Οι 5 κύριες τεχνολογίες για τη μελέτη του εγκεφάλου
Ο ανθρώπινος εγκέφαλος είναι ένα μυστήριο, αλλά είναι, επίσης, ένα από τα μυστήρια που έχουν προκαλέσει το μεγαλύτερο ενδιαφέρον σε όλη την ιστορία .
Μετά από όλα, πριν από χιλιετίες είναι γνωστό ότι υπάρχουν εκεί σκέψεις, συναισθήματα, υποκειμενικές αισθήσεις και αυτογνωσία. Επιπλέον, αυτό το σύνολο οργάνων είναι τόσο περίπλοκο που έως πρόσφατα που ήθελε να μελετήσει, θα μπορούσε να το κάνει μόνο παθητικά και έμμεσα, δηλαδή να εξετάσει το μυαλό των ανθρώπων που έχουν ήδη πεθάνει και να προσπαθήσει να συσχετίσει τα συμπτώματα που εξέφρασε αυτό το άτομο με την ανατομία του νευρικά όργανα.
Με ποιες τεχνολογίες μελετάται ο εγκέφαλος και το νευρικό σύστημα;
Αυτό είχε σαφή μειονεκτήματα: δεν θα μπορούσατε να συγκρίνετε αυτό το είδος πληροφοριών με αυτό που παρατηρήθηκε στη συμπεριφορά του ατόμου σε πραγματικό χρόνο (πράγμα που σήμαινε μεταξύ άλλων ότι δεν μπορείτε να πάρετε χρήσιμα δεδομένα για τη θεραπεία των ασθενών), ούτε θα μπορούσε κανείς να μελετήσει άμεσα τη δραστηριότητα του εγκεφάλου, που υπάρχει μόνο στους ζωντανούς ανθρώπους. Το τελευταίο είναι πολύ σημαντικό, λαμβάνοντας υπόψη ότι ο εγκέφαλος σχηματίζεται εν μέρει από τη δραστηριότητα που είναι μέσα του: τα χαρακτηριστικά της δυναμικής νευρικής λειτουργίας του καθενός τροποποιούν την ανατομία του εγκεφάλου .
Ευτυχώς σήμερα υπάρχουν τεχνολογίες που επιτρέπουν τη μελέτη όχι μόνο της ανατομίας του εγκεφάλου των ζωντανών και συνειδητών ανθρώπων , αλλά και τη λειτουργία και τη δραστηριότητά της σε πραγματικό χρόνο. Αυτές οι νέες τεχνικές είναι η εγκεφαλογραφία (EGG), η ηλεκτρονική αξονική τομογραφία (CAT), η τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων (ή ΡΕΤ), η αγγειογραφία και η λειτουργική απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (fRMI). Στη συνέχεια θα δούμε τα χαρακτηριστικά του καθενός από αυτά τα συστήματα.
1. Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα ή EEG
Αυτή ήταν μια από τις πρώτες μεθόδους που αναπτύχθηκαν για να «διαβάσουν» τη δραστηριότητα του εγκεφάλου, δηλαδή τα ηλεκτρικά πρότυπα πυροδότησης που διέρχονται από αυτό. Η τεχνική είναι σχετικά απλή και συνίσταται στην αποχώρηση σταθερών ηλεκτροδίων στο τριχωτό της κεφαλής του ατόμου έτσι ώστε να συλλάβει τις ηλεκτρικές παλμώσεις που συλλαμβάνουν ακριβώς κάτω για να στείλουν αυτές τις πληροφορίες σε μια μηχανή. Το μηχάνημα συλλέγει αυτά τα δεδομένα και το εκφράζει με τη μορφή γραμμών και κορυφών δραστηριότητας μέσω ενός γραφικού plotter, όπως και οι σεισμογράφοι που μετρούν την ένταση των σεισμών. Αυτή η εγγραφή δραστηριότητας ονομάζεται εγκεφαλογράφημα .
Το EEG είναι πολύ απλό και ευπροσάρμοστο, ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της δραστηριότητας μερικών νευρώνων ή μεγαλύτερων περιοχών του εγκεφαλικού φλοιού. Χρησιμοποιείται ευρέως για τη μελέτη περιπτώσεων επιληψίας, καθώς και των εγκεφαλικών κυμάτων του ύπνου, αλλά καθώς δεν είναι πολύ ακριβής δεν μας επιτρέπει να γνωρίζουμε ακριβώς σε ποιο τμήμα του εγκεφάλου αυτά τα πρότυπα ενεργοποίησης ξεκινούν. Επιπλέον, η γνώση του τρόπου ερμηνείας των εγκεφαλογραφιών είναι περίπλοκη και χρειάζεστε καλή κατάρτιση και εκπαίδευση για να το κάνετε.
