ihmisen ajattelun ja käyttäytymisen ymmärtäminen voi viedä monia lähestymistapoja, mutta jotta todella ymmärtäisi, miten aivot toimivat, on katsottava sen sisälle. Tämän ei tarvitse olla niin kammottavaa kuin miltä se kuulostaa, sillä monet aivojen kuvantamismenetelmät ovat nykyään täysin ei-varoittavia.
Alla käymme läpi yleisimpiä aivojen kuvantamisen tekniikoita – EEG, ja (f)MRI, nähdä, miten ne toimivat, ja miten he verrata, tarkastellaan etuja ja haittoja kunkin.
mitä EEG on?,
EEG (electroenkefalography) mittaa aivojemme sähköistä toimintaa päänahkaan sijoitettujen elektrodien kautta. Se kertoo pintamittausten perusteella, kuinka aktiivisia aivot ovat.
tästä voi olla hyötyä nopeasti määriteltäessä, miten aivojen toiminta voi muuttua ärsykkeisiin reagoidessa, ja siitä voi olla hyötyä myös epänormaalin aktiivisuuden mittaamisessa, kuten epilepsian yhteydessä .
Miten EEG työtä?,
aivot on sähköinen järjestelmä – kaikki ajatuksemme (tietoisesti tai muuten) on luotu verkosto neuronien, jotka lähettävät signaaleja toisilleen apua sähkö-virtaukset. Enemmän sähköisiä signaaleja, sitä enemmän hermosolujen viestintää, joka vastaa enemmän aivojen toimintaa.
EEG-kuulokkeiden elektrodit eivät havaitse muutoksia yksittäisissä neuroneissa, vaan havaitsevat samalla tuhansien signaloivien neuronien Sähköiset muutokset.
elektrodien signaali lähetetään sitten vahvistimeen, joka (ei yllätyksiä tässä) vahvistaa signaalia., Tämän jälkeen tietokone vastaanottaa tämän signaalin ja voi luoda erilaisia karttoja aivojen toiminnasta nopealla aikaresoluutiolla.
Yksi haittapuoli EEG on spatiaalinen resoluutio – kuten elektrodit mitata sähköistä toimintaa aivojen pinnalla, on vaikea tietää, onko signaali on tuotettu lähellä pintaa (aivokuori) tai syvemmällä alueella.
On olemassa laskelmia, joita voidaan soveltaa, että yritys kiertää tämä rajoitus (esim.), mutta se on edelleen haaste EEG-tutkimukseen.
tsekkaa: Mikä on EEG ja Miten se toimii
Mitä MAGNEETTIKUVAUS?,
MRI (magneettiresonanssikuvaus) antaa kartan aivoista – miten se näyttää tietyn hetken ajassa.
Tämä rakenteellinen tieto voi olla hyödyllistä määritettäessä, miten koot tiettyjen aivojen alueilla vertaile eri ihmisiä, tai jos on jotain epänormaalia erityisesti aivoissa (kasvain, esimerkiksi).
Miten MRI toimii?
MRI on monimutkainen kuvantamismenetelmä, mutta yritämme antaa yleiskuvan tästä.,
Kuten nimestä voi päätellä, magneetit ovat keskeisiä magneettikuvaus, mutta melko vähän vahvempi – noin 1000-3000 kertaa tehokkaampi kuin keskimääräinen jääkaappimagneetti.
magneettisen kentän MRI vuorovaikutuksessa protonien meidän vetyatomit (se on tietenkin hyvä, että meillä on 70% vettä – on paljon vetyatomeja varten magneetti vaikuttaa).
Yleensä, nämä protonit kohtaavat satunnaisessa suuntiin, mutta magneettikenttä tekee merkittävän osan niistä kohdista samaan suuntaan., Makaamme MAGNEETTIKUVAUSKONEESSA, ja vetyatomien protonit (jotka ovat ruumiissamme vedessä) osoittavat enimmäkseen samalla tavalla. Huh.
seuraavassa vaiheessa säteilee radiopulssi (aivan kuten normaali radiosignaali, vain paljon nopeampi). Tämä myös vuorovaikutuksessa protonit, lähinnä kääntämällä ne sivuun. Mutta koska radiotaajuus tapahtuu vain hetken, protonit rentoutuvat takaisin kohdalleen jo aiemmin.
