FMRI on laite, jota lääkärit tai muu hoitohenkilökunta käyttää aivotoiminnan kartoittamiseen. Se tarkoittaa toiminnallista magneettikuvausta. FMRI: n alussa olevaa f -kirjainta ei kirjoiteta isoilla kirjaimilla, ellei lauseen alussa.
FMRI-kone on suuri, sängyn kokoinen, kallis lääketieteellinen laite, joka tuottaa suuria magneettikenttiä. Tästä syystä sydämentahdistimia käyttäviä ihmisiä varoitetaan menemästä fMRI -koneiden lähelle. Potilaiden on poistettava metalliesineet ennen koneeseen astumista. Päästäkseen koneeseen potilas makaa vaakasuoralla paareilla, joka liukuu sylinterimäiseen onteloon. Potilas skannataan magneettisesti kaikilta puolilta ja luodaan reaaliaikainen kuva, joka lähetetään lääkäreille lisätutkimuksia varten.
FMRI -kone toimii magneettiresonanssin periaatteen mukaisesti. Käytäntö tunnettiin aiemmin nimellä magneettikuvaus (MRT) tai ydinmagneettinen resonanssi (NMR).
Magneettikuvaus toimii seuraavasti. Yli 100 vuoden ajan on tiedetty, että veri virtaa tietyille aivojen alueille, kun nämä alueet ovat aktiivisia. Tämä johtuu siitä, että aktiiviset neuronit kuluttavat enemmän verta kuin käyttämättömät neuronit. Punasolut kuljettavat hemoglobiiniksi kutsuttua ainetta ympäri kehoa, myös aktiivisille neuroneille. Kun neuroni on aktiivinen, se kuluttaa enemmän happea, jonka se saa hemoglobiinin muodossa.
Hemoglobiini on “happea varastoiva molekyyli”, joka pystyy vapauttamaan ja absorboimaan happea useita kertoja. Punasolut sisältävät runsaasti hemoglobiinia, joka hapetetaan keuhkoista tulevalla ilmalla ja hapetetaan sitten, kun solut saavat happea. Hapetetulla ja hapettomalla hemoglobiinilla on erilaiset magneettiset ominaisuudet.
Hapetettu hemoglobiini on diamagneettinen, mikä tarkoittaa, että se hylkii hieman magneettikenttää. Hapettumaton hemoglobiini on paramagneettinen, mikä tarkoittaa, että ulkoisen magneettikentän käyttö aiheuttaa siitä hieman magneettisen. Molemmat vaikutukset ovat pieniä, mutta mitattavissa.
FMRI -kone havaitsee hemoglobiinin hapetuksen aktiivisilla hermoalueilla. Tämä tapahtuu useita sekunteja hermotoiminnan jälkeen. FMRI -koneita on kritisoitu tieteellisenä välineenä useista syistä, kuten siitä, että jotkut fMRI: n tulkintateoriat ovat väärentämättömiä ja että aivojen eri osat voivat kuluttaa enemmän tai vähemmän happea, vaikka ne olisivat suunnilleen samalla aktiivisuustasolla. Siitä huolimatta fMRI: tä on käytetty menestyksekkäästi vuosien ajan erilaisten aivosairauksien diagnosointiin. Sitä on käytetty myös psykologiassa tutkimaan, mitkä tehtävät aktivoivat aivojen alueita.