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機能的MRIとは?

きのうてきえむあーるあい

機能的MRIとは、脳活動に伴う血流変化を画像化する手法で、どの脳領域がどんな課題で働くかを調べるために広く使われます。

機能的MRI(きのうてきエムアールアイ、英: functional magnetic resonance imaging, fMRI)は、MRI装置を用いて脳の神経活動を間接的に計測・画像化する神経イメージング技術です。神経細胞が活発に活動すると局所の血流と酸素消費が増加するという生理的応答(神経血管カップリング)を利用しています。

fMRIで主に用いられる手法はBOLD(血中酸素レベル依存)法です。酸素を多く含むオキシヘモグロビンと、少ないデオキシヘモグロビンはMRI信号の特性が異なります。神経活動が高まると局所の血流が増加してオキシヘモグロビンが増え、BOLD信号が変化します。この変化を全脳にわたって連続的にマッピングすることで、課題遂行中に活性化する脳領域を特定できます。

fMRIの主な利点は次の通りです。

  • 非侵襲的で放射線被曝がない。
  • 空間分解能が高く(数mm単位)、脳全体を同時に評価できる。
  • 言語・記憶・感情・意思決定など多様な認知機能の研究に応用できる。

一方、BOLD信号の変化は神経活動より数秒遅れるため時間分解能に限界があります。それでも認知神経科学・精神医学・神経外科(術前マッピング)などの分野で欠かせないツールとなっています。

使い方・例文

言語課題を行いながらfMRIを撮像することで、ブローカ野やウェルニッケ野など言語処理に関わる脳領域の活動パターンをリアルタイムで可視化できます。

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