Podczas badania rezonansem magnetycznym można uzyskać obrazy barwnych plam, nakładających się na obraz struktur mózgu. Na podstawie kolorów tych plam naukowcy potrafią stwierdzić, jak silne emocje wywołuje w kobiecie widok konkretnego mężczyzny lub czego najbardziej obawia się pacjent. Zyskują też wiedzę o tym, jak bezpiecznie operować wrażliwy mózg.

MÓZG W POLU MAGNETYCZNYM

Jedno z najnowocześniejszych badań w medycynie - funkcjonalne obrazowanie mózgu w magnetycznym rezonansie (fMRI) - od kilku lat wykonywane jest w Polsce, z ogromną korzyścią dla neurochirurgii i psychiatrii. Jako pierwsi zastosowali je radiolodzy z dwóch wyższych uczelni: Uniwersytetu Medycznego w Łodzi http://www.umed.lodz.pl i Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego http://www.cm-uj.krakow.pl

\"Jest to technika, która umożliwia określenie, jakie części mózgu zaangażowane są w poszczególne czynności\" - tłumaczy kierownik Zakładu Radiologii w Collegium Medicum UJ, dr hab. Andrzej Urbanik.

Badany aparatem do rezonansu magnetycznego pacjent umieszczany jest (na kilkanaście do kilkudziesięciu minut) w jego wnętrzu, w stałym polu magnetycznym. Urządzenie emituje fale radiowe, które docierają do poszczególnych tkanek. W odpowiedzi tkanki wytwarzają sygnał, który odbierany jest przez aparat MR. Zależnie od natężenia sygnału, poszczególnym elementom ciała przypisuje się pola o zróżnicowanym stopniu szarości, które w całości tworzą obraz badanego fragmentu ciała.

Wtedy do akcji wkracza komputer, połączony z aparatem. Zbiera on dane na temat pacjenta i przy pomocy specjalnych programów odpowiednio je przetwarza. W rezultacie na ekranie pojawia się obraz struktur anatomicznych człowieka, w dowolnej płaszczyźnie, także trójwymiarowo.

CZERWONY OZNACZA ZAANGAŻOWANIE

\"Podczas badania fMRI na poszczególnych +plasterkach+ przekroju poprzecznego mózgu widać na ekranie plamy, które odpowiadają fragmentom mózgu pracującym w danym momencie\" - tłumaczy Andrzej Urbanik.

Na ekranie ukazują się plamy w różnych kolorach. Ich barwa wskazuje na intensywność pracy tego miejsca w mózgu, które jest zaangażowane w aktualne czynności pacjenta. \"Kolor czerwony wskazuje na silne zaangażowanie, kolor niebieski - na najsłabsze\" - tłumaczy Andrzej Urbanik. Między niebieskim, a czerwonym istnieje cała paleta barw pośrednich.

W czasie badania fMRI pokazywane są obszary mózgu odpowiadające za czynności takie jak ruch rąk i nóg, odczuwanie bodźców dotykowych, bólowych, mowę, wzrok, a także czynności wyższe - jak pamięć lub emocje. W ten sposób można badać także pacjentów zahipnotyzowanych, co sprawdzono w krakowskim Zakładzie Radiologii.

Jeśli badany pacjent poruszy ręką, obszar mózgu odpowiedzialny za ten ruch przybierze na ekranie komputera jakąś barwę, odpowiednią do intensywności ruchu - przy intensywnym ruchu będzie to barwa czerwona, jeśli lekki - niebieska. Podobnie w przypadku emocji - silne emocje sprawią, że odpowiedzialne za nie miejsce w mózgu przybierze na ekranie barwę czerwoną, jeśli słabe - niebieską.

KOLOROWY TESTER DLA EMOCJI

Badanie fMRI w Zakładzie Radiologii CM UJ składa się z kilku etapów. Najważniejszy etap podzielony jest na pięć części. Każda z nich trwa 30 sekund. Pierwsza, trzecia i piąta część to tzw. bloki spoczynkowe (neutralne). Druga i czwarta – to bloki zadaniowe, w czasie których badany poddawany jest działaniu określonych bodźców bądź wykonuje zlecone mu zadania.

Kiedy bada się emocje, podczas bloku neutralnego pacjentowi (leżącemu w aparacie do MR) pokazuje się na specjalnym ekranie obrazy neutralne, czyli takie, które nie powinny wywoływać w oglądającym silnych uczuć, np. szare kwadraty lub czarne kropki. Podczas bloku zadaniowego pokazuje się natomiast obrazy wywołujące silne emocje: negatywne (np. obrazy zmasakrowanych zwłok z kronik policyjnych) lub pozytywne (np. zakochana para obejmująca się lub przyjemne widoki górskie).

Na podstawie rozległości i barwy obszaru mózgu odpowiedzialnego za pojawiające się wówczas emocje sprawdza się, w jaki sposób badana osoba reaguje na aktualnie oglądany obraz.

PRZEŁOM W PSYCHIATRII I CHIRURGII

Wyniki badania mózgu metodą fMRI mają wielkie znaczenie dla psychiatrii i neurochirurgii.

Na potrzeby psychiatrii bada się mózg pacjenta pod kątem zaburzeń emocjonalnych - ze wskazaniem, w przypadku jakich bodźców emocje chorego są najsilniejsze.

Według dr Urbanika, technika ta mogłaby być także przełomem w badaniu osób autystycznych, które nie są w stanie przekazać otoczeniu informacji na temat swoich emocji.

Neurochirurgom technika ta umożliwia natomiast precyzyjne \"mapowanie czynnościowe\" mózgu, w ramach badania zarówno przed, jak i pooperacyjnego.

\"Podczas zabiegów operacyjnych, wykonywanych na mózgu - na przykład w przypadku usuwania guza - wycina się pewne fragmenty tkanek\" - mówi Andrzej Urbanik.

Trzeba to robić z wyjątkową precyzją. Gdyby na przykład wycinający guz neurochirurg naruszył obszar odpowiedzialny za mowę, pacjent mógłby mieć po operacji problemy z mówieniem. Jeśli jednak lekarz pozna przed operacją dokładną \"mapę\" mózgu, ryzyko takiego wypadku się zmniejszy.

\"Jeśli po operacji wystąpią nieprzewidziane efekty uboczne u pacjenta, oglądając na ekranie funkcjonowanie poszczególnych obszarów mózgu, można określić, czego dotyczy problem\" - mówi dr Urbanik.

PAP - Nauka w Polsce, Joanna Poros

15 grudnia 2004

reo