Zukunft
Kritik und Ausblick in die Zukunft
Ein Problem des fMRI lag lange Zeit in dem extrem hohen Gradientengeräusch, das vom Kernspintomographen erzeugt wurde. Dieses wurde nicht nur vom Patienten als außerordentlich unangenehm empfunden, sondern hatte auch neurophysiologische Auswirkungen, insofern es zu einer messbaren Aktivierung besonders des primären Hörkortex und seiner sekundären Arealen führte. Das Ergebnis war ein klar konfundierender Effekt. Dieser wird nun immer mehr minimiert, und zwar beispielsweise durch Verwendung von modifizierten FLASH-Sequenzen. Bei diesen kann die Schaltzeit der Gradienten verlängert werden, und zwar - das war das entscheidende Kriterium - ohne eine Abnahme der Bildqualitä. So kann der Lärm um > 30 dB unterhalb von 0,5 kHz reduziert werden. Durch Kopfhörersysteme und schallabsorbierende Kissen kann eine weitere Reduktion um > 20 dB für Frequenzen über 0.5 kHz und > 30 dB über 2 kHz erreicht werden. Werden dann noch die Wände der Scannerräum mit akustischen Dämmmaterialien verkleidet, kann die Lärmbelästigung auf bis zu 48 bis 54 dB für die Probanden zurückgefahren werden. Das reduziert den Stress und eine Beeinträchtigung des Messergebnisses.
Eine diagnostische Einschränkung im Gebrauch des fMRI ist die technisch unumgängliche, niedrige zeitliche Auflösung - niedrig jedenfalls im Verhältnis zu alternativen, ebenfalls nicht-invasiven neurophysiologischen Analysemethoden wie EEG/ERP. Allerdings wird dieses Manko kompensiert durch das viel höhere Potenzial in der räumlich-lokalisierenden Bestimmung, die die Bilder der fMRI zulassen.
Kritiker merken an, dass die Methode der funktionellen Magnetresonanztomographie naturgemäß indirekt bleiben muss. Das liegt daran, dass die neuronalen Aktivitäten des Gehirns nicht direkt erfasst werden, sondern nur aus den Abweichungen des Blutflusses und seiner Oxygenierung geschlußfolgert werden können. Problematischerweise hat die Forschung die exakten kausalen Zusammenhänge zwischen diesen Phänomenen noch nicht erklären, sondern lediglich konstatieren können, dass sie offensichtlich vorhanden sind. Dies führt auch zu einer grundsätzlichen Skepzis gegenüber dem Einsatz von Ergebnissen des fMRI für tatsächliche Hirnoperationen. Denn noch kann die Zuverlässigkeit und Validität der zur Verfügung stehenden Bilddaten nicht restlos bewiesen d.h. eine absolut präzise Lokalisiertbarkeit von Hirnfunktionenist nicht nachgewiesen werden.
Es gibt allerdings weltweit optimistisch stimmende Forschungsprojekte, die fMRI mit anderen Diagnosemöglichkeiten kombinieren, und so die Ergebnisvalidität erhöhen können. Eine solche Herangehensweise ist die intraoperative Stimulation. Um zum Beispiel die Lokalisierung der Sprachfunktionen durch fMRI-Daten zu überprüfen, werden während einer Hirnoperation elektrische Reize unmittelbar an der Hirnoberfläche appliziert - und zwar so, dass die Sprachfunktionen vorübergehend, reversibel gestört sind. Dies ermöglicht ein relativ präzises sogenanntes Mapping, also eine Kartierung dieser Funktionen. Diese Mappingdaten können nun in direkten Vergleich mit den vorliegenden, prä-operativen fMRI-Bilddaten gebracht werden. Dies ermöglicht eine zuverlässige Aussagen darüber, ob die funktionelle Bildgebung tatsächlich misst, was sie zu messen scheint. Eine zusätzliche Unterstützung dieser Herangehensweise liefern dreidimensional operierende Navigationssysteme, die immer den aktuellen “Einsatzort“ des Neurochirurgen am offenen Hirn in Echtzeit auf die tatsächlich gegebene Hirnanatomie und gleichzeitig die vorher erstellten funktionellen fMRI-Daten abbilden. Dies hat bei allen Versuchen Lokalisationsgenauigkeit entscheidend erhöht.
