MRI

Met MRI (Magnetic Resonance Imaging) kan een virtuele doorsnede van het lichaam gemaakt worden in iedere mogelijk richting. Dit kan zonder dat er gebruikt gemaakt hoeft te worden van röntgen of andere straling. De techniek is niet belastend en is uniek in de mate van detail die het kan weergeven.

Het is vooral handig bij het bestuderen van de hersenen en ruggengraat. Tumoren kunnen zo snel en precies worden opgespoord en in kaart gebracht. Ook kunnen mogelijke beschadigingen ten gevolge van een hersenbloeding al in vroeg stadium worden ontdekt zodat de juiste behandeling vroeg gestart kan worden als het de grootste kans op succes heeft.

Wetenschappers gebruiken MRI om te zien wanneer in een ziekteverloop er structurele afwijkingen ontstaan, hoe deze afwijkingen zich vervolgens ontwikkelen, en hoe ze zich verhouden tot eventuele mentale en emotionele aspecten van de aandoening. Soms kunnen zelfs hele kleine veranderingen al goed worden waargenomen.

Magneetveld

Tijdens de ongeveer 15 minuten die een gemiddelde MRI-scan duurt, ligt een patiënt of proefpersoon in een grote cilindervormige magneet. Een krachtig statisch magneetveld zorgt ervoor dat atomen in het lichaam (bijvoorbeeld in de hersenen) in dezelfde volgorde gaan staan. Verschillende soorten atomen trillen mee (‘resoneren’) met verschillende magneetveld frequenties.

Door een tweede magneetveld met een andere richting dan het statische magneetveld herhaaldelijk aan en uit te zetten zullen sommige atomen zich aanpassen aan de richting van dit tweede veld en gaan trillen met de bijbehorende frequentie. Op het moment dat dit tweede veld uit gaat zullen de atomen die zich naar dit veld hadden gericht terugschieten naar de oriëntatie van het statische magneetveld. Dit terugschieten zorgt voor het signaal dat de MRI scanner kan omzetten naar een plaatje. Doordat verschillende weefsels verschillende soorten atomen bevatten zijn ze op MRI scans te onderscheiden door een verschil in intensiteit. Weefsel met veel water en vet zorgt voor lichte plaatjes, terwijl weefsels met weinig of geen water, zoals bot, donker worden weergegeven.

fMRI

Voluit: functionele Magnetische Resonantie Imaging. Dit is een vorm van een MRI techniek die wordt gebruikt om, als mensen liggend in de scanner een taak uitvoeren, te meten rondom welke hersengebieden het bloed zuurstofarm is, en rondom welke andere hersengebieden zuurstofrijk. Het idee is dat actieve hersengebieden meer zuurstof nodig hebben, en dat daarom het zuurstofgehalte van het bloed eromheen hoger is dan bij hersengebieden die nauwelijks of minder actief zijn. Omdat het zuurstofgehalte trager verandert dan elektrische activiteit wordt fMRI gebruikt om te bepalen welke hersengebieden actief zijn. EEG laat preciezer zien wanneer hersenactiviteit verandert, maar is minder nauwkeurig over de hersengebieden waar dat het geval is.

De beelden die door MRI-scans worden gegenereerd zijn dus als het ware driedimensionale beelden van anatomische structuren. De beelden die door fMRI-scans worden gegenereerd, zijn beelden van de metabolische activiteit binnen deze anatomische structuren.

Vezelbanen

Een andere vorm van MRI-scans kan de vezelbanen die hersengebieden met elkaar verbinden in beeld brengen. Deze techniek, die ‘diffusion tensor imaging’ heet, meet de diffusierichting van water in de hersenen. Bij vezelbanen is deze diffusie sterker in de richting van de vezelbaan dan in de richting die daar van afwijken. Hierdoor kunnen de verbindingen tussen gebieden gedetailleerd in beeld gebracht worden.

Deze tekst is een vertaling van een artikel van BrainFacts.org

Vertaling: Chris Klink