az emberi gondolkodás és viselkedés megértése számos megközelítést vehet igénybe, de ahhoz, hogy valóban megértsük, hogyan működik az agy, meg kell nézni benne. Ez nem kell annyira hátborzongató, mint amilyennek hangzik, mivel sok agyi képalkotó módszer ma teljesen nem invazív.
Az alábbiakban áttekintjük a leggyakoribb agyi képalkotó technikákat – az EEG-t és az (f)MRI-t, hogy lássuk, hogyan működnek, és hogyan hasonlítják össze, megvizsgálva mindegyik előnyeit és hátrányait.
mi az az EEG?,
az EEG (elektroencefalográfia) az agyunk elektromos aktivitását a fejbőrön elhelyezett elektródákon keresztül méri. A felszíni mérésekből kiderül, hogy mennyire aktív az agy.
Ez hasznos lehet annak gyors meghatározására, hogy az agyi aktivitás hogyan változhat az ingerekre adott válaszként, valamint hasznos lehet a rendellenes aktivitás mérésére is, például epilepszia esetén .
hogyan fejti ki hatását az EEG?,
az agy elektromos rendszer – minden gondolatunk (tudatos vagy más módon) neuronok hálózatán keresztül jön létre, amelyek elektromos áramok segítségével jeleket küldenek egymásnak. Minél több elektromos jel, annál több neuronális kommunikáció, ami több agyi aktivitásnak felel meg.
az EEG headset elektródái nem képesek észlelni az egyes neuronok változásait, hanem egyszerre több ezer Neuron elektromos változását észlelik.
az elektródák jelét ezután egy erősítőhöz továbbítják, amely (itt nincs meglepetés) felerősíti a jelet., A számítógép ezt követően megkapja ezt a jelet, és képes különböző agyi aktivitási térképeket készíteni, gyors időbeli felbontással.
az EEG hátránya a térbeli felbontás-mivel az elektródák mérik az elektromos aktivitást az agy felszínén, nehéz tudni, hogy a jelet a felület közelében (a kéregben) vagy egy mélyebb régióból állították-e elő.
vannak olyan számítások, amelyek alkalmazhatók arra, hogy megpróbálják megkerülni ezt a korlátozást (például ), de továbbra is kihívást jelent az EEG-kutatás számára.
nézze meg: mi az az EEG és hogyan működik
mi az MRI?,
az MRI (mágneses rezonancia képalkotás) az agy térképét nyújtja – hogyan néz ki egy meghatározott időpontban.
Ez a szerkezeti információ hasznos lehet annak meghatározására, hogy az egyes agyterületek mérete hogyan hasonlítható össze az emberek között, vagy ha van valami rendellenes egy adott agyban (például tumor).
hogyan működik az MRI?
az MRI egy komplex képalkotó módszer, de itt megpróbálunk áttekintést adni.,
ahogy a neve is sugallja, a mágnesek központi szerepet játszanak a mágneses rezonancia képalkotásban, de egy kicsit erősebbek – nagyjából 1000-3000-szer erősebbek, mint az átlagos Hűtőmágnes.
az MRI mágneses mezője kölcsönhatásba lép a hidrogénatomok protonjaival (természetesen nagyon hasznos, hogy 70% víz vagyunk-rengeteg hidrogénatom van a mágnes számára).
általában ezek a protonok véletlenszerű irányba néznek, de a mágneses mező jelentős részét ugyanabba az irányba igazítja., Tehát az MRI-gépben fekszünk, és a hidrogénatomok protonjai (amelyek a testünkben lévő vízben vannak) többnyire ugyanúgy mutatnak. Fúj.
a következő lépéshez rádióimpulzus kerül kibocsátásra (csakúgy, mint egy normál rádiójel, csak sokkal gyorsabb). Ez kölcsönhatásba lép a protonokkal is, lényegében oldalra fordítva. De mivel a rádiófrekvencia csak egy pillanatra történik meg, a protonok korábban visszatérnek igazított állapotukba.
