20474-1 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  2. Michael Graf, Christian Grill, Hans-Dieter Wedig (Hrsg.): Beschleunigungsverletzung der Halswirbelsäule: HWS-Schleudertrauma. 1. Auflage. Steinkopff, Berlin 2008, ISBN 978-3-7985-1837-7, S. 160–161 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  3. Gabriele Benz-Bohm (Hrsg.): Kinderradiologie. 2. Auflage. Thieme, Stuttgart 2005, ISBN 3-13-107492-2, S. 239 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  4. Alexandra Jorzig; Frank Sarangi: Digitalisierung im Gesundheitswesen: Ein kompakter Streifzug durch Recht, Technik und Ethik. Springer Berlin Heidelberg, 2020, ISBN 978-3-662-58306-7, S. 114– (google.com).
  5. Claudia Steinbrink; Thomas Lachmann: Lese-Rechtschreibstörung: Grundlagen, Diagnostik, Intervention. Springer-Verlag, 2014, ISBN 978-3-642-41842-6, S. 39– (google.com).
  6. Karsten Specht: Current Challenges in Translational and Clinical fMRI and Future Directions. In: Frontiers in Psychiatry. Band 10, 2020, ISSN 1664-0640, doi:10.3389/fpsyt.2019.00924, PMID 31969840, PMC 6960120 (freier Volltext).
  7. L. Pauling: The oxygen equilibrium of hemoglobin and its structural interpretation. In: Proc Natl Acad Sci U S A. Band 21, Nr. 4, 1935, S. 186–191, PMID 16587956.
  8. K. R. Thulborn, J. C. Waterton, P. M. Matthews, G. K. Radda: Oxygenation dependence of the transverse relaxation time of water protons in whole blood at high field. In: Biochim Biophys Acta. Band 714, Nr. 2, 1982, S. 265–270, doi:10.1016/0304-4165(82)90333-6, PMID 6275909.
  9. S. Ogawa, T. M. Lee, A. R. Kay, D. W. Tank: Brain magnetic resonance imaging with contrast dependent on blood oxygenation. In: Proc Natl Acad Sci U S A. Band 87, Nr. 24, 1990, S. 9868–9872, PMID 21247060.
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  11. Wolfgang Stieler: "Gedankenlesen": Input für Stable Diffusion direkt aus dem Gehirn. In: heise online. 15. März 2023, abgerufen am 15. März 2023.
  12. Ranganatha Sitaram, Andrea Caria, Ralf Veit, Tilman Gaber, Giuseppina Rota, Andrea Kuebler, Niels Birbaumer: fMRI Brain-Computer Interface: A Tool for Neuroscientific Research and Treatment. In: Computational Intelligence and Neuroscience. Band 2007, 2007, ISSN 1687-5265, S. 1–10, doi:10.1155/2007/25487, PMID 18274615, PMC 2233807 (freier Volltext) – (hindawi.com [abgerufen am 15. März 2023]).
  13. Yevgeniy B. Sirotin, Aniruddha Das: Anticipatory haemodynamic signals in sensory cortex not predicted by local neuronal activity. In: Nature. Band 457, S. 475–479, doi:10.1038/nature07664, PMID 19158795.
  14. A. M. Dale, R. L. Buckner: Selective averaging of rapidly presented individual trials using fMRI. In: Human Brain Mapping. Band 5, Nr. 5, 1997, S. 329–340, doi:10.1002/(SICI)1097-0193(1997)5:5<329::AID-HBM1>3.0.CO;2-5, PMID 20408237.
  15. S. Ogawa, T. M. Lee, A. S. Nayak, P. Glynn: Oxygenation-sensitive contrast in magnetic resonance image of rodent brain at high magnetic fields. In: Magn Reson Med. Band 14, Nr. 1, 1990, S. 68–78, doi:10.1002/mrm.1910140108, PMID 2161986.
  16. J. Frahm, K. D. Merboldt, W. Hänicke: Functional MRI of human brain activation at high spatial resolution. In: Magn Reson Med. Band 29, Nr. 1, 1993, S. 139–144, doi:10.1002/mrm.1910290126, PMID 8419736.