2. Ηλεκτρονική αξονική τομογραφία με ηλεκτρονικό υπολογιστή ή σαρωτή CAT
Το υπολογισμένη αξονική τομογραφία (CAT) , σε αντίθεση με την εγκεφαλογραφία, μας δίνει μια εικόνα του εγκεφάλου και της ανατομίας του που φαίνεται από διάφορες γωνίες, αλλά όχι από τη δραστηριότητά του. Αυτός είναι ο λόγος που βασικά χρησιμεύει στη μελέτη των μορφών και των αναλογιών διαφόρων τμημάτων του εγκεφάλου σε κάθε δεδομένη στιγμή.
3. Τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων ή ΡΕΤ
Αυτό το είδος τομογραφία χρησιμεύει στη μελέτη της εγκεφαλικής δραστηριότητας σε συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου, αν και έμμεσα. Για να εφαρμοστεί αυτή η τεχνική, μια ελαφρώς ραδιενεργή ουσία εγχέεται στο αίμα του ατόμου, η οποία θα αφήσει ένα ίχνος ακτινοβολίας όπου θα περάσει. Στη συνέχεια, ορισμένοι αισθητήρες θα ανιχνεύσουν σε πραγματικό χρόνο ποιες περιοχές του εγκεφάλου είναι εκείνες που μονοπωλούν μια μεγαλύτερη ακτινοβολία, πράγμα που μπορεί να υποδηλώνει ότι οι περιοχές αυτές απορροφούν περισσότερο αίμα επειδή ακριβώς είναι πιο ενεργοί.
Από αυτές τις πληροφορίες μια οθόνη επαναδημιουργεί την εικόνα ενός εγκεφάλου με τις πιο ενεργοποιημένες περιοχές που υποδεικνύονται .
4. Αγγειογράφημα
Το αγγειογράφημα Φαίνεται λίγο σαν το ΡΕΤ, αν και στην περίπτωση αυτή ένα είδος μελάνης εγχέεται στο αίμα. Επιπλέον, το μελάνι δεν συσσωρεύεται για μια στιγμή στις πιο ενεργοποιημένες περιοχές του εγκεφάλου, σε αντίθεση με ό, τι συμβαίνει με την ακτινοβολία, και συνεχίζει να κυκλοφορεί μέσα στα αιμοφόρα αγγεία έως ότου εξαφανιστεί, οπότε δεν επιτρέπει την λήψη εικόνας του εγκεφάλου. εγκεφαλική δραστηριότητα και ναι της δομής και της ανατομίας της.
Χρησιμοποιείται ειδικά για τον εντοπισμό ασθενών περιοχών του εγκεφάλου .
5. Απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (MRI και fMRI)
Τόσο το απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού ως "εκτεταμένη" εκδοχή, λειτουργική απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού ή fMRI, είναι δύο από τις πιο δημοφιλείς τεχνικές μελέτης εγκεφάλου στην έρευνα που σχετίζεται με την ψυχολογία και τις νευροεπιστήμες.
Η λειτουργία του βασίζεται τη χρήση ραδιοκυμάτων σε ένα μαγνητικό πεδίο στο οποίο εισέρχεται ο επικεφαλής του συγκεκριμένου προσώπου .
Οι περιορισμοί αυτών των τεχνικών
Η χρήση αυτών των τεχνολογιών δεν είναι απαλλαγμένη από δυσκολίες . Το πιο προφανές είναι το κόστος του: τα μηχανήματα που απαιτούνται για τη χρήση του είναι πολύ ακριβά και γι 'αυτό πρέπει να προσθέσουμε το κόστος ευκαιρίας για να έχουμε έναν χώρο που προορίζεται για μια κλινική και να έχει τουλάχιστον ένα άτομο υψηλής ειδίκευσης για να οδηγήσει τη διαδικασία.
Επιπλέον, οι πληροφορίες που σχετίζονται με τα μέρη του εγκεφάλου που ενεργοποιούνται δεν παρέχουν πάντα πολλές πληροφορίες, αφού κάθε εγκέφαλος είναι μοναδικός. Αυτό κάνει το γεγονός ότι ένα μέρος του εγκεφαλικού φλοιού "ανάβει" δεν πρέπει να σημαίνει ότι το τμήμα που είναι υπεύθυνο για τη λειτουργία Χ έχει ενεργοποιηθεί.
