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기능적 자기공명영상기술 현황 및 한계

전문가 제언: ○ 최근 기능적 자기공명영상(functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI)을 이용하여 언어, 기억, 집중력 및 시지각 능력 등 고인지 기능을 담당하는 뇌신경 영역을 가시화할 수 있게 되었다. fMRI는 BOLD방법을 이용하여 뇌의 활성화 부분을 영상화하는 것으로서 뇌의 신경활성화 영역의 혈역동학적 변화에 기초를 두고 있다.

○ fMRI는 뇌의 인지 기능, 뇌 혈류 정보 등 생리학적 기능영상과 병리학적 정보를 제공하므로 뇌과학 연구에 필수적인 기술이다. 그러나 도출된 연구 결과는 방법론의 실제 한계를 무시하고 있기 때문에 fMRI 데이터의 해석에 관한 많은 의문이 제기되었다. 대부분의 BOLD fMRI 연구들은 전의 전기생리학적 연구에서 연구한 영역의 실제 신경 성질을 밝혀내는 데 실패했다.

○ 본 해설 논문에서는 fMRI의 최근 현황을 개관하고 혈역동학적 BOLD 신호를 이해하기 위한 신경영상과 생리학적 데이터를 도출하고, 신경영상 데이터 해석의 한계와 대응방안을 제시하였다.

○ fMRI의 한계는 MRI장치 자체의 기술적 문제라기보다는 뇌의 기능기관과 회로 및 이런 기관을 무시하는 실험계획서에 관계된다. fMRI 신호는 특정 기능 처리와 신경변조 간 차이를 구별하지 못하고, 여기와 억제신호를 구별하지 못한다. fMRI 신호의 크기는 뇌 영역 간, 또는 같은 영역에서 자극 과제 간 차이를 정확히 식별할 수 있도록 정량화할 수 없다.

○ 이상의 단점에도 불구하고 fMRI는 뇌의 인지 기능을 연구하는 최선의 방법이다. 앞으로 fMRI의 한계를 극복하기 위하여 fMRI 신호의 특이성과 공간적, 시간적 분해능을 향상시키고, PET 및 뇌의 전기적 활동을 직접 평가할 수 있는 비침습적 방법의 개발과 이들과의 복합적인 연구를 수행해 나가고, 뇌 기능에 관한 새로운 이론 개발이 수행되어야 할 것이다.

저자: N. K. Logothetis
자료유형: 학술정보