  17. Veronika Hackenbroch: Großhirn-Voodoo. In: Der Spiegel. 18/2011, 2. Mai 2011.
  18. Craig M. Bennett, Abigail A. Baird, Michael B. Miller, George L. Wolford: Neural Correlates of Interspecies Perspective Taking in the Post-Mortem Atlantic Salmon: An Argument For Proper Multiple Comparisons Correction. In: JSUR. 1(1), 2010, S. 1–5. (Memento des Originals vom 4. März 2016 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/labs.psych.ucsb.edu
  19. Hanno Charisius: Trugbilder im Hirnscan. In: Süddeutsche Zeitung. 6. Juli 2016, S. 16.
  20. Anders Eklund, Thomas E. Nichols, Hans Knutsson: Cluster failure: Why fMRI inferences for spatial extent have inflated false-positive rates. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band 113, Nr. 28, 28. Juni 2016, ISSN 0027-8424, S. 7900–7905, doi:10.1073/pnas.1602413113 (pnas.org [abgerufen am 24. April 2019]).
  21. Jamie Ward: The student's guide to cognitive neuroscience. Fourth edition Auflage. Abingdon, Oxon 2020, ISBN 978-1-351-03518-7.

Weblinks Bearbeiten

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Veröffentlichungsdatum:
Die funktionelle Magnetresonanztomographie abgekurzt fMRT oder fMRI fur englisch functional magnetic resonance imaging ist ein bildgebendes Verfahren um physiologische Funktionen im Inneren des Korpers mit den Methoden der Magnetresonanztomographie MRT darzustellen fMRT im engeren Sinn bezeichnet Verfahren welche aktivierte Hirnareale meist basierend auf der Blutoxygenierung mit hoher raumlicher Auflosung darstellen konnen 1 im weiteren Sinn werden auch andere funktionell bildgebende Techniken wie etwa die dynamische Herz MRT die zeitaufgeloste MRT Untersuchung von Gelenkbewegungen oder die Perfusions MRT als funktionelle MRT bezeichnet 2 3 Bisweilen wird das Verfahren bzw sein Ergebnis auch als Gehirnscan bezeichnet 4 5 fMRT Aufnahme des Gehirns eines 24 jahrigen Probanden Inhaltsverzeichnis 1 Einfuhrung 2 Geschichtliche Entwicklung 3 Grenzen 4 Funktionelle Magnetresonanztomographie bei Sauglingen und Kindern 5 Siehe auch 6 Literatur 7 Einzelnachweise 8 WeblinksEinfuhrung Bearbeiten nbsp Ubersicht der verschieden Beobachtungsebenen einer fMRT Aufnahme nach linksseitigem Finger Tapping Die farbig dargestellten Bereiche symbolisieren einen erhohten Stoffwechsel und somit eine Hirnaktivitat Je weiter die Farbe ins Gelbliche abweicht desto wahrscheinlicher ist Aktivitat Die Darstellung der Hirnaktivitat erfolgt uber die BOLD Antwort der Hirnregionen siehe Haupttext Durch fMRT Aufnahmen ist es moglich Durchblutungsanderungen von Hirnarealen sichtbar zu machen die auf Stoffwechselvorgange zuruckgefuhrt werden welche wiederum mit neuronaler Aktivitat in Zusammenhang stehen Hierbei macht man sich die unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften von oxygeniertem und desoxygeniertem Blut zunutze BOLD Kontrast Bei der Aktivierung von Kortexarealen kommt es zu einer Steigerung des Stoffwechsels wodurch das aktivierte Areal mit einer uberproportionalen Erhohung des Blutflusses reagiert sog neurovaskulare Kopplung Dadurch erhoht sich die Konzentration von oxygeniertem diamagnetischem relativ zu desoxygeniertem paramagnetischem Hamoglobin Uber den intermolekularen Elektronendipol Kerndipol Relaxationsmechanismus bewirkt diese Konzentrationsanderung eine Veranderung der effektiven transversalen Relaxationszeit der beobachteten Wasserstoff Kernspins und fuhrt damit zu einer Signalanderung in der MRT Um so Ruckschlusse auf den Ort einer neuronalen Aktivitat zu ziehen wird das Magnetresonanz Signal des Gewebes zu zwei Zeitpunkten verglichen z B im stimulierten oder