Funkční magnetická rezonance
Funkční neurozobrazování je využití neurozobrazovací technologie k měření aspektu mozkových funkcí, často s cílem porozumět vztahu mezi aktivitou v určitých oblastech mozku a specifickými mentálními funkcemi. Používá se především jako výzkumný nástroj v kognitivní neurovědě, kognitivní psychologii, neuropsychologii a sociální neurovědě.
Běžné metody funkčního neurozobrazování patří
PET, fMRI a NIRSI mohou měřit lokalizované změny průtoku krve mozkem v souvislosti s nervovou aktivitou. Tyto změny se označují jako aktivace. Oblasti mozku, které jsou aktivovány, když subjekt vykonává určitý úkol, mohou hrát roli v nervových výpočtech, které přispívají k chování. Například rozsáhlá aktivace týlního laloku je typicky pozorována u úkolů, které zahrnují vizuální stimulaci (ve srovnání s úkoly, které nezahrnují). Tato část mozku přijímá signály ze sítnice a předpokládá se, že hraje roli ve vizuálním vnímání.
Funkční neurozobrazovací témata
Měření použité v konkrétní studii obecně souvisí s konkrétní otázkou, která je řešena. Omezení měření se u různých technik liší. Například MEG a EEG zaznamenávají magnetické nebo elektrické výkyvy, ke kterým dochází, když je populace neuronů aktivní. Tyto metody jsou výborné pro měření časového průběhu neurálních událostí (v řádu milisekund), ale obecně jsou špatné pro měření, kde se tyto události dějí. PET a fMRI měří změny ve složení krve v blízkosti neurální události. Protože měřitelné změny krve jsou pomalé (v řádu sekund), jsou tyto metody mnohem horší v měření časového průběhu neurálních událostí, ale obecně jsou lepší v měření místa.
Tradiční „aktivační studie“ se zaměřují na stanovení distribuovaných vzorců mozkové aktivity spojené s konkrétními úkoly. Vědci jsou však schopni důkladněji porozumět mozkové funkci studiem interakce různých mozkových oblastí, neboť velkou část nervového zpracování provádí integrovaná síť několika oblastí mozku. Aktivní oblast výzkumu neurozobrazování zahrnuje zkoumání funkční konektivity prostorově vzdálených mozkových oblastí. Analýzy funkční konektivity umožňují charakterizovat meziregionální nervové interakce během konkrétních kognitivních nebo motorických úkolů nebo pouze ze spontánní aktivity během odpočinku. FMRI a PET umožňují vytvářet funkční mapy konektivity odlišných prostorových distribucí časově korelovaných mozkových oblastí nazývaných funkční sítě.
Přímou metodou měření funkční konektivity je pozorování toho, jak stimulace jedné části mozku ovlivní jiné oblasti. To lze u lidí provést neinvazivně kombinací transkraniální magnetické stimulace s jedním z neurozobrazovacích nástrojů, jako jsou PET, fMRI nebo EEG. Massimini et al. (Science, 30. září 2005) používali EEG k záznamu toho, jak se aktivita šíří ze stimulovaného místa. Uváděli, že v non-REM spánku, i když mozek na stimulaci reaguje intenzivně, je funkční konektivita během bdění od své úrovně značně oslabena. Během hlubokého spánku tak „mozkové oblasti spolu nemluví“.
Funkční neurozobrazování čerpá z dat z mnoha jiných oblastí, než jsou kognitivní neurovědy a sociální neurovědy, včetně biologických věd (jako je neuroanatomie a neurofyziologie), fyziky a matematiky, aby dále rozvíjelo a zdokonalovalo tuto technologii.
Kritika a pečlivý výklad
Funkční neurozobrazování zajímavých jevů bývá často citováno v tisku.
V jednom případě se skupina prominentních vědců zabývajících se funkčním neurozobrazováním cítila nucena napsat dopis do New York Times v reakci na článek o studii tzv. neuropolitiky.
Tvrdili, že některé výklady studie jsou „vědecky nepodložené“.