5 raziskovalnih instrumentov v nevroznanosti

Nevroznanost je znanstvena disciplina, ki preučuje živčni sistem in kako različni elementi, ki ga tvorijo, medsebojno delujejo in povzročajo vedenje. Gre za kompleksno študijsko področje, ki je odgovorno od delovanja nevronov do vedenja in je zato zelo široko. Vendar pa je zelo koristno, če razumemo, kako se naše vedenje razvija.

Zdaj pa dobro, ta disciplina uporablja znanstveno metodo za pridobivanje znanja skozi vrsto raziskovalnih instrumentov v nevroznanosti. Pravzaprav so uporabne tako za raziskovanje anatomije in funkcionalnosti možganov. Seveda ima vsaka od njih določene prednosti in slabosti, zaradi katerih so primerne za določene situacije in ne za druge.

Zato bomo v nadaljevanju na kratko predstavili najpogosteje uporabljene instrumente v nevroznanosti: EEG, MEG, TAC, TEP in fMRI..

Elektroencefalogram (EEG)

To je instrument, ki meri, kako električna energija teče vzdolž možganske skorje. Ko je nevron aktiviran, se skozi njo proizvaja korak ionov, ki ga lahko izmerimo z vrsto elektrod. Te elektrode so nameščene neposredno na lasišče skupaj z neko vrsto snovi, ki olajša prehod toka. Zahvaljujoč temu lahko zajamemo nevronsko aktivnost v obliki valov.

EEG je eden od instrumentov raziskav v nevroznanosti z veliko časovno zmogljivostjo. Vendar je njegova prostorska zmogljivost zelo slaba. Koristno je povezati vzorce valov z določenimi procesi, če pa jih želimo najti, moramo uporabiti drug instrument.

Primer njegove uporabe je med preiskavami faz sanj. To je zato vsak od njih ustreza določenemu vzorcu valov.

Magnetoencefalogram (MEG)

Zelo je podobno kot EEG, vendar ne zajame sprememb napetosti, ampak magnetna polja nevronov. To je fizikalno načelo, da vsak električni tok generira magnetno polje, ki je pravokotno na sebe. Zahvaljujoč temu lahko postavimo nekaj receptorjev na lasišče, ki merijo možgansko aktivnost.

Poleg tega strukturna anatomija možganske skorje povzroči, da magnetno polje nekaterih nevronov ne zapusti lobanje, za druge pa da. To Koristno je izmeriti aktivnost določenih možganskih področij Brez hrupa ali motenj.

V primerjavi z EEG ima MEG slabšo časovno ločljivost. To je zato, ker odkrivanje magnetnega polja ima večjo zamudo. Vendar je res predvideva veliko izboljšanje prostorske ločljivosti, ker lahko poznamo lokacijo, v kateri so bila ta magnetna polja ustvarjena.

Računalniška aksialna tomografija (CAT)

Je eden od raziskovalnih instrumentov v nevroznanosti bolj koristno raziskati strukturno anatomijo možganov. Vključuje prenašanje množice rentgenskih žarkov okoli glave iz različnih zornih kotov. Ko se to zgodi, se z računalniškim programom vse slike združijo, da imajo sliko možganov v 3D.

Pri prečkanju človeškega telesa določen del rentgenskih žarkov absorbirajo strukture, ki se križajo. Torej, če postavimo sprejemnik na drugo stran, lahko vidimo fotografijo ostanka rentgenskih žarkov. nam bo dala podobo območij, ki ste jih prečkali v sivinah.

CT je zelo uporabna tehnika za prikaz možganske anatomije in predstavlja zelo nizke stroške, poleg tega, da je preprosta praksa. Kljub temu pa ima določene pomanjkljivosti. Glavna in morda resnejša je invazivnost testa. Nekatera sevanja se absorbirajo v možganih; to povzroča, da je njegova uporaba omejena, da bi se izognili škodi. Poleg tega danes obstajajo tehnike z veliko boljšo prostorsko in časovno ločljivostjo kot TAC, kot je magnetna resonanca.

Emisijska pozitronska tomografija (PET)

PET omogoča določanje stopnje presnovne aktivnosti vsakega možganskega področja. To je zanimivo za preiskavo, saj nam daje veliko informacij o tem, kje se pojavlja možganska aktivnost.

Da bi to dosegli, se osebi injicira glukoza, vezana na radioaktivno oznako (2-deoksi-D-glukoza). Ta snov bo potovala v možgane, kjer bodo pozitroni radioaktivnega izotopa reagirali z elektroni iz okoliških atomov. Tako se bodo uničili, sprostitev svetlobe v procesu.

Ta svetloba je posledica reakcije pozitronov lahko prevzame sprejemnik. Na ta način dobite podobo območij, kjer so možgani porabili več glukoze.

Ta tehnika se običajno uporablja istočasno kot CT, da se natančno poznajo strukture, kjer se glukoza presnavlja. PET kaže visoko prostorsko ločljivost, vendar pa časovno ostane veliko zaželenega, saj je treba počakati, da možgani zaužijejo snov. Na splošno se ta proces pojavi po kognitivnem dogodku, ki ga želimo izmeriti.

Poleg tega je ena najbolj invazivnih tehnik raziskav v nevroznanosti. Vključuje vnos sevanja neposredno v možgane, s posledično nevarnostjo za njegove strukture. Zato se uporablja samo v primerih, kjer je to zelo potrebno.

Magnetna resonanca (MR) in funkcionalna magnetna resonanca (RMf)

Skupaj s TAC, MRI je ena najbolj uporabljenih tehnik v nevrologiji in medicini. MRI izkorišča fizično dejstvo, da se atomi določenih snovi v človeškem telesu odzovejo, ko jih prečka elektromagnetni val.

Ekipa MRI uporablja velik magnet, da usmeri os vseh atomov vodika v možganih v eno smer. Ko elektromagnetni impulz preneha, vsi ti atomi premaknili se bodo in vrnili energijski signal, ki ga lahko zajamemo.

FMRI je varianta prvega omogoča merjenje možganske aktivnosti in strukture v realnem času, medtem ko subjekt opravlja dejavnost s kratko časovno zakasnitvijo. Med instrumenti raziskav v nevroznanosti verjetno prispevajo najboljši prostorski in časovni rezultati.

Tudi,, njegova invazivnost je popolnoma nična, ker magnetna polja pod določeno močjo ne poškodujejo možganske strukture. Njegov problem je v visokih stroških, opremi in vzdrževanju. Nakup naprave RMf stane približno 5 milijonov evrov. Zato si ne morejo privoščiti vseh bolnišnic.

V tem članku ste izvedeli več o nekaterih raziskovalnih orodjih v nevroznanosti, ki se trenutno uporabljajo. Študija te znanosti je še v začetni fazi. Vendar, zahvaljujoč teh tehnik, vsakič, ko vemo več o delovanju možganov.

Nevroznanost, način razumevanja vedenja uma Nevroznanost je poskušala odgovoriti na vsa vprašanja, ki jih znanstveniki sprašujejo o odnosu med delovanjem možganov in uma. Preberite več "