5 ερευνητικά μέσα στη νευροεπιστήμη

Η νευροεπιστήμη είναι επιστημονική πειθαρχία που μελετά το νευρικό σύστημα και πώς αλληλεπιδρούν και προκαλούν τη συμπεριφορά τα διάφορα στοιχεία που το κάνουν. Είναι ένα περίπλοκο πεδίο μελέτης που είναι υπεύθυνο από τη νευρωνική λειτουργία για τη συμπεριφορά και επομένως, πολύ ευρύ. Ωστόσο, είναι πολύ χρήσιμο όταν πρόκειται για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο αναπτύσσεται η συμπεριφορά μας.

Τώρα καλά, αυτός ο τομέας χρησιμοποιεί την επιστημονική μέθοδο για να αποκτήσει γνώση μέσω μιας σειράς ερευνητικών μέσων στη νευροεπιστήμη. Στην πραγματικότητα, αυτά είναι χρήσιμα τόσο για την εξερεύνηση της ανατομίας όσο και για τη λειτουργικότητα του εγκεφάλου. Φυσικά, καθένα από αυτά έχει ορισμένα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα που τα καθιστούν κατάλληλα για ορισμένες καταστάσεις και όχι για άλλους.

Επομένως, παρακάτω θα συζητήσουμε εν συντομία τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα μέσα στη νευροεπιστήμη: το EEG, το MEG, το TAC, το TEP και το fMRI..

Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (EEG)

Είναι ένα εργαλείο που μετρά τον τρόπο με τον οποίο ρέει ο ηλεκτρισμός κατά μήκος του εγκεφαλικού φλοιού. Όταν ενεργοποιείται ένας νευρώνας, παράγεται μέσω αυτού ένα βήμα ιόντων που μπορούμε να μετρήσουμε με μια σειρά ηλεκτροδίων. Αυτά τα ηλεκτρόδια τοποθετούνται απευθείας στο τριχωτό της κεφαλής μαζί με κάποιο είδος ουσίας που διευκολύνει τη διέλευση του ρεύματος. Χάρη σε αυτό, μπορούμε να καταγράψουμε τη νευρική δραστηριότητα με τη μορφή κυμάτων.

Το ΗΕΓ είναι ένα από τα μέσα έρευνας της νευροεπιστήμης με μεγάλη χρονική ικανότητα. Ωστόσο, η χωρητικότητά του είναι πολύ κακή. Είναι χρήσιμο να συσχετίζουμε τα πρότυπα των κυμάτων με ορισμένες διαδικασίες, αλλά αν θέλουμε να τα εντοπίσουμε, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε ένα άλλο όργανο.

Ένα παράδειγμα της χρήσης του είναι κατά τις έρευνες των φάσεων του ονείρου. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι κάθε ένα από αυτά αντιστοιχεί σε ένα συγκεκριμένο μοτίβο κυμάτων.

Μαγνητοεγκεφαλογράφημα (MEG)

Είναι πολύ παρόμοια με το EEG, αλλά δεν καταγράφει τις αλλαγές τάσης, αλλά τα μαγνητικά πεδία των νευρώνων. Είναι μια φυσική αρχή ότι κάθε ηλεκτρικό ρεύμα παράγει ένα μαγνητικό πεδίο κάθετο στον εαυτό του. Χάρη σε αυτό, μπορούμε να βάλουμε κάποιους υποδοχείς στο τριχωτό της κεφαλής που μετρούν την εγκεφαλική δραστηριότητα.

Επιπλέον, η δομική ανατομία του φλοιού προκαλεί ότι το μαγνητικό πεδίο κάποιων νευρώνων δεν αφήνει το κρανίο, ενώ άλλοι ναι. Αυτό Είναι χρήσιμο να μετρήσετε τη δραστηριότητα ορισμένων περιοχών του εγκεφάλου Δεν υπάρχει θόρυβος ή παρεμβολές.

