2.18 : 脳イメージング

脳イメージング技術は、人間の脳の構造と機能の両方に関する重要な洞察を提供し、医療専門家や研究者が神経疾患や精神疾患をより効果的に診断、研究、治療することを可能にします。

これらの技術には、コンピュータ断層撮影 (CATまたはCTスキャン)、陽電子放射断層撮影 (PETスキャン)、磁気共鳴画像法 (MRI)、機能的磁気共鳴画像法 (fMRI)、経頭蓋磁気刺激法 (TMS) が含まれます。

CTスキャンは、X線技術を使用して、脳の詳細な3次元画像を作成します。この方法は、出血、腫瘍、その他の脳の異常を迅速かつ効率的に検出できるため、特に救急医療で役立ちます。脳病変の重症度と位置を評価するための基本的なツールとして、CTスキャンは医学において重要な役割を果たしています。

PETスキャンは、微量の放射性トレーサーを使用して、代謝活性の高い脳領域を特定することで、動的な視点を提供します。これらの領域は、さまざまな活動中や特定の刺激に反応して血液需要が増加するため、PETは記憶や認知などの脳機能を研究するために欠かせない方法です。特定のタスク中に活動する脳部位を可視化するこの機能は、さまざまな脳障害に関連する代謝変化を理解するのに役立ちます。

MRIは強力な磁場と電波を組み合わせて脳組織から詳細な反応を引き出します。この手法は、さまざまな正常あるいは病的な脳の状態を診断し、理解するために不可欠な高解像度画像を提供するうえで重要です。CTスキャンとは異なり、MRI は電離放射線を使用しないため、特に子供や妊婦などの体の弱い対象者において、繰り返し使用しても安全な選択肢となります。

fMRIはMRIで使用される技術をもとに、脳の活動を測定してマッピングします。血流と酸素レベルの変化を監視することで、fMRIはこれらの物理的変化を神経活動と相関させることができます。この技術により、研究者は脳の機能的解剖を観察し、個人がタスクに従事したりさまざまな刺激に反応したりする際の脳プロセスをリアルタイムで見ることができます。この応用は、行動の神経基盤を理解し、認知神経科学の研究を強化するうえで欠かせません。

TMSは磁場を使用して特定の脳領域の電気活動を調整し、神経機能を変える非侵襲的な方法です。この技術は、脳の機能領域のマッピング、神経回路の接続性と機能の評価、精神疾患や神経疾患への治療的介入において特に効果的です。TMSで脳機能に直接影響を与えることができるため、うつ病や統合失調症など、従来の治療法では不十分だった症状の治療において新しい道を開きます。