Funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT)

Ein spannender Bereich aktueller Forschung betrifft unterschiedliche Arbeitsweisen des Gehirns bei Männer und Frauen. Das Mittel zur Beobachtung dieser ist die Funktionelle Magnetresonanztomographie.

Aus der Wikipedia dazu:

Durch fMRT-Aufnahmen ist es möglich,Durchblutungsänderungen von Hirnarealen sichtbar zu machen, die auf Stoffwechselvorgänge zurückgeführt werden, welche wiederum mit neuronaler Aktivität in Zusammenhang stehen. Hierbei macht man sich die unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften von oxygeniertem und desoxygeniertem Blut zu nutze (BOLD-Kontrast). Bei der Aktivierung von Kortexarealen kommt es zu einer Steigerung des Stoffwechsels, wodurch das aktivierte Areal mit einer überproportionalen Erhöhung des Blutflusses reagiert (sog. neurovaskuläre Kopplung). Dadurch erhöht sich die Konzentration von oxygeniertem (diamagnetischem) relativ zu desoxygeniertem (paramagnetischem) Hämoglobin. Über den intermolekularen Elektronendipol-Kerndipol Relaxationsmechanismus bewirkt diese Konzentrationsänderung eine Veränderung der effektiven transversalen Relaxationszeit der beobachteten Wasserstoff-Kernspins und führt damit zu einer Signaländerung in der MRT. Um so Rückschlüsse auf den Ort einer neuronalen Aktivität zu ziehen, wird dasMagnetresonanz-Signal des Gewebes zu zwei Zeitpunkten verglichen – z. B. im stimulierten oder Experimentalzustand einerseits sowie im Ruhe- oder Kontrollzustand andererseits. Die Aufnahmen können durch statistische Testverfahren miteinander verglichen und die statistisch signifikanten Unterschiede (die den stimulierten Arealen entsprechen) räumlich zugeordnet und dargestellt werden.

Die Wikipedia nennt auch gleich verschiedene Schwächen:

Im Vergleich zu den anderen etablierten nicht-invasiven neurophysiologischen Untersuchungsmethoden,etwa EEG oder ERP, zeigt die (verhältnismäßig junge) fMRT zwar deutlich mächtigere Möglichkeiten in der räumlich-lokalisierenden Untersuchung, aber eine prinzipbedingt sehr viel niedrigere zeitliche Auflösung. Eine zusätzliche Unsicherheit ergibt sich aus dem indirekten Charakter der Methode – die neuronale Aktivität wird nicht direkt gemessen, sondern aus Änderungen von Blutfluss und -oxygenierung geschlossen.[8] Dabei wird ein grob lineares Verhältnis zwischen Stimuli, die länger als vier Sekunden sind, und BOLD-Effekt angenommen[9]. Ob der BOLD-Effekt bei kürzeren Stimuli zuverlässig neuronale Aktivität wiedergibt, ist strittig und noch Gegenstand aktueller Forschung.

Weitere technische Limitationen der fMRT-Messung sind:

In intakten Geweben wird der BOLD-Effekt nicht nur durch das Blut in den Gefäßen, sondern auch durch das Zellgewebe um die Gefäße herum verursacht.

Wird bei der Messung des BOLD-Effekts eine minimale Größe des Mess-Voxels unterschritten, können Gefäße, die einen Querschnitt haben, der größer ist als die festgelegte Voxelgröße, fälschlicherweise als neuronale Aktivität gedeutet werden.

Darüber hinaus gibt es an den grundlegenden Annahmen und möglichen Erkenntnissen aus fMRT-Untersuchungen Kritik, die darauf beruht, dass die Visualisierung der Messdaten der fMRT eine konstruktive Komponente hat, wodurch eher die Modellvorstellungen der Forscher als tatsächliche Vorgänge dargestellt werden könnten. Des Weiteren fehlten bei zahlreichen Untersuchungen statistische Korrekturrechnungen, um Zufallsergebnisse auszuschließen.

