Я прочитал следующую фразу:
Поскольку на этот оксигенированный гемоглобин не влияют магнитные поля, ответный радиочастотный сигнал, возвращаемый на фМРТ-сканер, сильнее, когда мозг активнее и, следовательно, в этой мозговой ткани больше оксигенированного гемоглобина.
Оксигенированный гемоглобин не реагирует на магнитные поля, в то время как деоксигенированный гемоглобин реагирует. То есть, на мой взгляд, если активность мозга больше и, следовательно, больше насыщенного кислородом гемоглобина, сигнал должен быть слабее, потому что насыщенный кислородом гемоглобин не реагирует на магнитное поле? Почему все наоборот?
Я думаю, что тип фМРТ, о котором вы говорите, - это фМРТ, зависящий от уровня оксигенации крови, или BOLD фМРТ .
Принцип МРТ в целом заключается в обнаружении сигналов протонов от молекул воды. Сигнал протона генерируется за счет намагничивания протонов в ткани, что вызывает изменение их спина. Последующая мощная радиоволна разрушает этот спин, и следующую фазу релаксации протонов в исходное состояние можно обнаружить с помощью МРТ. Вода, а значит, и протоны находятся повсюду в организме, включая мозг и кровь.
Дезоксигемоглобин (гемоглобин без кислорода) в крови изменяет сигнал протона в ближайшем окружении из-за магнитных свойств дезоксигемоглобина. Это вызвано тем, что деоксигенированный гемоглобин является парамагнитным и уменьшает сигнал протона . Фактически, парамагнитное влияние дезоксигемоглобина рассматривалось как шум в структурных МРТ до того, как стало ясно его использование в BOLD-fMRI. Оксигенированный гемоглобин не обладает этим свойством.
В Radiopaedia есть хорошее объяснение того, как именно BOLD-сигнал используется в BOLD-фМРТ, и я цитирую:
Когда определенная область коры увеличивает свою активность в ответ на задание, экстракция фракции кислорода из местных капилляров приводит к начальному падению оксигенированного гемоглобина [...]. После задержки в 2-6 секунд мозговой кровоток (CBF) увеличивается, доставляя избыток насыщенного кислородом гемоглобина, вымывая дезоксигемоглобин и тем самым ослабляя эффект МРТ-сигнала. Именно этот значительный отскок локальной оксигенации тканей и визуализируется, поскольку он сопровождается усилением сигнала МРТ . Разница используется для создания ЖИРНОГО ответа фМРТ.
Таким образом, мозговая активность увеличивает ЖИРНЫЙ сигнал, улавливая изменения кислорода после увеличения притока крови к этой конкретной части мозга.
Так что ваше утверждение [...] If there is more brain activity and therefore more oxygenated hemoglobin the signal should be less strong because the oxygenated hemoglobin does not react to the magnetic fieldневерно, потому что оксигемоглобин ослабляет сигнал протона.