5 výzkumných nástrojů v neurovědách

Neuroscience je vědecká disciplína, která studuje nervový systém a jak různé prvky, které ji tvoří, vzájemně ovlivňují a vedou ke vzniku chování. Jedná se o komplexní studijní obor, který je zodpovědný za fungování neuronů k chování, a proto velmi široký. Je však velmi užitečné, pokud jde o pochopení toho, jak se naše chování vyvíjí.

Dobře, tato disciplína využívá k získání znalostí vědeckou metodu prostřednictvím řady výzkumných nástrojů v neurovědách. Ve skutečnosti, tyto jsou užitečné jak pro zkoumání anatomie a funkčnosti mozku. Každý z nich má samozřejmě určité výhody a nevýhody, které je činí vhodnými pro určité situace a ne pro ostatní.

Níže tedy stručně rozebíráme nejčastěji používané nástroje v neurovědách: EEG, MEG, TAC, TEP a fMRI..

Elektroencefalogram (EEG)

Je to nástroj, který měří, jak elektřina proudí podél mozkové kůry. Když je neuron aktivován, vytvoří se přes něj krok iontů, který můžeme měřit řadou elektrod. Tyto elektrody jsou umístěny přímo na pokožce hlavy spolu s nějakým typem látky, která usnadňuje průchod proudu. Díky tomu můžeme zachytit neurální činnost ve formě vln.

EEG je jedním z nástrojů výzkumu neurověd s velkou časovou kapacitou. Jeho prostorová kapacita je však velmi špatná. Je vhodné spojit vlnové vzorce s určitými procesy, ale pokud je chceme najít, musíme použít jiný nástroj.

Příklad jeho použití je během vyšetřování fází snu. To proto, že každý z nich odpovídá specifickému vzoru vln.

Magnetoencefalogram (MEG)

Je to velmi podobná EEG, ale nezachycuje změny napětí, ale magnetická pole neuronů. Je to fyzikální princip, že každý elektrický proud vytváří magnetické pole kolmé na sebe. Díky tomu můžeme umístit některé receptory na pokožku hlavy, které měří mozkovou aktivitu.

Navíc strukturní anatomie kortexu způsobuje, že magnetické pole některých neuronů neopouští lebku, zatímco jiné ano. Toto Je užitečné měřit aktivitu určitých oblastí mozku Žádný šum nebo rušení.

Ve srovnání s EEG má MEG horší časové rozlišení. Je to proto, že detekce magnetického pole má více zpoždění. Ale je to pravda předpokládá velké zlepšení prostorového rozlišení, protože můžeme znát místo, ve kterém byla tato magnetická pole vytvořena.

Počítačová axiální tomografie (CAT)

Je to jeden z výzkumných nástrojů v neurovědách užitečnější je prozkoumat strukturní anatomii mozku. Jedná se o průchod mnoha rentgenových paprsků kolem hlavy z různých úhlů. Jakmile to uděláte, prostřednictvím počítačového programu, všechny obrazy jsou sestaveny tak, aby měly obraz mozku ve 3D.

Při průchodu lidským tělem je určitá část rentgenového záření absorbována strukturami, které kříží. Pokud tedy na druhou stranu vložíme přijímač, uvidíme fotografii zbytku rentgenového záření. nám poskytne obraz oblastí, ve kterých jste ve stupních šedi prošli.

CT je velmi užitečná technika pro sledování anatomie mozku a představuje velmi snížené náklady, kromě jednoduché praxe. Přesto má určité nevýhody. Hlavní a možná závažnější je invazivita testu. Část záření je absorbována mozkem; to způsobuje, že jeho použití je omezeno, aby se zabránilo škodám. Navíc dnes existují techniky s mnohem lepším prostorovým a časovým rozlišením než TAC, jako je magnetická rezonance.

Pozitronová emisní tomografie (PET)

PET umožňuje stanovit úroveň metabolické aktivity každé oblasti mozku. To je pro vyšetřování zajímavé, protože nám poskytuje skvělé informace o tom, kde dochází k činnosti mozku.

K dosažení tohoto cíle se subjektu injikuje glukóza vázaná na radioaktivní značku (2-deoxy-D-glukóza). Tato látka bude putovat do mozku, kde pozitrony radioaktivního izotopu budou reagovat s elektrony z okolních atomů. Tak se navzájem zničí, uvolnění světla v procesu.

Toto světlo způsobené reakcí pozitronů přijímač. Tímto způsobem získáte obraz o oblastech, kde mozek spotřeboval více glukózy.

Tato technika je obvykle používána ve stejnou dobu jako CT, aby bylo možné přesně zjistit, kde se metabolizuje glukóza. PET vykazuje vysoké prostorové rozlišení, ale světský ponechává mnoho, co je žádoucí, protože člověk musí čekat na to, až bude látka spotřebována mozkem. Obecně platí, že tento proces nastává po kognitivní události, kterou chceme měřit.

Navíc je to jedna z nejvíce invazivních technik v rámci nástrojů výzkumu v oblasti neurověd. Zahrnuje zavedení záření přímo do mozku s následným ohrožením jeho struktur. Používá se proto pouze v případech, kdy je to velmi nutné.

Magnetická rezonance (MR) a funkční magnetická rezonance (RMf)

Společně s TAC, MRI je jednou z nejpoužívanějších technik jak v neurovědách, tak v medicíně. MRI využívá fyzickou skutečnost, že atomy určitých látek v lidském těle reagují, když jsou překročeny elektromagnetickou vlnou.

Tým MRI používá velký magnet k orientaci osy všech atomů vodíku v mozku jedním směrem. Když elektromagnetický puls ustane, všechny tyto atomy budou přemístěni a vrátí energetický signál, který můžeme zachytit.

FMRI je varianta první nám umožňuje měřit aktivitu a strukturu mozku v reálném čase, zatímco subjekt provádí aktivitu s krátkou časovou latencí. Mezi nástroji výzkumu v neurovědách je možná to, že nejlepší prostorové a časové výsledky přispívají.

Také, jeho invazivita je naprosto nulová, protože magnetická pole pod určitým výkonem nepoškozují strukturu mozku. Jeho problém spočívá v jeho vysokých nákladech, jak na vybavení, tak na jeho údržbě. Získání RMf zařízení stojí kolem 5 milionů eur. Proto si ne všechny nemocnice mohou dovolit.

V tomto článku jste se dozvěděli více o některých výzkumných nástrojích v současné době používaných neurovědách. Studium této vědy je stále v rané fázi. Díky těmto technikám, pokaždé, když víme, jak funguje mozek.

Neuroscience, způsob, jak porozumět chování mysli Neuroscience se snaží odpovědět na všechny otázky, které se vědci ptají na vztah mezi fungováním mozku a mysli. Přečtěte si více "