Tämä on ratkaiseva bitti – protonien relaksoidessa vapautuu energiaa, joka voidaan havaita magneettikuvauskoneen sensoreilla., Läpi joitakin laskelmia (jotka eivät kuulu tämän blogi, mutta katso täältä: ), tietokone voi määrittää, mitä kudosta näytti, riippuen tämä energia, joka vapautuu, ja näytä meille kuva kudosta.
tietenkin, MRI vain osoittaa meille, staattinen kuva aivojen anatominen kuva, ei aivojen varsinainen toiminta. Miten saamme kuvan aivotoiminnasta? Tänne fMRI tulee.
entä fMRI?
Jos haluan liikuttaa oikeaa kättäni, muutaman asian on tapahduttava., Tietty osa aivoista, lisää sen toimintaa, lähetä viesti täydentää tätä toimintaa, ja että alueella aivoissa saavat yhä niin hieman enemmän hapekasta verta.
Varten fMRI, samoja asioita tapahtuu kuin MRI – energia emittoituu rentoutumista protonien mitataan, mutta laskelmat ovat sen sijaan pyritään määrittelemään, miten määrä happipitoista verta virtaa muutoksia.
Jos jossain aivojen osassa on enemmän hapetettua verta kuin muissa, on todennäköistä, että tämä aivoalue on aktiivisempi ., Tätä kutsutaan veren hapetuksesta riippuvaiseksi vasteeksi (tunnetaan muuten nimellä lihavoitu).
Tämä on fMRI: llä nähtävä data, joka usein visualisoidaan MAGNEETTIKUVAN päälle.
Yksi haittapuoli kanssa fMRI on ajallinen resoluutio. Koska verenkierron muuttuminen kestää useita sekunteja ja varsinaista tallennusta rajoittavat laskennalliset tekijät, tiedonkeruu hidastuu.
Tämä tarkoittaa usein sitä, että osallistujat ovat alttiina ärsykkeisiin useita kertoja, ja eri ajankohtina niiden aivot vastaus kirjataan joka kerta (esim., vaste kirjataan ärsykkeisiin ensimmäisen kerran, 10ms jälkeen ärsyke alkaa toisen kerran, ja niin edelleen).
Tämä voi tietysti heikentää uuden vasteen kirjaamisen tarkkuutta, mutta antaa täyden valikoiman aivovasteita.
miten he kaikki vertailevat?
Kuten olemme oppineet edellä, on olemassa useita eroja siinä, miten aivojen kuvantaminen tietoja on esittänyt kunkin teknologian.,
On olemassa myös muita asioita huomioon – kustannukset MRI kone on huomattavasti suurempi kuin EEG: n (sekä osto ja huolto), ja vaaditun koulutuksen taso on paljon laajempi.
kenttätyön tekeminen MK / fMRI: n kanssa ei myöskään tule tapahtumaan, sillä sellaista konetta ei voi tehdä aidosti kannettavaksi.
perustaa kokeilun, jossa EEG-voidaan tehdä myös ilman liikaa vaivaa – joskus yhtä helppoa kuin asettamalla hf-laitteen ja tarkistaa tietojen laatua. Automaattisesti laskettavat mittarit voivat myös tarjota nopeita oivalluksia ihmisen käyttäytymisestä EEG: llä.,
Kun kiipeily osaksi MRI kone voidaan suorittaa helposti tarpeeksi, päättää, mikä radio pulssi toimittaa, tai analysoida tietoja, on tehtävä, joka vaatii korkean tason osaamista ja asiantuntemusta.
olemme koonneet jokaisen edut ja haitat alla olevaan taulukkoon.
, Joka sinun pitäisi käyttää?
kuten aina, tämä riippuu tutkimuskysymyksestäsi. Jos olet enemmän huolissaan rakenteellisia ja toiminnallisia yksityiskohtia, niin MRI tai fMRI voisi hyvin olla valinta, jos pystyt tekemään huomattavia investointeja tarvitaan.,
nopeammin, edullinen, ja helposti oivalluksia aivojen toimintaa, tiukka ajallinen tarkkuus, EEG on menetelmä valinta.
Jos haluat enemmän opastusta päättäessäsi tutkimuksesi valintatavasta, ota yhteyttä ja keskustele tiimimme kanssa.
toivottavasti olet löytänyt tämän keskustelun ja vertailun MRI, fMRI ja EEG hyödyllistä. Jos haluat saada vielä syvempää ymmärrystä EEG, lataa ilmainen opas alla!