Feministinnen wie Schmitz sehen darin einen der großen Nachteile:

Doch was zeigen uns diese Bilder wirklich? Zunächst einmal sind sie keine direkten Abbilder aus dem Innern des Gehirns, denn erst mit Hilfe von informationstechnischen Berechnungen und computergraphischen Verfahrensschritten werden aus den Daten des Scanners Bilder konstruiert. Zur Bildrekonstruktion aus Streudaten, zur Bereinigung der Daten von Rauscheffekten, zur Segmentierung und zur 3D-Bildrekonstruktion wird eine inzwischen fast unüberschaubare Menge von Berechnungsverfahren eingesetzt, um die Einzelbilder dem Vergleich zugänglich zu machen. Diese Verfahren werden von unterschiedlichen Laboratorien in unterschiedlichen Kombinationen angewandt, und dies stellt eines der größten Probleme für die vergleichende Analyse dar. Denn im Verlauf der Konstruktionsprozesse wird eine Vielzahl von Entscheidungen getroffen, was ins Bild hineinkommt, was weggelassen wird, was hervorgehoben wird oder in den Hintergrund tritt. Forscher und Forscherinnen aus einem bestimmten kulturellen Umfeld, geprägt durch bestimmte Vorstellungen von Geschlecht oder Geschlechterdifferenzen, treffen diese Entscheidungen. So konnte beispielsweise Anelis Kaiser zeigen, dass Geschlechterunterschiede in der Asymmetrie der Sprach-areale auftauchen oder verschwinden, je nachdem welche (wissenschaftliche anerkannte) statistische Schwelle bei der Berechnung von Gruppenbildern eingestellt wird.12 Die Bild gebenden Verfahren der Computertomographie haben zweifelsohne viele Vorteile für die neuromedizinische Diagnose und Behandlung von IndividualpatientInnen. Sie bergen aber Gefahren unreflektierter Determinationen, wenn sie Gruppen spezifische Aussagen generalisieren und den Blick in das reale Normgehirn versprechen. Denn dem Gruppenbild „der Frau“ oder „des Mannes“ sind die Variabilität, die zeitliche Dynamik und auch die Widersprüche der zugrunde liegenden Einzelbefunde nicht mehr anzusehen. Zu fordern ist hier Transparenz in der Methodik, um die Entscheidungen im Konstruktionsprozess der Bilderstellung deutlich zu machen. Hier müsste die Neurowissenschaft einen entscheidenden Schritt wagen. Sie müsste die scheinbare Objektivität und technische Neutralität ihrer Verfahren enttarnen und öffentlich diskutieren, dass auch die einprägsamen, bunten Hirnbilder nur eine Form situierten Wissens darstellen und nur ausgewählte Fassetten des Netzwerkes von Gehirn, Denken, Verhalten, Geist und nicht zuletzt Geschlecht malen. Erst auf dieser Grundlage könnte sie ihrer Aufgabe gerecht werden, zum gesellschaftlichen Diskurs über Gehirn und Geschlecht beizutragen.Und auch wenn diese Methoden, wenn man den ein günstiges Ergebnis erwartet, anscheinend auch in den Gender Studies verwendet, bleibt die Annahme (verständlicherweise, denn überwiegend werden ja Unterschiede festgstellt) kritisch.

Ich selbst kenne mich mit dem Verfahren nicht aus, finde es aber spannend. Ich denke, dass man , auch wenn die Auflösung sicherlich noch verbesseren kann, bereits jetzt gewisse Unterschiede feststellen kann, die zwischen den Geschlechtern bestehen. Wenn gänzlich andere Zentren, Hirnhälften oder Gehirnbereiche arbeiten, dann wirkt sich eine geringe Auflösung nicht aus. Diese Unterschiede kann man dann nicht durch den Verweis, dass sehr feine Unterschiede nicht wahrgenommen werden können, ablehnen, sondern muss eine Erklärung für sie finden, sie sind von der Ungenauigkeit nicht betroffen.

Wie seht ihr das Verfahren? Was kann man damit herausfinden, was nicht? Wie hat sich die Technik inzwischen entwickelt und ist die Ablehnung aus dem (insbesondere) feministischen Bereich gerechtfertigt?