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FMRI steht für funktionelle Magnetresonanztomographie, im Deutschen abgekürzt fMRT, bekannter aber als fMRI für den englischen Begriff "functional magnetic resonance imaging". Mit Hilfe der fMRI ist es grundsätzlich möglich, durch Anwendung der Magnetresonanztomographie das Innere des menschlichen Körpers und die dort stattfindenden physiologischen Vorgänge bildgebend wiederzugeben. Hierzu zählen in der Praxis zum Beispiel die dynamische HERZ-MRT oder die magnetresonanztomographsche Analyse von Gelenkbewegungen. Das Verfahren ist radiologisch, also nicht-invasiv und macht sich elektromagnetische Wellen zunutze. Röntgenstrahlen oder ähnliche, radioaktive Substanzen werden dabei nicht eingesetzt. Das Ergebnis zeichnet sich durch seine sehr hohe räumliche Auflösung (ein bis drei Millimeter) aus.
Hauptsächlich und mit dem für die Forschung gravierendsten Erfolg angewandt wird die funktionelle Magnetresonanztomographie aber zur Darstellung von Hirnaktivitäten, so dass fMRI allgemein als Verfahren zur räumlichen Hirndarstellung verstanden wird. Der Vorteil liegt dabei maßgeblich in der hohen visuellen Auflösung der Darstellung. Die fMRI ist damit eine Schule des Gehirns, die Neurophysiologen im Wortsinne völlig neue Einblicke in die neuronale Architektur des Menschen gestattet. Die entscheidende Komponente der fMRI, ist das "f": Es zeichnet sie als Fortentwicklung der klassischen Magnetresonanztomographie aus, die sie eben um den funktionellen Anteil erweitert. Das bedeutet pragmatisch: Neben der rein morphologischen Bildgebung kann die funktionelle Magnetresonanztomographie eben auch Funktionszustände von Organen wie Herz oder Hirn als Bildinformation darstellen.
In der Anwendung für den Patienten profitieren vor allem Neurologen und Neuropsychologen vom Potenzial der fMRI. Dies tritt am deutlichsten zu Tage im direkten Vergleich von an psychatrischen Leiden wie Depressionen oder Zwangsneurosen erkrankten mit gesunden Menschen, deren Hirnstoffwechsel mit fMRI untersucht wurden. Dabei ließen sich beispielsweise eklatante Unterschiede nachweisen.
FMRI Geräte sind teuer, und finden sich deshalb eigentlich nur in Kliniken mit neurologischen Spezialabteilungen. Sie ähneln großen, metallenen Boxen mit einer Röhre in der Mitte, in die der Patient oder Proband horizontal (liegend) hineingeschoben werden kann. Da sie hochmagnetische Felder erzeugen, müssen Patienten und Propanden zuvor alle metallischen Gegenstände von ihrem Körper entfernen. Patienten mit Herzschrittmachern ist eine fMRI-Untersuchung deshalb auch nicht angeraten. Abgesehen vom hohen Lärmpegel (siehe Kritik und Ausblick in die Zukunft) wird das Verfahren nicht als invasiv wahrgenommen, da der Patient/Proband lediglich magnetisch gescannt wird.
Im Forschungskontext haben funktionelle bildgebende Verfahren insgesamt das Ziel, bestimmte Hirnbereiche als zuständig für bestimmte Leistungen zu erfassen. Das geschieht, in dem die neuronalen Aktivitätsmuster bei eingegrenzten, definierbaren Leistungen wie Motorik oder Sprache erfasst und den Hirnregionen zugeordnet werden, sprich, die beteiligten Hirnareale werden identifiziert. Dieses ist nicht nur als entwicklungspsychologische Information, sondern auch in der medizinischen Praxis enorm wichtig. In der neurochirurgischen Operations-Planung, in vielen Fällen bei der Entfernung von Hirntumoren, soll der Tumor möglichst so operiert werden, dass die Erhaltung der Gehirnfunktionen so weit als möglich gewährleistet werden kann. Ist dann hinreichend bekannt,welche menschlichen Hirnregionen essentiell für die Erhaltung sprachlicher Leistungen sind, können diese Areale bei der Resektion möglichst verschont werden.