5 onderzoeksinstrumenten in de neurowetenschappen

Neurowetenschap is een wetenschappelijke discipline die het zenuwstelsel bestudeert en hoe de verschillende elementen waaruit het bestaat, op elkaar inwerken en tot gedrag leiden. Het is een complex studiegebied dat verantwoordelijk is van het neuronale functioneren tot het gedrag en daarom zeer breed is. Het is echter erg handig als het gaat om het begrijpen hoe ons gedrag zich ontwikkelt.

Nu goed, deze discipline gebruikt de wetenschappelijke methode om kennis te verkrijgen door een reeks onderzoeksinstrumenten in de neurowetenschappen. In feite zijn deze nuttig voor zowel het verkennen van de anatomie als de functionaliteit van de hersenen. Natuurlijk heeft elk van hen bepaalde voor- en nadelen die hen geschikt maken voor bepaalde situaties en niet voor anderen.

Daarom zullen we kort de meest gebruikte instrumenten in de neurowetenschappen presenteren: de EEG, de MEG, de TAC, de TEP en de fMRI..

Electroencephalogram (EEG)

Het is een instrument dat meet hoe elektriciteit langs de hersenschors stroomt. Wanneer een neuron wordt geactiveerd, wordt er een stap van ionen doorheen geproduceerd, die we kunnen meten met een reeks elektroden. Deze elektroden worden direct op de hoofdhuid geplaatst, samen met een soort substantie die de doorgang van stroom vergemakkelijkt. Dankzij dit kunnen we neurale activiteit vastleggen in de vorm van golven.

Het EEG is een van de instrumenten voor onderzoek in de neurowetenschappen met een grote temporele capaciteit. De ruimtelijke capaciteit is echter zeer slecht. Het is nuttig om golfpatronen aan bepaalde processen te relateren, maar als we ze willen lokaliseren, moeten we een ander instrument gebruiken.

Een voorbeeld van het gebruik ervan is tijdens het onderzoeken van de fasen van de droom. Dit komt omdat elk van hen correspondeert met een specifiek patroon van golven.

Magnetoencephalogram (MEG)

Het is heel gelijk aan het EEG, maar het neemt de spanningsveranderingen niet op, maar de magnetische velden van de neuronen. Het is een fysisch principe dat elke elektrische stroom een ​​magnetisch veld opwekt dat loodrecht op zichzelf staat. Dankzij dit kunnen we enkele receptoren op de hoofdhuid plaatsen die de hersenactiviteit meten.

Bovendien zorgt de structurele anatomie van de cortex ervoor dat het magnetisch veld van sommige neuronen de schedel niet verlaat, terwijl van anderen ja. deze Het is nuttig om de activiteit van bepaalde hersengebieden te meten Geen geluid of interferentie.

In vergelijking met het EEG heeft de MEG een slechtere temporele resolutie. Dit komt omdat de detectie van het magnetische veld meer vertraging heeft. Maar het is waar dat veronderstelt een grote verbetering van de ruimtelijke resolutie, omdat we de locatie kunnen kennen waarin die magnetische velden zijn gegenereerd.

Geautomatiseerde axiale tomografie (CAT)

Het is een van de instrumenten voor onderzoek in de neurowetenschappen nuttiger om de structurele anatomie van de hersenen te onderzoeken. Het bestaat uit het vanuit verschillende hoeken door een veelvoud van röntgenstralingsbundels rond het hoofd laten gaan. Zodra dit is gebeurd, worden via een computerprogramma alle afbeeldingen samengevoegd om een ​​afbeelding van de hersenen in 3D te hebben.

Bij het oversteken van het menselijk lichaam wordt een bepaald deel van de röntgenstraling geabsorbeerd door de structuren die elkaar kruisen. Dus als we een ontvanger aan de andere kant plaatsen, zien we een foto van de röntgenfoto. geeft ons een beeld van de gebieden die u in een grijstint hebt overschreden.

