FMRI är en enhet som används av läkare eller annan medicinsk personal för att kartlägga hjärnaktivitet. Det står för funktionell magnetisk resonanstomografi. F i början av fMRI är inte versaler om inte i början av en mening.
En fMRI-maskin är en stor, dyrbar medicinsk utrustning i sängstorlek som genererar höga magnetfält. Av denna anledning varnas personer med pacemaker för att inte gå i närheten av fMRI-maskiner. Patienter måste ta bort metallföremål innan de går in i maskinen. För att komma in i maskinen ligger en patient på en horisontell bårliknande plattform som glider in i en cylindrisk hålighet. Patienten skannas magnetiskt från alla sidor och en realtidsbild skapas som lämnas till läkare för vidare analys.
En fMRI-maskin arbetar med principen om magnetisk resonans. Metoden var tidigare känd som magnetisk resonanstomografi (MRT) eller kärnmagnetisk resonans (NMR).
Magnetisk resonans fungerar enligt följande. Det har varit känt i över 100 år att blod flödar till vissa delar av hjärnan när dessa områden är aktiva. Detta beror på att aktiva neuroner förbrukar mer blod än lediga neuroner. Röda blodkroppar bär ett ämne som kallas hemoglobin runt om i kroppen, inklusive till aktiva nervceller. När en neuron är aktiv förbrukar den mer syre, som den får i form av hemoglobin.
Hemoglobin är en ”syrelagringsmolekyl” som kan frigöra och absorbera syre flera gånger. Röda blodkroppar innehåller rikligt med hemoglobin, som syresätts med luft från lungorna, för att sedan ta syre när cellerna tillförs syre. Syresatt och syrefattigt hemoglobin har olika magnetiska egenskaper.
Syresatt hemoglobin är diamagnetiskt, vilket betyder att det stöter bort ett magnetfält något. Oxygenerat hemoglobin är paramagnetiskt, vilket innebär att appliceringen av ett externt magnetfält gör att det blir lätt magnetiskt. Båda effekterna är små, men mätbara.
Deoxygeneringen av hemoglobin i aktiva neurala områden är vad fMRI-maskinen plockar upp. Detta inträffar flera sekunder efter själva neurala aktiviteten. FMRI-maskiner har fallit under kritik som ett vetenskapligt verktyg av flera skäl, bland annat att vissa teorier om att tolka fMRI är offalsifierbara, och att olika delar av hjärnan kan förbruka mer eller mindre syre även om de är på ungefär samma aktivitetsnivå. Oavsett vilket har fMRI använts framgångsrikt i flera år för att diagnostisera olika hjärnproblem. Det har även använts inom psykologin för att studera vilka uppgifter som aktiverar vilka hjärnområden.