Experimentalzustand einerseits sowie im Ruhe oder Kontrollzustand andererseits Die Aufnahmen konnen durch statistische Testverfahren miteinander verglichen und die statistisch signifikanten Unterschiede die den stimulierten Arealen entsprechen raumlich zugeordnet und dargestellt werden nbsp MRT Kopfspule die Spule ist notwendig um das fMRT Signal mit ausreichender Empfindlichkeit zu detektierenEine fMRT Untersuchung lauft in der Regel in drei Phasen ab Prescan ein kurzer gering auflosender Scan Hiermit kann die korrekte Lagerung des Patienten gepruft werden Anatomischer MRT Scan ein raumlich hoch auflosender Scan um die Anatomie des zu untersuchenden Bereichs via Bildfusion detailgetreu darstellen zu konnen Der eigentliche fMRT Scan ein schneller Scan der durch Anwendung des BOLD Kontrasts Durchblutungsunterschiede im untersuchten Gewebe darstellt Bei einer Untersuchung des Gehirns zu Versuchszwecken kann dem Probanden im dritten Teilscan zum Beispiel ein wiederholter Reiz prasentiert werden Haufig wird der Reiz mit einer Aufgabe fur den Probanden verknupft etwa der Aufforderung bei jedem gezeigten Objekt X eine Taste zu drucken Den meisten Versuchen gemein ist die haufige Wiederholung der Aufgabe So kann dann durch statistische Verfahren ein Vergleich aufgezeichneter Daten aus der Reizphase mit denen aus der Ruhephase stattfinden Der hieraus berechnete Unterschied wird dann in Falschfarben auf den zuvor durchgefuhrten anatomischen MR Scan projiziert Vor allem die Neurologie und Neuropsychologie profitieren von den Moglichkeiten der fMRT So konnten zum Beispiel durch Vergleichsstudien mit fMRT zwischen Menschen die an psychischen Storungen wie Depressionen Angst und Zwangsstorungen leiden und gesunden Kontrollpersonen deutliche und z T chronifizierte Unterschiede im Hirnstoffwechsel nachgewiesen werden In der klinischen Praxis hat die fMRT bisher kaum Bedeutung Sie wird dort vor allem zur praoperativen Planung bei Patienten mit Hirntumoren oder Epilepsie eingesetzt um sicherzustellen dass keine kritischen Hirnregionen entfernt werden Dies betrifft u a motorische und sensorische Funktionen sowie Gedachtnis und Sprache 6 Geschichtliche Entwicklung BearbeitenBereits 1935 hatte Linus Pauling festgestellt dass sich die magnetischen Eigenschaften von Hamoglobin in Abhangigkeit vom Oxygenierungsgrad verandern 7 Dieser Effekt bildet die Grundlagen fur die Messung von Hirnaktivitaten mit der funktionellen MRT die in den 1980er und 1990er Jahren entwickelt wurde Im Jahre 1982 zeigten Keith Thulborn und Mitarbeiter dass sich Hamoglobin in Blutproben in Abhangigkeit vom Oxygenierungsgrad in seinem MRT Signal unterschiedlich darstellt 8 Die gleiche Beobachtung wurde 1990 von Seiji Ogawa und Mitarbeitern in vivo an Sprague Dawley Ratten gemacht 9 die Eigenschaft des Hamoglobins unterschiedliche MRT Signale zu verursachen wurde blood oxygenation level dependent BOLD Effekt genannt Erste fMRT Ergebnisse an Menschen welche die Hirnaktivitat nach visueller Stimulation zeigten wurden 1991 von John W Belliveau und Mitarbeitern veroffentlicht 10 Mithilfe maschinellen Lernens via Stable Diffusion konnte fMRI 2023 unter Laborbedingungen zum Auslesen und Rekonstruieren bildhafter Erinnerungen von Probanden genutzt werden 11 Das Verfahren wurde schon fruher als Teil sogenannter Brain Computer Interfaces BCI verwendet 12 Grenzen BearbeitenIm Vergleich zu den anderen etablierten nicht invasiven neurophysiologischen Untersuchungsmethoden etwa EEG zeigt die verhaltnismassig junge fMRT zwar deutlich machtigere Moglichkeiten in der raumlich lokalisierenden Untersuchung aber eine