BOLD効果とfMRIのメモ

fMRIの原理である、BOLD効果についてのメモです。

BOLD効果を誰でも分かるように、簡単に説明していきます。

BOLD効果とは

神経細胞が活動すると酸素消費量が増加する。
・酸素を含む赤血球であるオキシヘモグロビンが酸素を含まないでオキシヘモグロビンに変化する。↓
つまり、神経周囲が一時的に酸素濃度の低下を起こす。

直後に脳血流量が急激に増大する。
血流量>酸素の消費量 の関係が出来上がる。
この結果、神経細胞は酸素を消費しきれず、オキシヘモグロビン濃度が増加する。

Important
オキシヘモグロビンは、反磁性体
デオキシヘモグロビンは、常磁性体

オキシヘモグロビン濃度の増大は、MR信号の増強を引き起こす。

  1. 局所的な神経活動によって、酸素の消費量が増大
  2. 酸素消費量の増大によって、でオキシヘモグロビンが増大
    →T2*緩和時間が短縮(一時的にT2*信号の減少)
  3. 酸素供給のために血流量が増大
  4. 血流量の増加は30%~50%に達し、酸素量が増大
  5. デオキシヘモグロビンが急速に灌流され、局所のデオキシヘモグロビンが減少
  6. 5.により、磁場の均一度が上がり、T2*緩和時間が延長(T2*信号が増大)

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