fMRT

Manipulation der kognitiven Prozesse/ des Verhaltens einer Person um eine messbare neurovaskuläre Reaktion zu verursachen

• Erfassung der neuralen Aktivierung anhand der BOLD-Antwort

• (Blood Oxygenation Level-Dependent response), Messung von Inhomogenitäten im magnetischen Feld dank der Veränderungen im Sauerstoff-Gehalt des Blutes

= Prozess der Sauerstoffbindung an das Eisen des Hämoglobins

≠ Oxidation (Lageveränderung im Molekül, keine chemische Reaktion)

• Unterschiedliche magnetische Eigenschaften des oxygenierten und desoxygenierten Hämoglobins -> Blut als endogenes Kontrastmittel!

• Eisen oxygeniert um den Sauerstofftransport zu ermöglichen Oxyhämoglobin (nicht magnetisierbar/ diamagnetisch)

• Desoxyhämoglobin ist paramagnetisch und verursacht lokale Magnetfeldinhomogenitäten

kortikale Metabolismusrate steigt an

—> nach ca. 2 Sekunden erhöht sich der regionale zerebrale Blutfluss

—> Erhöhte Sauerstoffbereitstellung (mehr, als durch die Aktivität der Nervenzellen verbraucht werden kann)

—> mehr oxygeniertes als desoxygeniertes Blut

—> weniger Magnetfeldinhomogenitäten

—> verlangsamte Dephasierung -> Signalanstieg

• kategorielles Design

• parametrisches Design

• faktorielles Design

vergleicht den Effekt einer Aufgabe auf die AV mit dem Effekt einer anderen Aufgabe (Kontrollbedingung)

Möglichkeiten:

• Identifikation funktionell spezialisierter Areale bei einfachen Paradigmen

Grenzen:

• nicht sensitiv für Interaktionseffekte —> schwierig bei komplexen Paradigmen

• (Kombination mehrerer kognitiver Prozesse) nicht sensitiv für kontinuierliche Prozesse

variierende “Dosis” einer Aufgabe

Möglichkeiten:

• Untersuchung der Integration mehrerer kognitiver Prozesse (Interaktionen)

Grenzen:

• nicht sensitiv für kontinuierliche Prozesse

• Kombination von zwei oder mehr Faktoren innerhalb einer Aufgabe

• Untersuchung des Effektes eines Faktors im Vergleich zu den anderen Faktoren (Interaktionen)

Möglichkeiten:

• Identifikation funktionell spezialisierter Areale ohne Kontrollbedingung

• Kombination mit faktoriellen Designs möglich

Grenzen:

• primär sensitiv für kontinuierliche neurophysiologische Prozesse

• modelliert beobachtete Daten (abhängige Variable) als lineare Kombination von Prädiktorvariablen (unabhängige Variablen, Kovariate etc.)

• „Linear“ bezieht sich auf das additive Verhältnis zwischen den unterschiedlichen Prädiktorvariablen

• Prädiktorvariablen können selbst auch nicht-lineare Funktionen von einfachen Prädiktoren sein