שיטות מחקר א' ו-ב' Flashcards
1
Q
מה השלבים לחקר מבנה המוח (מורפולוגיה)?
A
- ניקוז הדם מהמוח והחלפתו בנוזל אחר למשל מים פיזיולוגיים
- שימור המוח בתוך חומר מקבע שמעכב תהליכי ריקבון ופירוק, למשל פורמלין. (לתהליך זה קוראים פיקציה)
- פריסת המוח לפרוסות דקות באמצעות מיקרוטום. העובי הנדרש מוכתב ע”י מה שאנחנו מבקשים לבדוק.
- צביעת הרקמה, כך שנוכל להבחין בכל הפרטים המורפולוגיים הקטנים של התאים.
2
Q
הגדר Nissel Staining
A
צביעה של הסומות בלבד, רק את גופי התאים ולא את החלקים האחרים של התא (כשהן גופי הנוירונים והן הגופים של תאי התמך נצבעים), כך שהחומר הלבן (האקסונים) נשאר לבן.
זוהי שיטת הצביעה המרכזית שמאפשרת לנו לזהות מיקומים מדויקים של פגיעות מוחיות.
3
Q
הגדר Golgi Staining
A
צביעה של התא כולו, לא רק של הסומה. היתרון של צביעה כזו הוא שהיעילות שלה נמוכה מאוד כך שרק 1% מהתאים סופגים את החומר ונצבעים, מה שמאפשר לנו לבודד אזורים קטנים, להבחין בנוירונים בודדים ולזהות מבנים מעניינים בסוגים שונים של תאים על סמך המורפולוגיה שלהם.
4
Q
ישנה שיטה לצביעה של המיאלין בלבד, כלומר רק של אקסונים שעטופים במיאלין ובעצם של החומר הלבן בלבד.
נכון או לא נכון?
A
נכון
5
Q
תנו דוגמאות לכמה סוגים שונים של מיקרוסקופים
A
- מיקרוסקופ אור
- מיקרוסקופ אלקטרונים
- מיקרוסקופ קונפוקלי
6
Q
הגדר מיקרוסקופ אור
A
המיקרוסקופ הסטנדרטי שכולנו מכירים, נותן הגדלה של בערך פי 1500.
7
Q
הגדר מיקרוסקופ אלקטרונים
A
מיקרוסקופ שיורה קרן של אלקטרונים על הרקמה, כשהפיזור שלהם במרחב שלה יוצר תמונה מוגדלת פי 8^10. כמובן שזה הרבה יותר ממיקרוסקופ האור, ולכן זה גם יותר שימושי – אפשר לזהות לא רק נוירונים בודדים, אלא אפילו מבנים קטנטנים בתוך הסומות שלהם. סוג מסוים של מיקרוסקופ כזה יכול אפילו לספק תמונה תלת ממדית (אם כי ברזולוציה קצת פחות טובה).
מה שכן, כדי שנוכל לראות משהו באמצעות מיקרוסקופ האלקטרונים, הסלייסים צריכים להיות דקים במיוחד.
8
Q
מהו חיסרון של מיקרוסקופ האלקטרונים?
A
החיסרון של המיקרוסקופ הזה הוא שבשביל להשתמש בו יש הרבה הכנות שצריך לעשות עם הרקמה, שחלקן יכולות לשנות את המבנים והתכונות שלה (למשל, צריך להקפיא את הרקמה, מה שיכול להעלים כמה תכונות).
9
Q
הגדר מיקרוסקופ קונפוקלי
A
בשימוש במיקרוסקופ כזה, מחדירים צבע פלורסנטי לרקמה, יורים עליה קרן לייזר וזו מאירה את הצבע. הזיהוי של האור מאפשר יצירה של תמונה מוגדלת, ברזולוציה מעט טובה יותר מזו שנותן מיקרוסקופ האור אך רחוקה מזו של מיקרוסקופ האלקטרונים.
10
Q
מה היתרונות של מיקרוסקופ קונפוקלי?
A
ראשית, עם מיקרוסקופ קונפוקלי אפשר לעבוד עם סלייסים עבים, כשאפילו ניתן לקבוע הדמיה מעובי ספציפי, כלומר מעומק כזה או אחר של הרקמה (כמובן שיש לזה גבול מסוים. ההגבלה היא בחדירות הלייזר, ובכמה עמוק הוא יכול להגיע, וכן ישנה סכנה בכך שהרקמה עלולה להתחמם מהלייזר יתר על המידה).
