ഫങ്ഷണൽ മാഗ്നറ്റിക് റിസോണൻസ് ഇമേജിംഗ് വർക്ക് എങ്ങനെയാണ്?

അണ്ടർസ്റ്റാൻഡിംഗ് ഫങ്ഷണൽ ന്യൂറോമിങ്

മാഗ്നറ്റിക് റിസോണൻസ് ഇമേജിംഗ് (എംആർഐ) ഡോക്ടർമാർ മസ്തിഷ്കത്തിന്റെ ഘടനകളുടെ നല്ല ചിത്രങ്ങൾ ലഭ്യമാക്കുന്നതിനുള്ള കഴിവ് നൽകിയിട്ടുണ്ട്. ഫങ്ഷണൽ എം.ആർ.ഐ എന്ന് അറിയപ്പെടുന്ന പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യയും പരോക്ഷമായും മസ്തിഷ്ക പ്രവർത്തനങ്ങൾ വിലയിരുത്തും. ഗവേഷണ പഠനങ്ങളിൽ മാത്രം ഈ സാങ്കേതിക വിദ്യ ഉപയോഗിക്കാറുണ്ടെങ്കിലും ക്ലിനിക്കൽ സംവിധാനത്തിൽ ഇത് കൂടുതൽ സാധാരണമായിത്തീരുന്നു.

നിങ്ങൾ ഒരു ഘട്ടത്തിൽ ഫങ്ഷണൽ എം.ആർ.ഐ ഉപയോഗിച്ച് സൃഷ്ടിച്ച ചിത്രങ്ങൾ കാണും.

ഭാഷയോ പ്രസ്ഥാനമോ പോലുള്ള ചില പ്രവർത്തനങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് മസ്തിഷ്കത്തിന്റെ ഭാഗങ്ങൾ കാണിക്കുന്ന വർണമുള്ള പ്രദേശങ്ങളാണുള്ളത്. ഈ പഠനങ്ങൾ വളരെ പ്രചാരമുള്ളതാണ്: ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കുന്ന നൂറുകണക്കിന് ശാസ്ത്രീയ ലേഖനങ്ങൾ ഓരോ മാസവും പ്രസിദ്ധീകരിക്കപ്പെടുന്നു, അവയിൽ മിക്കതും പ്രെസ്സ് പ്രസ്സിൽ പരാമർശിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. എന്നാൽ ഈ ചിത്രങ്ങൾ എങ്ങനെയാണ് ഉണ്ടാക്കിയത്, അവ യഥാർഥത്തിൽ എന്താണ് പ്രതിനിധാനം ചെയ്യുന്നത്?

എങ്ങനെയാണ് എംആർഐ പ്രവർത്തിക്കുന്നത്?

ഫങ്ഷണൽ എംആർഐ രക്തം ഓക്സിജൻ ലെവൽ ആശ്രിതൻ (BOLD) കോണ്ട്രാസ്റ്റ് എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന പ്രത്യേക സിഗ്നലിനെയാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. തലച്ചോറിലൂടെ ഒഴുകുന്ന രക്തം ഹീമോഗ്ലോബിൻ എന്നറിയപ്പെടുന്ന തന്മാത്രകളിലെ ഓക്സിജനെ വഹിക്കുന്നു. ഹീമോഗ്ലോബിൻ തന്മാത്രകൾ ഇരുമ്പിനു വഹിക്കുന്നതിനാൽ കാന്തികതയുടെ സിഗ്നൽ ലഭിക്കും. ഓക്സിജൻ വഹിക്കാതെയുള്ളതിനേക്കാൾ ഓക്സിജൻ ഘടിപ്പിച്ചാണ് ഹീമോഗ്ലോബിൻ തന്മാത്രകൾ വ്യത്യസ്ത കാന്തിക ഗുണങ്ങളുണ്ടാക്കുന്നത്. ഈ ചെറിയ വ്യത്യാസം ഒരു എംആർഐ യന്ത്രത്താൽ കണ്ടുപിടിക്കാൻ കഴിയും.

തലച്ചോറിലെ ഒരു ഭാഗം കൂടുതൽ സജീവമായിരിക്കുമ്പോൾ, അത് തുടക്കത്തിൽ രക്തത്തിൽ ധാരാളം ഓക്സിജൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഉടൻതന്നെ, ഓക്സിജൻ വിതരണം പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്നതിനായി തലച്ചോറ് പ്രാദേശിക രക്തക്കുഴലുകൾ വലിച്ചെടുക്കുന്നു. തലച്ചോറിന് ഈ ജോലി കുറച്ചുകൂടി എളുപ്പമായിത്തീരുകയും ചെയ്യും, അതിനാൽ തുടക്കത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ ഓക്സിജൻ രക്തപ്രവാഹം നടക്കുന്നു. എം.ആർ.ഐ. യന്ത്രത്തിന് സിഗ്നലിൽ വ്യത്യാസം കണ്ടുപിടിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് രക്ത ഓക്സിജനിൽ ഉണ്ടാകുന്ന വർദ്ധനയിൽ നിന്നാണ്.

