Články

Fyziologické štúdium mozgu: tomografia, rezonancia, angiografia a psychofyziologické štúdie

Fyziologické štúdium mozgu: tomografia, rezonancia, angiografia a psychofyziologické štúdie

Štúdia o mozgová fyziológia vyžaduje si prácu vedcov z mnohých odborov, ako sú psychológia, medicína, neuroanatómia, biochémia atď. Najlepšie diagnostické závery sa získajú pri porovnaní výsledkov experimentov študujúcich ten istý problém s rôznymi metódami.

Nedávny pokrok v röntgenových technikách a počítačoch viedol k vývoju rôznych metód na štúdium ľudského mozgu in vivo.

Ďalej stručne vysvetlíme, aké štúdie sa zvyčajne vykonávajú a ako fungujú.

obsah

  • 1 CT sken
  • 2 Zobrazovanie magnetickou rezonanciou (RM)
  • 3 pozitrónová emisná tomografia (PET)
  • 4 Zobrazovanie funkčnej magnetickej rezonancie (RMf)
  • 5 Angiografia
  • 6 Záznam o psychofyziologickej činnosti: EEG, EMG, EOG a ďalšie

CT sken

Bola to prvá metóda, ktorá bola vyvinutá a dnes je najbežnejšie získavať obrazy mozgu. Pozostáva z používania X-ray na vizualizáciu mozgu (alebo iné vnútorné štruktúry). Počas procedúry sa pacient napína s hlavou vo valci. Na jednej strane valca je röntgenová trubica, ktorá premieta röntgenový lúč na osobu. Na druhej strane valca je detektor, ktorý meria množstvo rádioaktivity, ktorá prechádza hlavou pacienta.

Emitor a detektor sa automaticky pohybujú okolo hlavy pacienta a mnoho röntgenových lúčov je odobratých zo všetkých uhlov. Potom počítač prevedie záznamy, ktoré dostane od prijímača, na fotografie lebky a mozgu. Takto sa získajú rekonštrukcie obrazov mozgu.

Základným princípom je, že hustota rôznych tkanív je rôzna a to spôsobuje, že sa mení absorpcia rôntgenového žiarenia a potom vidíte kontrast medzi bielou a šedou látkou, komorami atď.

Zobrazovanie pomocou magnetickej rezonancie (MRI)

Touto metódou je možné dosiahnuť oveľa starostlivejšiu reprezentáciu nervového systému s vyšším priestorovým rozlíšením ako pri CT.

Toto zariadenie sa podobá zariadeniu CT, ale namiesto použitia röntgenového žiarenia používa magnetické pole, ktoré prechádza hlavou pacienta, To spôsobuje, že molekuly tela sa otáčajú v určitej orientácii. Potom prechádza rádiofrekvenčná vlna a jadrá molekúl emitujú svoje vlastné rádiové vlny. Rôzne molekuly emitujú energiu pri rôznych frekvenciách. MR zariadenie je upravené tak, aby detegovalo žiarenie emitované molekulami vodíka. Pretože tieto molekuly sú prítomné v rôznych koncentráciách v rôznych tkanivách (napríklad v bielej a šedej hmote), počítač používa tieto informácie na získanie snímok častí mozgu, v ktorých si vieme vizualizovať rôzne oblasti mozgu.

Na rozdiel od CT snímok, ktoré sú vo všeobecnosti horizontálnymi rovinami, je možné MRI skenovať v sagitálnych alebo čelných plánoch. Môžete tiež získať obrázky v troch rozmeroch.

Pozitrónová emisná tomografia (PET)

Táto iná neuroimaging technika umožňuje vedcom určiť úroveň metabolickej aktivity na rôznych miestach mozgu, ale neumožňuje jasne pozorovať štruktúru mozgu.

