Magnet-Resonanz-Tomografie (MRT)

Die Magnet-Resonanz-Tomografie - auch Kernspintomografie genannt - ist ein häufiges bildgebendes Verfahren, das sich vor allem für die Abbildung von Weichteilen und inneren Organen eignet. Mithilfe von Magnetfeldern und Radiowellen erstellt das MRT-Gerät präzise, hochauflösende Schnittbilder des Körpers, anhand derer der Arzt Organstrukturen und -funktionen beurteilen kann.

Bilder vom Gehirn – für Klinik und Forschung

In der Neurologie wird das MRT bei mittlerweile fast allen Erkrankungen des Gehirns eingesetzt. Hier lässt sich ein akuter Schlaganfall ebenso präzise diagnostizieren wie ein bösartiger Hirntumor. Mit der MRT können jedoch auch Veränderungen des Blutflusses und des Sauerstoffgehaltes gemessen werden, was Rückschlüsse erlaubt auf die zugrundeliegende Nervenzellaktivität. Diese auch als "funktionelle MRT" (fMRT) bezeichnete Variante wird insbesondere in der Forschung eingesetzt, um die spezifische Rolle der verschiedenen Hirnregionen für bestimmte Verhaltensbeobachtungen zu bestimmen. Beispielsweise ermöglicht die fMRT die präzise Darstellung von Regionen, die die Bewegungen einzelner Finger ermöglichen, bis hin zur Darstellung von Hirnnetzwerken, welche die verschiedenen Aspekte von Sprache steuern. Auch emotionsverarbeitende Areale können mittels der fMRT dargestellt werden. In der klinischen Versorgung spielt das fMRT eine Rolle bei der Kartierung des Gehirns vor neurochirurgischen Operationen, um somit gesundes Gewebe zu schonen.

Magnetfeld in der Röhre

Das MRT-Gerät (Kernspintomograph) ist eine große Röhre, in die der Patient auf einer Liege hineingeschoben wird. Während der Untersuchung sollte der Patient keine metallhaltigen und magnetisierbaren beziehungsweisen elektronischen Gegenstände bei sich tragen, wie zum Beispiel Schmuck, Piercings, Schlüssel, Münzen, Haarklammern, Hörgeräte, herausnehmbaren Zahnersatz, Büstenhalter (mit Metallbügeln), Brille, Uhr, Magnetkarten (Kreditkarten), Gürtel und Handy. Das starke Magnetfeld, das vom MRT-Gerät erzeugt wird, kann solche Gegenstände erhitzen (Verbrennungsgefahr), beschädigen oder wie Geschosse beschleunigen. Umgekehrt können die Gegenstände möglicherweise das Magnetfeld beeinträchtigen, was sich negativ auf die Bildqualität auswirkt. Patienten, die einen Herzschrittmacher tragen, sollten ihren Arzt unbedingt darüber informieren, da das Gerät während der Untersuchung beschädigt werden kann. Leidet ein Patient an Klaustrophobie, kann ihm der Arzt ein Beruhigungsmittel geben.

fMRT in der Wissenschaft: Gedanken lesen am Computer

Als Schlüssel zum Gehirn bietet die funktionelle Magnet-Resonanz-Tomografie (fMRT) Forschern faszinierende Möglichkeiten, z.B.

Brain Reading

So macht die Analyse von Hirnaktivität mittels fMRT in Echtzeit ("Brain reading") beispielsweise eine gezielte Beeinflussung von Nervenzellaktivität möglich. Probanden sehen bereits während der laufenden Messung ihre eigene Hirnaktivität. In fMRT-Neurofeedback- Studien lernen sie, diese zu beeinflussen. Indem Aktivitätsmuster in Echtzeit zugänglich gemacht werden, ergeben sich vielversprechende Möglichkeiten für die klinische Anwendung. Depressiven Patienten gelang es damit, ihre Symptome zu reduzieren.

Mit Gedanken Buchstaben schreiben

Eine funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT)-basierte Gehirn-Computer-Schnittstelle soll Locked-In-Syndrom Patienten, mit ihrer Außenwelt zu kommunizieren. Patienten führen dabei zunächst mentale Prozesse aus, um verschiedene Hirnregionen zu aktivieren. Die Aktivitätsmuster werden der Gehirn-Computer-Schnittstelle zugeordnet. Der Proband kann dann z.B. allein mit seiner Hirnaktivität Texte an einem angeschlossenen Monitor „schreiben“. Allerdings sind die von der Gehirn-Computer-Schnittstelle gelieferten Signale derzeit noch zu schwach, um eine flüssige Echtzeit-Kommunikation zu ermöglichen.