forståelse af menneskelig tanke og adfærd kan tage mange tilgange, men for virkelig at forstå, hvordan hjernen fungerer, skal du se inde i den. Dette behøver ikke være så grusomt, som det lyder, da mange hjerneafbildningsmetoder i dag er helt ikke-invasive.
nedenfor vil vi gennemgå de mest almindelige hjerneafbildningsteknikker – EEG og (f)MR, for at se, hvordan de fungerer, og hvordan de sammenligner, se på fordele og ulemper ved hver.
Hvad er EEG?,
EEG (elektroencefalografi) måler den elektriske aktivitet i vores hjerne via elektroder, der er placeret i hovedbunden. Det fortæller os, fra overflademålingerne, hvor aktiv hjernen er.
dette kan være nyttigt til hurtigt at bestemme, hvordan hjerneaktivitet kan ændre sig som reaktion på stimuli, og kan også være nyttigt til måling af unormal aktivitet, såsom med epilepsi .
Hvordan virker EEG?,
hjernen er et elektrisk system – alle vores tanker (bevidst eller ej) er genereret gennem et netværk af neuroner, der sender signaler til hinanden ved hjælp af elektriske strømme. Jo flere elektriske signaler, jo mere neuronal kommunikation, hvilket svarer til mere hjerneaktivitet.
elektroderne i et EEG-headset kan ikke registrere ændringer i enkelte neuroner, men i stedet registrere de elektriske ændringer af tusinder af neuroner, der signalerer på samme tid.
signalet fra elektroderne sendes derefter til en forstærker, der (ingen overraskelser her) forstærker signalet., En computer modtager derefter dette signal og kan generere forskellige kort over hjerneaktivitet med en hurtig tidsmæssig opløsning.
en ulempe for EEG er den rumlige opløsning – da elektroderne måler elektrisk aktivitet ved hjernens overflade, er det vanskeligt at vide, om signalet blev produceret nær overfladen (i Corte.) eller fra et dybere område.
Der er beregninger, der kan anvendes, der forsøger at omgå denne begrænsning (f.eks.), men det er stadig en udfordring for EEG-forskning.
tjek: hvad er EEG, og hvordan virker det
Hvad er MR?,
MR (magnetic resonance imaging) giver et kort over hjernen – hvordan det ser ud på et bestemt tidspunkt.
denne strukturelle information kan være nyttig til at bestemme, hvordan størrelserne på visse hjerneområder sammenlignes på tværs af mennesker, eller hvis der er noget unormalt ved en bestemt hjerne (for eksempel en tumor).
hvordan virker MR?
MR er en kompleks billeddannelsesmetode, men vi vil forsøge at give dig et overblik her.,
Som navnet antyder, er magneter centrale for magnetisk resonansbilleddannelse, men ganske lidt stærkere – cirka 1.000 til 3.000 gange stærkere end den gennemsnitlige Køleskabsmagnet.
magnetfeltet fra MR interagerer med protonerne i vores hydrogenatomer (det er selvfølgelig ret praktisk, at vi er 70% vand – der er masser af hydrogenatomer, som magneten kan påvirke).
normalt vender disse protoner i tilfældige retninger, men magnetfeltet gør en betydelig del af dem i samme retning., Så vi ligger i MR-maskinen, og protonerne i hydrogenatomerne (der er i vandet i vores krop) peger for det meste på samme måde. Pyha.
for det næste trin udsendes en radiopuls (ligesom et normalt radiosignal, bare meget hurtigere). Dette interagerer også med protonerne, der i det væsentlige vender dem til siden. Men da radiofrekvensen kun sker et øjeblik, slapper protonerne tilbage til deres justerede tilstand før.
Dette er den afgørende bit – når protonerne slapper af, frigives energi, som kan detekteres af sensorer i MR-maskinen., Gennem nogle beregninger (der er uden for rammerne af dette blogindlæg, men se her:), kan computeren bestemme, hvordan vævet så ud, afhængigt af denne energi, der frigives, og vise os et billede af vævet.
selvfølgelig viser MR kun os et statisk billede af hjernen – et anatomisk billede, ikke af hjernens faktiske aktivitet. Så hvordan kan vi få et billede af hjernens aktivitet? Det er her fMRI kommer ind.
hvad med fMRI?
Hvis jeg vil flytte min højre arm, skal der ske et par ting., En vis del af min hjerne vil øge sin aktivitet for at sende beskeden for at fuldføre denne handling, og dette område af hjernen vil modtage stadig så lidt mere iltrige blod.
for fMRI sker de samme ting som med MR – den energi, der udsendes fra afslapning af protoner, måles – men beregningerne er i stedet rettet mod at bestemme, hvordan mængden af iltet blodgennemstrømning ændres.
Hvis der er mere iltet blod i en del af hjernen sammenlignet med andre, er chancerne for, at dette hjerneområde er mere aktivt ., Dette er kendt som blod-O .ygenation niveau afhængig respons (ellers kendt som fed).
Dette er de data, vi ser med fMRI, ofte visualiseret over et MR-billede.
en ulempe ved fMRI er den tidsmæssige opløsning. Da det tager flere sekunder for blodgennemstrømningen at ændre sig, og den faktiske optagelse er begrænset af beregningsfaktorer, sænkes dataindsamlingen.
dette betyder ofte, at deltagerne udsættes for en stimuli flere gange, og forskellige tidspunkter for deres hjernerespons registreres hver gang (f. eks., responsen registreres ved stimuli-indtræden første gang, 10 ms efter stimulus-indtræden anden gang osv.).
dette kan selvfølgelig undergrave nøjagtigheden af at optage et nyt svar, men giver et komplet udvalg af hjernesvar.
Hvordan sammenligner de alle?
som vi har lært ovenfor, er der flere forskelle i, hvordan hjerneafbildningsoplysningerne leveres af hver teknologi.,
Der er også yderligere ting at overveje – omkostningerne ved en MR-maskine er betydeligt højere end en EEG (både til køb og vedligeholdelse), og det krævede uddannelsesniveau er meget mere omfattende.
at udføre feltarbejde med MR / fMRI vil heller ikke ske, da der ikke er nogen måde at gøre en sådan maskine virkelig bærbar.
opsætning af et eksperiment med EEG kan også udføres uden for meget besvær – nogle gange så let som at placere et headset på og kontrollere datakvaliteten. Målinger, der automatisk beregnes, kan også give hurtig indsigt i menneskelig adfærd med EEG.,
mens man klatrer ind i en MR-maskine, kan man nemt nok beslutte, hvilken radiopuls der skal leveres, eller analysere dataene er en opgave, der kræver et højt niveau af viden og ekspertise.
Vi har sammensat fordele og ulemper ved hver i tabellen nedenfor.
hvilken skal du bruge?
som altid afhænger dette af dit forskningsspørgsmål. Hvis du er mere optaget af strukturelle og funktionelle detaljer, kan MR eller fMRI godt være dit valg, hvis du er i stand til at foretage den betydelige investering, der kræves.,
for hurtigere, overkommelig og tilgængelig indsigt om hjernefunktion med en stram tidsmæssig opløsning er EEG den valgte metode.
Hvis du gerne vil have mere vejledning i beslutningen om den valgte metode til din forskning, så kontakt og tal med vores team.
Jeg håber, at du har fundet denne diskussion og sammenligning af MR, fMRI og EEG nyttig. Hvis du gerne vil have en endnu dybere forståelse af EEG, så Do !nload vores gratis guide nedenfor!