V bežnej verzii PET osoba dostáva injekciu rádioaktívnej 2-deoxyglukózy (2-DG). Táto látka vstupuje do buniek, ktoré sú najaktívnejšie, pretože sú to bunky, ktoré potrebujú viac paliva. 2-DG, na rozdiel od glukózy, nemôže byť metabolizovaný a akumuluje sa v bunkách, kým sa rádioaktívny izotop nerozpadne. Keď sa to stane, emitujú sa subatomické častice nazývané pozitróny. Tím PET zistí pôvod častíc a počítač použije tieto informácie na vytvorenie obrazu časti mozgu, ukazujúce úrovne aktivity rôznych regiónov tejto sekcie. Úrovne aktivity sú uvedené pre rôzne farby.

Ďalší postup PET zahŕňa vstrekovanie rádioaktívnej vody do cerebrálneho obehového systému. Pretože aktívnejšie neuróny zvyšujú prietok krvi, tento PET tiež indikuje hladiny aktivity v rôznych oblastiach.

Funkčné zobrazovanie pomocou magnetickej rezonancie (RMf)

V poslednej dobe bola na mieru mozgovej aktivity úspešne použitá technológia MRI. Táto nová technika vytvára obrazy zvýšeného toku kyslíka v krvi v aktívnych oblastiach mozgu.

To má oproti PET rôzne výhody: nič by sa nemalo injektovať do subjektu, poskytuje štruktúrne a funkčné informácie na rovnakom obrázku, môže vytvárať trojrozmerné obrazy aktivity v celom mozgu.

Angiografia

Toto je zobrazovacia metóda často používaná v neurológii. Pozrite sa na distribúciu krvi, ktorá ukazuje cestu tepien a žíl. Do mozgovej artérie sa vstrekne farbivo alebo kontrast a potom sa uskutoční röntgenová štúdia.

Táto metóda je užitočná na diagnostikovanie chorôb súvisiacich s vaskulárnymi abnormalitami, ale ak krvné cievy nie sú na svojom normálnom mieste, môže to znamenať umiestnenie nádoru.

Záznam o psychofyziologickej aktivite: EEG, EMG, EOG a ďalšie

Tieto techniky sa v USA často používajú štúdium spánku a emócií, V psychofyziologických štúdiách u ľudí sa fyziologická aktivita zaznamenáva na povrchu tela. Uvidíme mieru mozgovej aktivity (EEG), dve miery aktivity somatického nervového systému (EMG, EOG) a dve miery aktivity autonómneho nervového systému (vodivosť kože a kardiovaskulárna aktivita).

Elektroencefalogram (EEG)

Je to kontinuálna miera elektrickej aktivity mozgu elektródami veľké, ktoré sa zvyčajne držia na povrchu hlavy.

Hlavnou výhodou teda nie je jasný prehľad o nervovej aktivite. Jeho hodnota je spôsobená skutočnosťou, že niektoré vlny EEG sú spojené s konkrétnymi stavmi vedomia alebo konkrétnymi typmi patológie mozgu, ako je epilepsia.

Okrem toho poskytuje niečo, čo moderné techniky RMf alebo PET neposkytujú, a to je všetko EEG môže sledovať nervovú aktivitu v reálnom čase, Naopak, iné techniky merajú metabolické zmeny korelujúce s nervovou aktivitou, nemerajú priamo neurálne udalosti.

V niektorých prípadoch sa vedci viac zaujímajú o vlny EEG, ktoré sprevádzajú určité psychologické udalosti, ako je napríklad prezentácia senzorického stimulu (sluchový, vizuálny atď.). Tieto zmeny, ktoré sa vyskytnú v EEG v dôsledku dočasnej prezentácie stimulu, nazývajú evokované potenciály.

Elektromyografia (EMG)

Zmerajte napätie svalov, stupeň kontrakcie svalovumiestnením elektród na povrch kože cez požadovaný sval.

Elektrooculografia (EOG)

Zaznamenajte pohyby očí pomocou elektród okolo očí.

Vodivosť alebo galvanická odolnosť pokožky

Emocionálne myšlienky a skúsenosti súvisia so zvýšením schopnosti pokožky viesť elektrinu v dôsledku potenia. Detektory sú zvyčajne umiestnené na prstoch. Čím viac potu, tým viac vodivosti, a tým menej galvanického odporu pokožky.