שנית, ובעיקר, ניתן להשתמש בשיטה הזו גם על מוח חי (של איזו חיה מסכנה, לא בני אדם).
11
Q
מהן השיטות השונות לחקירת מבנה המוח דרך מסלולים בין תאים?
A
▪ Anterograde Labeling
▪ Retrograde Labeling
12
Q
הגדר Anterograde Labeling
A
חושפים את הרקמה לחומר שנכנס לתא דרך הדנדריטים, ממשיך לאורך האקסון עד לכפתורים הסופיים. היכן שנאתר את החומר שהתפשט, נדע שלשם נשלחים אקסונים מאתר ההזרקה, כלומר נוכל לדעת לאיזה אזור מועבר האינפוט מאתר ההזרקה, בעצם לאן מגיע הפלט
13
Q
במה נשתמש כדי לאתר קשרים טרנסנוירונלים
(כלומר בין כמה וכמה נוירונים ולא רק מסלול של נוירון בודד)?
בשיטת Anterograde Labeling
A
ונזריק וירוס בשם בשם Herpes Simplex Virus
שמתפשט לו במוח ומסמן לנו את המסלול.
14
Q
הגדר Retrograde Labeling
A
חושפים את הרקמה לחומר שיודע להיספג דרך הכפתורים הסופיים ולהגיע משם עד לדנדריטים. כך נוכל לגלות עבור אתר ההזרקה מאיזה אזור מגיע האינפוט שהוא מקבל, כלומר מאיפה מגיע הקלט
15
Q
במה נשתמש כדי לאתר קשרים טרנסנוירונלים
(כלומר בין כמה וכמה נוירונים ולא רק מסלול של נוירון בודד)?
בשיטת Retrograde Labeling
A
עבור קשרים טרנסנוירונלים נשתמש בווירוס שנקרא Pseudorabies Virus.
16
Q
מה אחד היתרונות המרכזיים של שיטות הדמיה לחקר המוח?
A
הן לא פולשניות.
יוצרות תמונה מדומה של המוח החי.
17
Q
הגדר CT
A
Computerized Tomography
מכשיר שסורק את הפעילות הרדיואקטיבית במוח מכל הכיוונים באמצעות X-Rays, קרני רנטגן, כאשר כל קרן מנסה בעצם לחדור דרך הראש ולצאת מהצד השני כדי להגיע אל הגלאי שאמור לקלוט אותה.
18
Q
CT טוב בזיהוי של אילו מחלות?
A
שבץ
דימומים במוח
גידולים
19
Q
הגדר MRI
A
בשיטה זו מעבירים דרך הראש שדה מגנטי חזק מאוד. כמה חזק? ובכן, עוצמת השדה המגנטי של כדה”א היא כ-0.5 גאוס, בעוד שב-MRI משתמשים בשדה מגנטי בעוצמה של כ-3 טסלה, שהם 30,000 גאוס. לכן, אסור לקרב למכשיר שום דבר ממתכת
20
Q
מה אחד היתרונות של MRI?
A
הוא נותן לנו רזולוציה מרחבית טובה מאוד של המוח, עד רמת המ”מ,
וגם ניתן לקבל תמונות תלת ממדיות של מזוויות שונות.
21
Q
מה העלות של CT?
A
זול יחסית
22
Q
מה העלות של MRI?
A
יקר מאוד
23
Q
האם ב-CT יש הפרדה בין חומר אפור ללבן?
A
אין
24
Q
האם ב-MRI יש הפרדה בין חומר אפור ללבן?
A
יש
25
האם החשיפה ל-CT מזיקה?
כן.
חשיפה מזיקה – הרי בקרינה מייננת עסקינן, כזו שעלולה לשבור מולקולות DNA בתוך התא, דבר שעלול לפגוע במנגנון שכפול תאים, ובמקרים קיצוניים אף להתפתחות תאים סרטניים.
26
האם חשיפה ל-MRI מזיקה?
חשיפה לא מזיקה (כל עוד לא מקרבים שום דבר ממתכת), אין קרינה מייננת.
27
מה הנגישות של CT?