prinzipbedingt sehr viel niedrigere zeitliche Auflosung Eine zusatzliche Unsicherheit ergibt sich aus dem indirekten Charakter der Methode die neuronale Aktivitat wird nicht direkt gemessen sondern aus Anderungen von Blutfluss und oxygenierung geschlossen 13 Dabei wird ein grob lineares Verhaltnis zwischen Stimuli die langer als vier Sekunden sind und BOLD Effekt angenommen 14 Ob der BOLD Effekt bei kurzeren Stimuli zuverlassig neuronale Aktivitat wiedergibt ist strittig und noch Gegenstand aktueller Forschung Weitere technische Limitationen der fMRT Messung sind In intakten Geweben wird der BOLD Effekt nicht nur durch das Blut in den Gefassen sondern auch durch das Zellgewebe um die Gefasse herum verursacht 15 Wird bei der Messung des BOLD Effekts eine minimale Grosse des Mess Voxels unterschritten konnen Gefasse die einen Querschnitt haben der grosser ist als die festgelegte Voxelgrosse falschlicherweise als neuronale Aktivitat gedeutet werden 16 Daruber hinaus gibt es an den grundlegenden Annahmen und moglichen Erkenntnissen aus fMRT Untersuchungen Kritik die darauf beruht dass die Visualisierung der Messdaten der fMRT eine konstruktive Komponente hat wodurch eher die Modellvorstellungen der Forscher als tatsachliche Vorgange dargestellt werden konnten Des Weiteren fehlten bei zahlreichen Untersuchungen statistische Korrekturrechnungen um Zufallsergebnisse auszuschliessen 17 18 Laut einer im Jahr 2016 veroffentlichten Studie haben viele Wissenschaftler die notwendigen Voraussetzungen fur den Einsatz der auswertenden Statistiksoftware nicht ausreichend kontrolliert Dies fuhre zu falsch positiven Signalen und zeige Aktivitat im Gehirn an wo keine sei Viele der neueren Studien mehrere tausend konnten betroffen sein die sich mit Denkvorgangen und Emotionen befassten und dabei Messdaten mehrerer Probanden zusammenfuhrten konnten wertlos sein 19 20 Funktionelle Magnetresonanztomographie bei Sauglingen und Kindern BearbeitenDie fMRT stellt kein invasives Verfahren dar und kann deshalb auch bei Sauglingen und Kindern angewendet werden Die Reliabilitat der Messung kann allerdings dadurch eingeschrankt sein dass kleine Kinder nicht so lang stillhalten und Bewegungsartefakte auftreten konnen die das Signal storen Zu beachten ist weiterhin dass sich die Proportionen der Hirnregionen im Laufe der Entwicklung noch verandern sodass es schwer ist Aktivierungsmuster uber Altersgruppen hinweg zu vergleichen Beispielsweise hat das Gehirnvolumen mit circa funf Jahren seinen vollen Umfang erreicht aber das Verhaltnis der grauen und weissen Substanz verandert sich noch bis zum Erwachsenenalter 21 Siehe auch BearbeitenNeuroethik AFNI FSL Softwarepakete zur Bearbeitung und AuswertungLiteratur BearbeitenScott A Huettel Allen W Song Gregory McCarthy Functional Magnetic Resonance Imaging 2 Auflage Palgrave Macmillan 2008 ISBN 978 0 87893 286 3 N K Logothetis J Pauls M Augath T Trinath A Oeltermann Neurophysiological investigation of the basis of the fMRI signal In Nature 412 2001 S 150 157 Robert L Savoy Functional MRI in Encyclopedia of the Brain Ramachandran Ed Academic Press 2002 Peter A Bandettini fMRI 2020 ISBN 978 0 262 53803 9 Einzelnachweise Bearbeiten Frank Schneider Gereon R Fink Hrsg Funktionelle MRT in Psychiatrie und Neurologie Springer Berlin 2007 ISBN 3 540 20474 1 eingeschrankte Vorschau in der Google Buchsuche Michael Graf Christian Grill Hans Dieter Wedig Hrsg Beschleunigungsverletzung der Halswirbelsaule HWS Schleudertrauma 1 Auflage Steinkopff Berlin 2008 ISBN 978 3 7985 1837 7 S 160 161 eingeschrankte Vorschau in der Google Buchsuche Gabriele Benz Bohm Hrsg