Es stimmt, dass Blut dorthin fließt, wo das Gehirn am stärksten aktiviert ist, und misst fMRI den Blutfluss im Gehirn anhand des Sauerstoffgehalts?
Als leichte Abwandlung Ihrer Aussage: Überall dort, wo die Aktivität im Gehirn zunimmt , nimmt die Durchblutung zu .
Die Art der fMRT, die dieses Prinzip verwendet, ist die Blutoxygenierungsniveau-abhängige fMRI oder BOLD fMRI. Die MRT erkennt Signale im Allgemeinen, indem sie Protonensignale von Wassermolekülen aufnimmt. Dieses Protonensignal wird im Wesentlichen durch die Magnetisierung der Protonen verursacht, wodurch sich ihr Spin ändert. Eine anschließende starke Radiowelle stört diesen Spin und die anschließende Relaxationsphase der Protonen in den Ausgangszustand lässt sich per MRT nachweisen. Wasser und damit Protonen sind überall im Körper, einschließlich des Gehirns und des Blutes. Desoxygeniertes Hämoglobin (Hämoglobin ohne Sauerstoff) im Blut verändert das Protonensignal in seiner unmittelbaren Umgebung aufgrund der magnetischen Eigenschaften von Desoxyhämoglobin. Dies wird durch die Tatsache verursacht, dass sauerstoffarmes Hämoglobin paramagnetisch ist und das Signal verringert, das Protonen freisetzen. Tatsächlich wurde es als Rauschen in strukturellen MRT-Scans angesehen. Oxygeniertes Hämoglobin hat diese Eigenschaft nicht. Radiopädiehat eine nette Erklärung, wie genau das BOLD-Signal in BOLD fMRI verwendet wird, und ich zitiere:
Wenn eine bestimmte Region des Cortex ihre Aktivität als Reaktion auf eine Aufgabe erhöht, führt der Extraktionsanteil von Sauerstoff aus den lokalen Kapillaren zu einem anfänglichen Abfall des oxygenierten Hämoglobins [...]. Nach einer Verzögerung von 2-6 Sekunden steigt die zerebrale Durchblutung (CBF) an und liefert einen Überschuss an sauerstoffreichem Hämoglobin, wodurch Desoxyhämoglobin weggespült wird. Es ist diese große Erholung der lokalen Sauerstoffversorgung des Gewebes, die abgebildet wird.
Zusammenfassend lässt sich sagen: Die Gehirnaktivität erhöht das BOLD-Signal, indem sie Sauerstoffveränderungen nach einem erhöhten Blutfluss zu diesem bestimmten Teil des Gehirns aufnimmt. Ihre Aussage, dass fMRI den Blutfluss misst, ist also technisch falsch. Doppler-Techniken können verwendet werden, um den tatsächlichen Blutfluss zu messen.