Funktionelle Kartierung des Gehirns basierend auf Stoffwechselprozessen

Neue MRT Methoden, wie Arterial Spin Labeling (ASL), ermöglichen die Detektion von Veränderungen des Blutflusses im Gehirn, welche durch Hirnaktivität oder Atmung hervorgerufen werden. Eine weit verbreitete Methode, der sogenannte BOLD-Kontrast (blood oxygenation level dependency – Abhängigkeit der Sauerstoffanreicherung im Blut), hat dagegen ihren Nutzen für die funktionelle MR-Bildgebung bereits unter Beweis gestellt. Sehr hohe Magnetfeldstärken führen bei der BOLD-Bildgebung zusätzlich zu einem verstärkten Kontrast, einer genaueren Lokalisation der Gehirnaktivierung und erlauben eine hohe räumliche Auflösung. Eine Kombination beider Techniken (ASL und BOLD) ermöglicht die Erstellung von Karten, welche den Sauerstoffkonsum im Gehirn darstellen und damit eine direkte Quantifizierung der Hirnaktivität. Allerdings ist nur bei sehr hohen Feldstärken diese Technik empfindlich genug, um für die Kognitions-wissenschaften sinnvolle Ergebnisse zu erzielen. So lässt sich dann eindeutig entscheiden, ob beispielsweise die Gehirnaktivität in einer bestimmten Region aktiv gehemmt wird oder ob lediglich eine Abnahme des lokalen Blutflusses zu einem Anstieg der Blut-Deoxygenierung führt.

Dieses Verfahren wird es ermöglichen, die Veränderungen der Gehirnfunktionen durch den Prozess des Lernens oder das Fortschreiten von Krankheiten zu untersuchen.