40 % der fMRI‑Signale widersprechen der Blutfluss‑Aktivitäts‑Korrelation
Key Takeaway
Die verbreitete Annahme, dass ein erhöhter Blutfluss immer auf steigende neuronale Aktivität hinweist, gilt nicht – bei etwa 40 % der Messungen zeigen fMRI‑Signale gegensätzliche Zusammenhänge.
Summary
- Hintergrund: Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) nutzt BOLD‑Signale als Indikator für Gehirnaktivität, basierend auf der Annahme, dass mehr Aktivität mehr Sauerstoff durch erhöhten Blutfluss erfordert.
- Neue Studie: Publikation in Nature Neuroscience (12 Dez 2025) von Teammitgliedern der TUM (Dr. Samira Epp, Dr. Gabriel Castrillón, Prof. Dr. Valentin Riedl) sowie FAU.
- Fundamentale Erkenntnisse: In rund 40 % der Fälle zeigt ein erhöhter BOLD‑Signal einen reduzierten neuronalen Aktivitätspegel. Umgekehrt treten in einigen Regionen mit erhöhter Aktivität verminderte BOLD‑Signale auf.
- Methodik: 40 gesunde Probanden führten kognitive Aufgaben aus, während der tatsächliche Sauerstoffverbrauch mittels einer neuen quantitativen MRI‑Technik (Quantitative BOLD, Q‑BOLD) gemessen wurde.
- Implikationen für die Neurowissenschaft: Viele fMRI‑Studien zu psychiatrischen und neurodegenerativen Erkrankungen basieren auf der Blutfluss‑Aktivitäts‑Hypothese; die neuen Erkenntnisse verlangen eine Reinterpretation dieser Daten.
- Zukunftsperspektiven: Kombination von konventionellen fMRI‑Daten mit quantitativen Sauerstoffmessungen könnte zukünftige Analysen von Energieverbrauch statt von Blutfluss ermöglichen.
- Publikation: Vollständiges Paper: BOLD signal changes can oppose oxygen metabolism across the human cortex (DOI: 10.1038/s41593-025-02132-9).
- Finanzierung & Einrichtung: Forschung im Neuro‑Head Center, Institut für Neuroradiologie, TUM‑Universitätskrankenhaus, finanziert durch European Research Council (ERC Starting Grant).