De CT is een zeer bruikbare techniek om de hersenanatomie te zien en presenteert zeer lage kosten, behalve dat het een eenvoudige oefening is. Toch heeft het bepaalde nadelen. De belangrijkste en misschien ernstiger is de invasiviteit van de test. Een deel van de straling wordt door de hersenen opgenomen; dit zorgt ervoor dat het gebruik ervan beperkt is om schade te voorkomen. Bovendien zijn er tegenwoordig technieken met een veel betere ruimtelijke en temporele resolutie dan CT, zoals magnetische resonantie.

Positron Emissie Tomografie (PET)

PET kan het niveau van metabole activiteit in elk hersengebied bepalen. Dit is interessant voor het onderzoek, omdat het ons een geweldige informatie geeft over waar hersenactiviteit plaatsvindt.

Om dit te bereiken, wordt de patiënt glucose geïnjecteerd gebonden aan een radioactief label (2-deoxy-D-glucose) geïnjecteerd. Deze substantie zal naar de hersenen reizen, waar de positronen van de radioactieve isotoop zullen reageren met de elektronen van omringende atomen. Zodoende zullen ze elkaar vernietigen, licht in het proces vrijgeven.

Dit licht wordt veroorzaakt door de reactie van positronen kan worden opgehaald door een ontvanger. Op deze manier krijgt u een beeld van de gebieden waar de hersenen meer glucose hebben verbruikt.

Deze techniek wordt meestal tegelijkertijd met een CT-scan gebruikt om precies de structuren te kennen waar glucose wordt gemetaboliseerd. Het PET heeft een hoge ruimtelijke resolutie, Maar het temporele laat veel te wensen over, omdat men moet wachten tot de substantie wordt geconsumeerd door de hersenen. In het algemeen vindt dit proces plaats na de cognitieve gebeurtenis die we willen meten.

Bovendien is het dat een van de meest invasieve technieken binnen de instrumenten van onderzoek in de neurowetenschappen. Het omvat de introductie van straling rechtstreeks in de hersenen, met het daaruit voortvloeiende gevaar voor de structuren. Daarom wordt het alleen gebruikt in gevallen waar het zeer noodzakelijk is.

Magnetic Resonance (MR) en Functional Magnetic Resonance (RMf)

Samen met de TAC, Magnetische resonantie is een van de meest gebruikte technieken in zowel de neurowetenschappen als de geneeskunde. MRI maakt gebruik van het fysieke feit dat de atomen van bepaalde stoffen in het menselijk lichaam reageren wanneer ze worden gekruist door een elektromagnetische golf.

Het MRI-team gebruikt een grote magneet om de as van alle waterstofatomen in de hersenen in één richting te oriënteren. Wanneer de elektromagnetische puls ophoudt, al die atomen ze worden verplaatst en geven een signaal van energie terug dat we kunnen begrijpen.

De fMRI is een variant van de eerste stelt ons in staat om activiteit en hersenstructuur in real time te meten, terwijl het subject een activiteit uitvoert met een lage latentie in de tijd. Onder de instrumenten van onderzoek in de neurowetenschappen is het mogelijk dat de beste ruimtelijke en temporele resultaten bijdragen.

ook, zijn invasiviteit is volledig nul, omdat magnetische velden onder een bepaald vermogen de hersenstructuur niet beschadigen. Nu ligt zijn probleem in de hoge kosten, zowel de apparatuur als het onderhoud ervan. Een RMF-apparaat kopen kost ongeveer 5 miljoen euro. Daarom kunnen niet alle ziekenhuizen het zich veroorloven er een te hebben.

In dit artikel hebt u meer informatie gekregen over enkele van de onderzoekshulpmiddelen in de neurowetenschap die momenteel worden gebruikt. De studie van deze wetenschap bevindt zich nog in de kinderschoenen. Echter, dankzij deze technieken, elke keer dat we meer weten over hoe het brein werkt.

Neurowetenschappen, een manier om het gedrag van de geest te begrijpen Neurowetenschap heeft geprobeerd alle vragen te beantwoorden die wetenschappers stellen over de relatie tussen het functioneren van de hersenen en de geest. Meer lezen "