അതുകൊണ്ട് ഫങ്ഷണൽ എംആർഐ പഠനങ്ങൾ യഥാർത്ഥത്തിൽ ന്യൂറോണാലുകളെ നേരിട്ട് നോക്കുന്നില്ല, പക്ഷേ രക്തത്തിലെ ഓക്സിജൻ അളവ് എങ്ങനെ മാറ്റം വരുത്തും, ഈ പ്രവർത്തനം നാഡികളെ വെടിവച്ചുമറിയുകയാണ് ചെയ്യുന്നത്. ഈ അനുമാനം സാധാരണയായി ശരിയാണെന്ന് പഠനങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. രക്തക്കുഴലുകളുടെ വൈകല്യങ്ങൾ, മുഴകൾ , സാധാരണ വൃദ്ധജനങ്ങൾ തുടങ്ങിയവ പോലും ന്യൂറൽ പ്രവർത്തനവും ലോക്കൽ രക്തപ്രവാഹവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തെ മാറ്റാൻ കഴിയും.

എങ്ങനെയാണ് മരുന്നുകൾ MRI ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയുക?

ഇതൊരു പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യ ആയതിനാൽ, fMRI ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന മറ്റ് ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം പറയാൻ കഴിയുന്നത് കാരണം, ക്ലിനിക്കൽ അല്ലെങ്കിൽ ആശുപത്രി സജ്ജീകരണങ്ങളിൽ എഫ്.എം.ആർ.ഐ സാധാരണ ഉപയോഗിക്കാറില്ല. എന്നിരുന്നാലും, പ്രധാനപ്പെട്ട മസ്തിഷ് ശസ്ത്രക്രിയകൾ ആസൂത്രണം ചെയ്യാൻ ഇത് സഹായിക്കും. ഉദാഹരണത്തിന്, തലച്ചോറിലെ ഭാഷാ കേന്ദ്രങ്ങളുമായി ഇരിക്കുന്ന ഒരു മസ്തിഷ്ക ട്യൂമർ നീക്കംചെയ്യാൻ ഒരു ന്യൂറോസർജർ ആഗ്രഹിക്കുന്നുവെങ്കിൽ, അവർ തലച്ചോറിലെ ഏതൊക്കെ പ്രദേശങ്ങൾ ഭാഷയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതാണെന്ന് വ്യക്തമാക്കാൻ ഒരു എഫ്.എം.ആർ.ഐ പഠനം നടത്താൻ നിർദ്ദേശിക്കും. ഇത് ശസ്ത്രക്രിയ നടത്തുന്നതിനിടക്ക്, നാഡീവ്യൂഹത്തെ തടയാൻ സഹായിക്കും. എന്നിരുന്നാലും, എഫ്.എം.ആർ.ഐ യുടെ ഏറ്റവും സാധാരണമായ ഉപയോഗം മെഡിക്കൽ ഗവേഷണത്തിലാണ്.

എഫ്.എം.ആർ.ഐ ഉപയോഗിച്ച് ഏതൊക്കെ തരത്തിലുള്ള ഗവേഷണം പൂർത്തിയായി?

മസ്തിഷ്ക പ്രവർത്തനങ്ങൾ ദൃശ്യവൽക്കരിക്കാൻ fMRI ഉപയോഗിക്കുന്ന രണ്ടു പ്രധാന മാർഗ്ഗങ്ങളുണ്ട്. ചില പ്രവർത്തനങ്ങളിലോ ഉത്തേജകങ്ങളിലോ പ്രതികരിക്കുന്ന തലച്ചോറിന്റെ ചില ഭാഗങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നതിന് ഒരു രീതി ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു.

ഉദാഹരണത്തിന്, എംആർഐ സ്കാനറിലെ വ്യക്തി ചില പോയിന്റുകളിൽ ഫ്ലാഷിങ് ചെക്കർ ബോർഡും മറ്റ് തവണ ഒരു ശൂന്യ സ്ക്രീനും കാണിച്ചേക്കാം. മിന്നുന്ന ചെക്കർബോർഡ് കാണുമ്പോൾ അവർ ഒരു ബട്ടൺ അമർത്താനായേക്കും. ടാസ്ക് വേളയിൽ സിഗ്നൽ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോഴും സിഗ്നലിനോട് താരതമ്യപ്പെടുത്തും. കൂടാതെ, മസ്തിഷ്ക മേഖലകൾ ഒരു മങ്ങിയ ചലഞ്ചർ ബോർഡ് കാണുകയും തുടർന്ന് ഒരു ബട്ടൺ അമർത്തുകയും ചെയ്യുന്നതിന്റെ ഒരു ചിത്രമായിരിക്കും ഫലം.