Σε σύγκριση με το EEG, το MEG έχει χειρότερη χρονική ανάλυση. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η ανίχνευση του μαγνητικού πεδίου έχει μεγαλύτερη καθυστέρηση. Αλλά είναι αλήθεια αυτό προϋποθέτει μεγάλη βελτίωση στη χωρική ανάλυση, αφού μπορούμε να γνωρίζουμε τη θέση στην οποία έχουν δημιουργηθεί αυτά τα μαγνητικά πεδία.

Ηλεκτρονική αξονική τομογραφία (CAT)

Είναι ένα από τα ερευνητικά μέσα στη νευροεπιστήμη πιο χρήσιμο για να εξερευνήσετε τη δομική ανατομία του εγκεφάλου. Περιλαμβάνει τη διέλευση πολλών ακτίνων Χ γύρω από το κεφάλι από διαφορετικές γωνίες. Μόλις γίνει αυτό, μέσω ενός προγράμματος υπολογιστή, όλες οι εικόνες συγκεντρώνονται για να έχουν μια εικόνα του εγκεφάλου σε 3D.

Όταν διασχίζουν το ανθρώπινο σώμα, ένα μέρος των ακτίνων Χ απορροφάται από τις δομές που διασχίζουν. Έτσι, αν βάλουμε ένα δέκτη από την άλλη πλευρά, μπορούμε να δούμε μια φωτογραφία των υπολειμμάτων ακτίνων Χ. θα μας δώσει μια εικόνα των περιοχών που έχετε περάσει σε μια κλίμακα του γκρι.

Το CT είναι μια πολύ χρήσιμη τεχνική για να δείτε την εγκεφαλική ανατομία και παρουσιάζει πολύ μειωμένο κόστος, εκτός από μια απλή πρακτική. Παρ 'όλα αυτά, έχει ορισμένα μειονεκτήματα. Το κύριο και ίσως και πιο σοβαρό είναι η διεισδυτικότητα του τεστ. Ορισμένες από τις ακτινοβολίες απορροφώνται από τον εγκέφαλο. αυτό σημαίνει ότι η χρήση του περιορίζεται για να αποφευχθούν ζημιές. Επιπλέον, σήμερα υπάρχουν τεχνικές με πολύ καλύτερη χωρική και χρονική ανάλυση από το TAC, όπως ο μαγνητικός συντονισμός.

Τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων (PET)

Το ΡΕΤ επιτρέπει τον προσδιορισμό του επιπέδου μεταβολικής δραστηριότητας κάθε περιοχής εγκεφάλου. Αυτό είναι ενδιαφέρον για την έρευνα, καθώς μας δίνει μεγάλη πληροφόρηση σχετικά με το πού συμβαίνει η εγκεφαλική δραστηριότητα.

Για να επιτευχθεί αυτό, το υποκείμενο εγχέεται γλυκόζη συνδεδεμένη σε μια ραδιενεργή σήμανση (2-δεοξυ-ϋ-γλυκόζη). Αυτή η ουσία θα ταξιδέψει στον εγκέφαλο, όπου τα ποζιτρόνια του ραδιενεργού ισότοπου θα αντιδράσουν με ηλεκτρόνια από τα γύρω άτομα. Έτσι, θα καταστρέψουν ο ένας τον άλλον, απελευθερώνοντας το φως στη διαδικασία.

Αυτό το φως προκαλείται από την αντίδραση ποζιτρονίων μπορεί να παραληφθεί από ένα δέκτη. Με αυτόν τον τρόπο, θα έχετε μια εικόνα των περιοχών όπου ο εγκέφαλος έχει καταναλώσει περισσότερη γλυκόζη.

