U novoj studiji, istraživači iz bolnice McLean, Medicinske škole Harvard i Nacionalnog instituta za zloupotrebu droga—Intramuralni istraživački program (NIDA-IRP) otkrili su da tendencija opadanja uzbuđenja ljudi tokom skeniranja mozga iskrivljuje mozak. mape veze proizvedene funkcionalnom magnetnom rezonancom (fMRI).
Tim je otkrio da, kako se nivo uzbuđenja ljudi smanjuje tokom fMRI, kao što je ako postanu opušteniji i pospaniji, promene u disanju i otkucajima srca menjaju nivoe kiseonika u krvi u mozgu — koji se zatim lažno otkrivaju na skeniranju kao neuronska aktivnost.
Rad se pojavljuje u Nature Human Behavior.
„Ležali ste u udobnom skeneru već neko vreme, često sa samo pritiskom na dugme sa malim angažovanjem da biste obavili zadatak ili ništa ne radite, dok skener monotono bruji i vibrira oko vas“, rekao je prvi autor Kol. Korponai, Ph.D., naučni saradnik u McLean Hospital Imaging Center. „Ovi uslovi koji prigušuju uzbuđenje stvaraju iluziju da se snaga ljudske veze sa mozgom kontinuirano naduvava tokom skeniranja kako bi se pomoglo boljem povezivanju ideja.
fMRI skeniranje se obično koristi za neinvazivno mapiranje moždane povezanosti u različitim situacijama, uključujući planiranje operacije, razumevanje uticaja moždanog udara i proučavanje kako mentalna bolest utiče na neurološke funkcije. Međutim, pošto se fMRI oslanja na promene kiseonika u krvi u mozgu da indirektno meri neuronsku aktivnost, on je podložan „šumu“ iz drugih procesa koji mogu uticati na kiseonik u krvi – kao što su promene u disanju i otkucajima srca.
I pošto su obrasci disanja i otkucaja srca usko povezani sa nivoima uzbuđenja, promene u uzbuđenju mogu uneti značajan šum u fMRI podatke. Problematično je što uslovi fMRI skeniranja imaju tendenciju da progresivno uljuljkaju ljude u stanja nižeg uzbuđenja.
U ovoj studiji, istraživački tim je identifikovao specifičan signal protoka krvi za koji se činilo da prati i pad nivoa uzbuđenja subjekta i iluzornu inflaciju funkcionalne snage moždane veze. Ovaj ne-neuronski, fiziološki šumni signal – nazvan signal „sistemske oscilacije niske frekvencije“ (sLFO) – rastao je tokom vremena tokom skeniranja, u prostornom i vremenskom obrascu koji je usko odgovarao obrascu povećanja snage veze.
Istraživači su zatim pokazali da je metoda nazvana RIPTiDe, koju je razvio ko-stariji autor dr Blaise Frederick, saradnik biofizičara u McLean Imaging Centru, za uklanjanje sLFO signala iz fMRI podataka, bila u stanju da eliminiše iluzorno povećanje snage veze.
„Usvajanjem ove sLFO procedure za uklanjanje šuma, buduće studije mogu ublažiti deformativne efekte promena uzbuđenja tokom skeniranja mozga i poboljšati validnost i pouzdanost nalaza fMRI“, rekao je Korponai.
