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Physiologische Untersuchung des Gehirns: Tomographie, Resonanz, Angiographie und psychophysiologische Untersuchungen

Physiologische Untersuchung des Gehirns: Tomographie, Resonanz, Angiographie und psychophysiologische Untersuchungen

Das Studium von Gehirnphysiologie Es erfordert die Arbeit von Wissenschaftlern aus vielen Disziplinen wie Psychologie, Medizin, Neuroanatomie, Biochemie usw. Die besten diagnostischen Schlussfolgerungen werden beim Vergleich der Ergebnisse von Experimenten erhalten, bei denen das gleiche Problem mit verschiedenen Methoden untersucht wurde.

Jüngste Fortschritte bei Röntgentechniken und Computern haben zur Entwicklung verschiedener Methoden für die Untersuchung des menschlichen Gehirns in vivo geführt.

Im Folgenden erklären wir kurz, welche Studien normalerweise durchgeführt werden und wie sie funktionieren.

Inhalt

  • 1 CT-Scan
  • 2 Magnetresonanztomographie (RM)
  • 3 Positronenemissionstomographie (PET)
  • 4 Funktionelle Magnetresonanztomographie (RMf)
  • 5 Angiographie
  • 6 Aufzeichnung der psychophysiologischen Aktivität: EEG, EMG, EOG und andere

CT-Scan

Es war die erste Methode, die entwickelt wurde, und heute werden am häufigsten Bilder des Gehirns aufgenommen. Es besteht aus der Verwendung Röntgen zur Visualisierung des Gehirns (oder andere interne Strukturen). Während des Eingriffs streckt sich der Patient mit dem Kopf in einem Zylinder. Auf einer Seite des Zylinders befindet sich eine Röntgenröhre, die einen Röntgenstrahl auf den Kopf der Person projiziert. Auf der anderen Seite des Zylinders befindet sich ein Detektor, der die Menge an Radioaktivität misst, die durch den Kopf des Patienten gelangt.

Der Sender und der Detektor bewegen sich automatisch um den Kopf des Patienten und viele Röntgenstrahlen werden aus allen Winkeln aufgenommen. Dann übersetzt ein Computer die Aufzeichnungen, die er vom Empfänger erhält, in Fotos von Schädel und Gehirn. Somit werden Rekonstruktionen von Gehirnbildern erhalten.

Das zugrunde liegende Prinzip ist das Die Dichte der verschiedenen Gewebe ist unterschiedlich und bewirkt, dass die Absorption von Röntgenstrahlung variiert und Sie können dann den Kontrast zwischen weißer und grauer Substanz, Ventrikeln usw. sehen.

Magnetresonanztomographie (MRT)

Mit dieser Methode kann eine viel genauere Darstellung des Nervensystems mit einer höheren räumlichen Auflösung erzielt werden als mit der CT.

Das Gerät ähnelt dem von CT, verwendet jedoch keine Röntgenstrahlen verwendet ein Magnetfeld, das den Kopf des Patienten kreuzt. Dadurch drehen sich die Körpermoleküle in einer bestimmten Ausrichtung. Dann wird eine Radiofrequenzwelle durchgelassen und die Kerne der Moleküle senden ihre eigenen Radiowellen aus. Verschiedene Moleküle strahlen Energie mit unterschiedlichen Frequenzen aus. Das MR-Gerät ist so eingestellt, dass es die von den Wasserstoffmolekülen emittierte Strahlung erfasst. Da diese Moleküle in unterschiedlichen Konzentrationen in unterschiedlichen Geweben vorhanden sind (z. B. weiße und graue Substanz), verwendet der Computer diese Informationen, um Bilder von Gehirnabschnitten zu erhalten, in denen wir verschiedene Gehirnregionen sichtbar machen können.

Im Gegensatz zu CT-Scans, bei denen es sich im Allgemeinen um horizontale Ebenen handelt, können MRT-Scans in sagittalen oder frontalen Plänen durchgeführt werden. Sie können auch Bilder in drei Dimensionen erhalten.

Positronenemissionstomographie (PET)

Diese andere Neuroimaging-Technik ermöglicht es Forschern Bestimmen Sie den Grad der Stoffwechselaktivität an verschiedenen Stellen des Gehirns, aber es erlaubt nicht, die Gehirnstruktur klar zu beobachten.