നാരായ ശൃംഖലകളെ വിലയിരുത്തുന്നതിനാണ് fMRI ഉപയോഗിക്കാവുന്ന മറ്റൊരു മാർഗം. തലച്ചോറിലെ ഏതൊക്കെ ഭാഗങ്ങൾ തമ്മിൽ പരസ്പരം സംസാരിക്കുന്നുവെന്നത് ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. തലച്ചോറിലെ ഒരു ഭാഗം മറ്റൊന്നുതന്നെ ഒരേ സമയം പ്രകാശിക്കുന്നുവെങ്കിൽ തലച്ചോറിലെ ഈ രണ്ടു ഭാഗങ്ങളും തമ്മിൽ ബന്ധിപ്പിക്കാം.

ഇത്തരത്തിലുള്ള പഠനത്തിനായി ഒരു ചുമതലയും ആവശ്യമായി വരില്ല. ഇക്കാരണത്താൽ, ഈ പഠനങ്ങളെ ചിലപ്പോൾ സംസ്ഥാനത്തെ പ്രവർത്തന സജ്ജമായ മാഗ്നെറ്റിക് റിസോണൻസ് ഇമേജിംഗ് എന്നു വിളിക്കുന്നു.

ഫംഗ്ഷണൽ എംആർഐ പഠനത്തിൽ നിന്നും ലഭിക്കുന്ന വിവരങ്ങൾ വളരെ സങ്കീർണമാണ്. സ്ഥിതിവിവരക്കണക്ക് അനേകം കാര്യങ്ങൾ വിശകലനം ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്. MRI പഠന ഫലങ്ങളുടെ ഫലത്തെ അനേകരും നിരാശരാക്കാൻ തുടങ്ങി, ഇത് വിശകലനത്തിലെ പിശകുകൾക്ക് സാധ്യതയുണ്ടെന്ന് തോന്നുന്നതായിരുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, രണ്ട് ഗവേഷകരും അവലോകകരും പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യയെ കൂടുതൽ പരിചയപ്പെടുത്തുന്നത് പോലെ, ഫലം രണ്ട് വിശ്വസനീയവും വിശ്വാസയോഗ്യവുമാണ്.

ഫങൻ എംആർഐയ്ക്കായി ഭാവി എന്താണ് കൈവരിക്കുന്നത്?

മസ്തിഷ്കത്തെക്കുറിച്ചും പ്രദേശികവൽക്കരണത്തെക്കുറിച്ചും ഞങ്ങൾ നേരത്തെ അറിഞ്ഞിരുന്നതിന് പുറമേ, MRI പഠനങ്ങൾ ഇതിനകം മസ്തിഷ്കത്തെക്കുറിച്ചുള്ള നിരവധി കാര്യങ്ങൾ കാണിച്ചു. ഒരു ക്ലിനിക്കൽ രംഗത്ത് എഫ്.എം.ആർ.ഐ എല്ലായ്പ്പോഴും ഉപയോഗിക്കാറുണ്ടോ എന്ന് പറയാൻ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. ഡോക്ടർമാർക്കും പാവപ്പെട്ടവർക്കും ഈ ഉപകരണം എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്നതിനെ കുറിച്ചുള്ള അടിസ്ഥാനപരമായ അറിവ് ഒരു ഗവേഷണ ഉപകരണം മാത്രമായിരിക്കണം.

_{ഉറവിടങ്ങൾ:}

_{പ്രെസ്മാൻ പി, ഗിറ്റൽമാൻ ഡി. ഫങ്ഷണൽ എംആർഐ: ന്യൂറോളജി നിവാസികൾക്ക് പ്രൈമർ. ന്യൂറോളജി 2012 മാർച്ച് 06, 78 (10) e68-e71}

_{ഫാറോ എ, മുഹമ്മദ് എഫ്.ബി., ഹാരോൺ വി. ഫങ്ഷണൽ എംആർഐ: ബേസിക് പ്രിൻസിപ്പിൾസ് ആൻഡ് ക്ലിനിക്കൽ ആപ്ളിക്കേഷൻസ്: ഓക്സ്ഫോർഡ് യൂനിവേഴ്സിറ്റി പ്രസ്സ്, യുഎസ്എ, 2006.}