Ez a döntő rész – mivel a protonok ellazulnak, energia szabadul fel, amelyet az MRI gép érzékelői észlelhetnek., Néhány számításon keresztül (amelyek túlmutatnak ezen a blogbejegyzésen, de lásd itt:), a számítógép meghatározhatja, hogy a szövet hogyan nézett ki, a felszabaduló energiától függően, és megmutatja nekünk a szövet képét.
természetesen az MRI csak az agy statikus képét mutatja-anatómiai képet, nem pedig az agy tényleges aktivitását. Szóval hogyan kaphatunk képet az agyi aktivitásról? Itt jön be az fMRI.
mi a helyzet az fMRI-vel?
Ha a jobb karomat akarom mozgatni, néhány dolognak meg kell történnie., Az agyam egy része növeli a tevékenységét, hogy üzenetet küldjön ennek a műveletnek a befejezéséhez, és az agy ezen területe egyre inkább oxigénben gazdag vért kap.
az fMRI esetében ugyanazok a dolgok történnek, mint az MRI – nél-a protonok relaxációjából kibocsátott energiát mérik -, de a számítások ehelyett annak meghatározására irányulnak, hogy az oxigénezett véráramlás mennyisége hogyan változik.
Ha az agy egyik részében több oxigénezett vér van, mint másoknál, akkor valószínű, hogy ez az agyterület aktívabb ., Ez az úgynevezett vér-oxigenizációs szint függő válasz (más néven BOLD).
Ez az az adat, amelyet az fMRI-vel látunk, gyakran egy MRI-kép felett.
az fMRI egyik hátránya az időbeli felbontás. Mivel néhány másodpercig tart, amíg a véráramlás megváltozik, és a tényleges felvételt számítási tényezők korlátozzák, az adatgyűjtés lelassul.
ez gyakran azt jelenti, hogy a résztvevők többször is ingereknek vannak kitéve, és az agy válaszának különböző időpontjait rögzítik minden alkalommal (pl., a választ az első alkalommal fellépő ingereknél rögzítik, 10ms-rel az inger megjelenése után, a második alkalommal stb.).
Ez természetesen alááshatja az új válasz rögzítésének pontosságát, de teljes körű agyi válaszokat biztosít.
hogyan hasonlítják össze őket?
amint azt fentebb megtudtuk, számos különbség van abban, hogy az agyi képalkotó információkat az egyes technológiák hogyan biztosítják.,
további szempontokat is figyelembe kell venni – az MRI gép költsége lényegesen magasabb, mint az EEG (mind a vásárlás, mind a karbantartás szempontjából), és a szükséges képzés szintje sokkal kiterjedtebb.
terepmunka az MRI / fMRI-vel szintén nem fog megtörténni, mivel nincs mód arra, hogy egy ilyen gép valóban hordozható legyen.
az EEG-vel végzett kísérlet beállítása túl sok gond nélkül is elvégezhető – néha olyan egyszerű, mint a fülhallgató behelyezése, valamint az adatminőség ellenőrzése. Az automatikusan kiszámított mutatók gyors betekintést nyújthatnak az EEG emberi viselkedéséről is.,
az MRI-gépbe való mászás közben könnyen elvégezhető annak eldöntése, hogy melyik rádióimpulzust kell szállítani, vagy az adatok elemzése olyan feladat, amely magas szintű tudást és szakértelmet igényel.
az alábbi táblázatban összegyűjtöttük az egyes elemek előnyeit és hátrányait.
melyiket kell használni?
mint mindig, ez a kutatási kérdéstől függ. Ha jobban foglalkozunk a szerkezeti és funkcionális részletekkel, akkor az MRI vagy az fMRI lehet az Ön választása, ha képes megtenni a szükséges jelentős beruházásokat.,
az agyműködéssel kapcsolatos gyorsabb, megfizethető és hozzáférhető betekintés érdekében, szoros időbeli felbontással, az EEG a választás módja.
Ha további útmutatást szeretne a kutatás választott módjának eldöntéséhez, akkor keresse fel és beszéljen csapatunkkal.
remélem, hasznosnak találta ezt a vitát és az MRI, az fMRI és az EEG összehasonlítását. Ha még mélyebb megértést szeretne kapni az EEG-ről, akkor töltse le az alábbi ingyenes útmutatót!