In einer gewöhnlichen PET-Version erhält die Person eine Injektion von radioaktiver 2-Desoxyglucose (2-DG). Diese Substanz gelangt in die Zellen, die am aktivsten sind, da sie mehr Kraftstoff benötigen. 2-DG kann im Gegensatz zu Glucose nicht metabolisiert werden und reichert sich in den Zellen an, bis das radioaktive Isotop zerfällt. Dabei werden subatomare Partikel, sogenannte Positronen, emittiert. Das PET-Team erkennt die Herkunft der Partikel und ein Computer generiert anhand dieser Informationen ein Bild eines Teils des Gehirns, zeigt die Aktivitätsstufen der verschiedenen Regionen dieses Abschnitts. Aktivitätsstufen werden für verschiedene Farben angezeigt.

Ein anderes PET-Verfahren beinhaltet das Injizieren von radioaktivem Wasser in das zerebrale Kreislaufsystem. Wenn aktivere Neuronen den Blutfluss erhöhen, zeigt dieses PET auch Aktivitätsniveaus in verschiedenen Regionen an.

Funktionelle Magnetresonanztomographie (RMf)

In jüngster Zeit wurde die MRT-Technologie erfolgreich zur Messung der Gehirnaktivität eingesetzt. Diese neue Technik erzeugt Bilder der Zunahme des Sauerstoffflusses im Blut in den aktiven Bereichen des Gehirns.

Es hat verschiedene Vorteile gegenüber PET: Es sollte nichts in das Subjekt injiziert werden, es liefert strukturelle und funktionelle Informationen im selben Bild, es kann dreidimensionale Aktivitätsbilder im gesamten Gehirn erzeugen.

Angiographie

Dies ist eine in der Neurologie häufig verwendete Bildgebungsmethode. Sehen Sie sich die Blutverteilung an, die den Verlauf der Arterien und Venen zeigt. Ein Farbstoff oder Kontrastmittel wird in eine Gehirnarterie injiziert und anschließend wird eine Röntgenuntersuchung durchgeführt.

Diese Methode eignet sich zur Diagnose von Erkrankungen im Zusammenhang mit Gefäßanomalien. Befinden sich die Blutgefäße jedoch nicht an ihrem normalen Ort, kann dies auf die Position eines Tumors hinweisen.

Aufzeichnung der psychophysiologischen Aktivität: EEG, EMG, EOG und andere

Diese Techniken sind in der Industrie weit verbreitet Studium von Schlaf und Emotionen. In psychophysiologischen Studien an Menschen wird die physiologische Aktivität an der Körperoberfläche aufgezeichnet. Wir werden ein Maß für die Gehirnaktivität (EEG), zwei Maß für die Aktivität des somatischen Nervensystems (EMG, EOG) und zwei Maß für die Aktivität des autonomen Nervensystems (Hautleitfähigkeit und kardiovaskuläre Aktivität) sehen.

Elektroenzephalogramm (EEG)

Es ist ein kontinuierliches Maß für die elektrische Aktivität des Gehirns durch Elektroden große, die normalerweise an der Oberfläche des Kopfes kleben.

Der Hauptvorteil besteht also darin, keine klare Sicht auf die neuronale Aktivität zu haben. Sein Wert beruht auf der Tatsache, dass einige EEG-Wellen mit bestimmten Bewusstseinszuständen oder bestimmten Arten von Gehirnpathologien wie Epilepsie assoziiert sind.

Darüber hinaus bietet es etwas, das moderne RMF- oder PET-Techniken nicht bieten, und das ist es auch Das EEG kann die neuronale Aktivität in Echtzeit verfolgen. Im Gegensatz dazu messen die anderen Techniken Stoffwechseländerungen, die mit neuronaler Aktivität korreliert sind, sie messen neuronale Ereignisse nicht direkt.

In einigen Fällen interessieren sich Forscher mehr für EEG-Wellen, die bestimmte psychologische Ereignisse begleiten, beispielsweise die Präsentation eines sensorischen Reizes (auditorisch, visuell usw.). Diese Veränderungen, die im EEG durch die kurzzeitige Darstellung eines Reizaufrufs auftreten, rufen Potentiale hervor.

Elektromyographie (EMG)

Messen Sie die Muskelspannung und den Grad der MuskelkontraktionPlatzieren von Elektroden auf der Oberfläche der Haut über dem interessierenden Muskel.

Elektrookulographie (EOG)

Nehmen Sie Augenbewegungen mit Elektroden um die Augen auf.

Leitfähigkeit oder galvanischer Widerstand der Haut

Emotionale Gedanken und Erlebnisse stehen im Zusammenhang mit einer Erhöhung der Elektrizitätsleitfähigkeit der Haut aufgrund von Schwitzen. Detektoren werden normalerweise an den Fingern angebracht. Je mehr geschwitzt wird, desto mehr Leitfähigkeit und damit weniger galvanischer Widerstand der Haut.

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