Reakce BOLD

Funkční magnetická rezonance, známá také jako ƒMRI, je neurozobrazovací technika, která měří okysličení krve, nazývané také BOLD, které doprovází aktivitu neuronů. Hladina okysličení krve závislá na fMRI umožňuje prostorové rozlišení obrazu, které je řádově několik milimetrů, což je velmi dobré, s časovým rozlišením několika sekund, které je ve srovnání s jinými metodami neurozobrazování poměrně špatné. V posledních letech se využití ƒMRI exponenciálně zvyšuje, i když výsledky ve skutečnosti nejsou tak přesvědčivé, jak by se mohlo zdát. Funkčnímu zobrazování magnetickou rezonancí brání některé velmi závažné teoretické a metodologické problémy, které jsou nastíněny níže.

Reakce BOLD: Zásadní problém

Když neurony vzplanou nebo zvýší rychlost svého vzplanutí, čerpají kyslík a různé živiny. Oběhový systém mozku reaguje tak, že do oblasti, která právě vystřelila, pošle více okysličené krve, než je potřeba. Výsledkem je zvýšená hladina kyslíku v krvi aktivované oblasti. V důsledku magnetických vlastností hemoglobinu má okysličená krev jiný magnetický podpis než krev odkysličená. Proto je skener magnetické rezonance při správné sekvenci pulzů schopen tento rozdíl v hladině kyslíku v krvi detekovat. Výsledný signál, který se při fMRI odečítá, se nazývá BOLD (blood oxygen level dependent). Přesto má BOLD odezva řadu problémů, kterým je třeba věnovat pozornost. Bylo prokázáno, že faktory, jako jsou léky, látky a excitace, zvyšují odezvu BOLD. Naopak bylo prokázáno, že věk a patologie mozku odezvu BOLD snižují. Dále bylo prokázáno, že lokální rozdíly v neurovaskulárním propojení a také pozornost modulují signál BOLD. Haller a Bartsch se také zabývali tím, jak může hyperventilace i hypoventilace modulovat BOLD odpověď změnou množství oxidu uhličitého v krvi. To znamená, že stejný jedinec může mít různé aktivace BOLD v závislosti na tom, v jakém stavu dýchání se nachází (tj. úzkostný a hyperventilující vs. uvolněný). Výše uvedené obavy odhalují BOLD odezvu jako jeden ze základních problémů týkajících se výzkumu fMRI.