Eine andere Kritik der fMRI geht in eine ähnliche Richtung, ist aber noch ist grundsätzlicher. Sie moniert, dass die Auswertung der vom Verfahren gelieferten Daten eine konstruktivistische Komponente hat, ein wenig so, als ob man den gegebenen Daten interpretatorische Nachhilfe geben würde, damit sie zu medizinischen Aussagen werden. Dies bezieht sich dann natürlich automatisch auf alle Untersuchungsergebnisse, die sich aus fMRI Anwendungen ergeben, seien es nun individuelle Diagnosen zum Zustand einzelner Patienten oder grundsätzlichere, induktive neurophysiologische Aussagen und Erkenntnisse, die auf fMRI Daten basieren. Diese Kritik setzt am Visualisierungsverfahren der Messdaten an. Sie argumentiert, dass dieses eben nicht rein analytisch ist, sondern vielmehr auf Modellen basiert, die von Forschern postuliert werden. Somit würden eher diese Modelle dargestellt, als die tatsächlichen, physiologischen Vorgänge.
Das sich daraus ergebende Sekundärproblem ist die Tatsache, dass die Ergebnisse nicht falsifizierbar sind, das aber jede valide wissenschaftliche Methode grundsätzlich empirisch offen für Falsifikation sein muss. Es ist ein wenig so, als hätte man einen ganzen Schulranzen voller Bücher, die die Welt erklären, aber in einer Sprache, in der alternative Erklärungsmodelle nicht einmal formuliert werden können. Das Gegenargument führt an, das alle Diagnoseverfahren der Medizingeschichte zu gleichen Teilen auf a priori Vorstellungen der Zusammenhänge des Untersuchten, wie auf den tatsächlichen Untersuchungsdaten beruhen müssen, da ohne vorhandenen sinngebenden Kontext überhaupt keine Diagnose möglich wäre.
Sieht man von den vielfachen methodologischen Problemen ab, mit denen die fMRI kämpft, und die wohl nur durch eine extensive Sammlung empirischer Funktionsbeweise langsam abgebaut werden können, hat sie aber jetzt schon eine Reihe erstaunlicher Diagnosepotenziale aufgezeigt. So konnten mittels FMRI zum ersten Mal nicht nur operative neurophysiologische Erfolge, sowie die Wirkung von medikamentösen Behandlungen (Pharmakotherapie) auf Hirnfunktion und -metabolismus nachgewiesen, sondern auch Aussagen über psychotherapeutische Behandlungen und die daraus resultierenden Veränderungen gemacht werden. Besonders signifikant liess sich die Reduktion limbischer/paralimbischer Aktivität nach Verhaltenstherapien gegen Phobien nachweisen, sowie eine Abnahme bis Normalisierung von Hyperaktivität im Striatum bei Zwangsstörungen.
Aber auch in ethischer und sozialwissenschaftlicher Hinsicht ist der Einsatz fMRI interessant, sobald es um neuronale Aktivitäten geht, die sich als interpersonelles, ethisch relevantes Verhalten manifestieren. So wurde fMRI beispielsweise eingesetzt, um die grundsätzliche menschliche Fähigkeit zu untersuchen, die Handlungsabsichten Anderer in "richtig" und "falsch", beziehungsweise moralisch gut und moralisch böse einzuteilen beziehungsweise vorherzusehen. Identische funktionelle kernspintomographische Untersuchungen wurden mit schizophrenen Patienten durchgeführt. Es zeigte sich deutlich, dass es nicht nur diese grundsätzliche Fähigkeit gibt, und dass sie bei allen Probanden in der selben Hirnregion angesiedelt ist, sondern auch, dass sich diese bei schizophrenen Patienten erheblich gestört darstellt. Dies exemplifiziert, wie fMRI auch zum Veständnis von neuronalen Störungen und deren Behandlung beitragen kann, über die die Forschung immer noch so verhältnismässig wenig weiß wie über die Schizophrenie.