Αυτή η τεχνική χρησιμοποιείται συνήθως ταυτόχρονα με την αξονική τομογραφία ώστε να γνωρίζει επακριβώς τις δομές όπου μεταβολίζεται η γλυκόζη. Το ΡΕΤ παρουσιάζει υψηλή χωρική ανάλυση, αλλά το χρονικό αφήνει πολύ επιθυμητό, ​​αφού κάποιος πρέπει να περιμένει την κατανάλωση της ουσίας από τον εγκέφαλο. Γενικά, αυτή η διαδικασία συμβαίνει μετά το γνωστικό γεγονός που θέλουμε να μετρήσουμε.

Επιπλέον, είναι μια από τις πιο επεμβατικές τεχνικές μέσα στα μέσα έρευνας της νευροεπιστήμης. Περιλαμβάνει την εισαγωγή ακτινοβολίας απευθείας στον εγκέφαλο, με τον επακόλουθο κίνδυνο για τις δομές του. Επομένως, χρησιμοποιείται μόνο σε περιπτώσεις όπου είναι πολύ αναγκαία.

Μαγνητικός Συντονισμός (MR) και Λειτουργικός Μαγνητικός Συντονισμός (RMf)

Μαζί με το TAC, Η μαγνητική τομογραφία είναι μία από τις πιο χρησιμοποιούμενες τεχνικές τόσο στη νευροεπιστήμη όσο και στην ιατρική. Η μαγνητική τομογραφία εκμεταλλεύεται το φυσικό γεγονός ότι τα άτομα ορισμένων ουσιών στο ανθρώπινο σώμα αντιδρούν όταν διασχίζονται από ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα.

Η ομάδα MRI χρησιμοποιεί ένα μεγάλο μαγνήτη για να προσανατολίσει τον άξονα όλων των ατόμων υδρογόνου στον εγκέφαλο προς μία κατεύθυνση. Όταν παύσει ο ηλεκτρομαγνητικός παλμός, όλα αυτά τα άτομα θα μεταφερθούν επιστρέφοντας ένα ενεργειακό σήμα που μπορούμε να συλλάβουμε.

Το fMRI είναι μια παραλλαγή του πρώτου μας επιτρέπει να μετρήσουμε την εγκεφαλική δραστηριότητα και τη δομή σε πραγματικό χρόνο, ενώ το άτομο εκτελεί μια δραστηριότητα με μικρή χρονική καθυστέρηση. Μεταξύ των μέσων της έρευνας στη νευροεπιστήμη, είναι πιθανόν να συμβάλλουν τα καλύτερα αποτελέσματα στο χώρο και το χρόνο.

Επίσης,, η διείσδυσή του είναι εντελώς άκυρη, δεδομένου ότι τα μαγνητικά πεδία κάτω από μια ορισμένη ισχύ δεν βλάπτουν τη δομή του εγκεφάλου. Τώρα, το πρόβλημά του έγκειται στο υψηλό κόστος του, τόσο στον εξοπλισμό όσο και στη συντήρησή του. Η λήψη συσκευής RMf κοστίζει περίπου 5 εκατομμύρια ευρώ. Ως εκ τούτου, δεν μπορούν όλα τα νοσοκομεία να έχουν τη δυνατότητα να έχουν ένα.

Σε αυτό το άρθρο, έχετε μάθει περισσότερα σχετικά με ορισμένα από τα ερευνητικά εργαλεία στη νευροεπιστήμη που χρησιμοποιούνται σήμερα. Η μελέτη αυτής της επιστήμης βρίσκεται ακόμη στα αρχικά της στάδια. Ωστόσο, χάρη σε αυτές τις τεχνικές, κάθε φορά που γνωρίζουμε περισσότερα για το πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος.

Η νευροεπιστήμη, ένας τρόπος κατανόησης της συμπεριφοράς του νου Η νευροεπιστήμη προσπάθησε να απαντήσει σε όλες τις ερωτήσεις που οι επιστήμονες ρωτούν για τη σχέση μεταξύ της λειτουργίας του εγκεφάλου και του νου. Διαβάστε περισσότερα "