Kinderradiologie 2 Auflage Thieme Stuttgart 2005 ISBN 3 13 107492 2 S 239 eingeschrankte Vorschau in der Google Buchsuche Alexandra Jorzig Frank Sarangi Digitalisierung im Gesundheitswesen Ein kompakter Streifzug durch Recht Technik und Ethik Springer Berlin Heidelberg 2020 ISBN 978 3 662 58306 7 S 114 google com Claudia Steinbrink Thomas Lachmann Lese Rechtschreibstorung Grundlagen Diagnostik Intervention Springer Verlag 2014 ISBN 978 3 642 41842 6 S 39 google com Karsten Specht Current Challenges in Translational and Clinical fMRI and Future Directions In Frontiers in Psychiatry Band 10 2020 ISSN 1664 0640 doi 10 3389 fpsyt 2019 00924 PMID 31969840 PMC 6960120 freier Volltext L Pauling The oxygen equilibrium of hemoglobin and its structural interpretation In Proc Natl Acad Sci U S A Band 21 Nr 4 1935 S 186 191 PMID 16587956 K R Thulborn J C Waterton P M Matthews G K Radda Oxygenation dependence of the transverse relaxation time of water protons in whole blood at high field In Biochim Biophys Acta Band 714 Nr 2 1982 S 265 270 doi 10 1016 0304 4165 82 90333 6 PMID 6275909 S Ogawa T M Lee A R Kay D W Tank Brain magnetic resonance imaging with contrast dependent on blood oxygenation In Proc Natl Acad Sci U S A Band 87 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Dale R L Buckner Selective averaging of rapidly presented individual trials using fMRI In Human Brain Mapping Band 5 Nr 5 1997 S 329 340 doi 10 1002 SICI 1097 0193 1997 5 5 lt 329 AID HBM1 gt 3 0 CO 2 5 PMID 20408237 S Ogawa T M Lee A S Nayak P Glynn Oxygenation sensitive contrast in magnetic resonance image of rodent brain at high magnetic fields In Magn Reson Med Band 14 Nr 1 1990 S 68 78 doi 10 1002 mrm 1910140108 PMID 2161986 J Frahm K D Merboldt W Hanicke Functional MRI of human brain activation at high spatial resolution In Magn Reson Med Band 29 Nr 1 1993 S 139 144 doi 10 1002 mrm 1910290126 PMID 8419736 Veronika Hackenbroch Grosshirn Voodoo In Der Spiegel 18 2011 2 Mai 2011 Craig M Bennett Abigail A Baird Michael B Miller George L Wolford Neural Correlates of Interspecies Perspective Taking in the Post Mortem Atlantic Salmon An Argument For Proper Multiple Comparisons Correction In JSUR 1 1 2010 S 1 5 PDF 864 kB Memento des Originals vom 4 Marz 2016 im Internet Archive nbsp Info Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht gepruft Bitte prufe Original und Archivlink gemass Anleitung und entferne dann diesen Hinweis 1 2 Vorlage Webachiv IABot labs psych ucsb edu Hanno Charisius Trugbilder im Hirnscan In Suddeutsche Zeitung 6 Juli 2016 S 16 Anders Eklund Thomas E Nichols Hans Knutsson Cluster failure Why fMRI inferences for spatial extent have inflated false positive rates In Proceedings of the National Academy of Sciences Band 113 Nr 28 28 Juni 2016 ISSN 0027 8424 S 7900 7905 doi 10 1073 pnas 1602413113 pnas org abgerufen am 24 April 2019 Jamie Ward The student s guide to cognitive neuroscience Fourth edition Auflage Abingdon Oxon 2020 ISBN 978 1 351 03518 7 Weblinks BearbeitenLeicht verstandliche Einfuhrung in das Thema fMRT fmri for newbies Englischsprachige umfangreiche Seite zur fMRT Artikel Functional Magnetic Resonance Imaging auf Scholarpedia englisch Grosshirn Voodoo Artikel von Veronika Hackenbroch Der Spiegel 18 2011 vom 2 Mai 2011Dieser Artikel behandelt ein Gesundheitsthema Er dient nicht der Selbstdiagnose und ersetzt nicht eine Diagnose durch einen Arzt Bitte hierzu den Hinweis zu Gesundheitsthemen beachten Normdaten Sachbegriff GND 7618675 1 lobid OGND AKS Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Funktionelle Magnetresonanztomographie amp oldid 231856955