פתוח לכולם
28
מה הנגישות של MRI?
לא כולם יכולים לעבור את התהליך, כל מי שמתכת היא חלק מהגוף שלו בצורה כזו אחרת מנוע מכך.
29
אילו זוויות צילום אפשריות ב-CT?
חתכים הוריזונטליים בלבד.
30
אילו זוויות צילום אפשריות ב-MRI?
צילומים מחתכים וזוויות שונות.
31
מהו יתרון בולט של CT ו-MRI ביחד?
לא פולשניות
32
הגדר MRA
נגזרת של MRI.
Magnetic Resonance Angiography
משתמשים בחומר שמדגיש תנועות נוזלים במקום להבחין בין חומר אפור לחומר לבן. כך מקבלים תמונה טובה של כלי הדם במוח, וניתן לאבחן פתולוגיות שונות שקשורות אליהם.
33
הגדר DTI
נגזרת של MRI.
Diffusion Tensor Imaging
פילטר שמאפשר לנו לא רק לזהות חומר לבן, אלא גם להבחין בקבוצות של אקסונים.
ה-MRI עוקב במצב כזה אחרי התנועה של מולקולות מים בסדרה של צילומים. מולקולות חופשיות נעות רנדומלית במרחב פתוח – איזוטרופיה – כך שאם נזהה קבוצה של מולקולות מים שנעות באותו כיוון מסוים – אנ-איזוטרופיה – נדע שהן כלואות באקסונים, וכך נוכל לזהות את האקסונים והקשרים שהם יוצרים. זאת למרות שלא נדע לאיזה כיוון בתוך האקסונים המים זורמים (מ-א' ל-ב' או מ-ב' ל-א').
34
אילו סוגי שיטות קיימות לחקר פונקציות במוח?
▪ עושים מניפולציות על המוח ← מסיקים על פונקציות משינוי בהתנהגות:
1. שיטה שבמסגרתה בוחנים פגיעות מוחיות (Lesions).
2. שיטה של גרייה חשמלית של המוח.
▪ עושים מניפולציה על ההתנהגות / עוקבים אחרי ההתנהגות ← מודדים שינויים בפעילות מוחית. עושים את זה באמצעות הקלטה של הפעילות המוחית.
35
הגדר Experimental Ablation
פגיעות יזומות במוחות של בע"ח בשם חקירת המוח
36
ישנן כמה דרכים ליצור פגיעות יזומות במוח.
במה נשתמש על מנת ליצור פגיעה יזומה?
בעזרת אלקטרודות או צינור קטנטן בשם Cannula שמחדירים למוח
37
ישנן כמה דרכים ליצור פגיעות יזומות במוח
מהן?
▪ שאיבה של הרקמה מחוץ למוח.
▪ הרס של הרקמה באחת משתי דרכים:
1. מתן זרם חשמלי לאזור מסוים שהורג את התאים שנמצאים בסביבה הקרובה לאלקטרודה. קצת קשה לשלוט על היקף הנזק, זה לא סלקטיבי ופוגע גם באקסונים של תאים רחוקים שבמקרה נמצאים באזור.
2. בצורה כימית, פסיכופרמקולוגיה, שחרור של רעלן שיכול לפגוע בתאים בדרכים שונות
השיטה הזו ספציפית ומדויקת יותר מזו החשמלית, מותירה את האקסונים הלא קשורים ללא פגע.
▪ קירור של הרקמה, הטמפ' יורדת והתאים מפסיקים לפעול ולייצר פוטנציאלי פעולה (תהליך הפיך, זה חוזר כשהטמפ' עולה). שיטה כזו פחות רלוונטית למקרים בהם נרצה לבדוק שינוי בהתנהגות לאורך זמן.
38
למה בעולם של experimental ablation לא ניתן להשתמש בקבוצת ביקורת של חיות בהן לא נגענו כלל?
כי עצם הכנסת האלקטרודה שאמורה לגרום לפגיעה גורמת כשלעצמה לפגיעה קטנה במוח, כשעד כמה שאנחנו יודעים יכול להיות שהיא עצמה (ההכנסה) זו שהביאה לשינוי בהתנהגות ולא הפגיעה היזומה המרכזית.
39
הגדר Sham Lesion
בעצם פלסבו, החדרה של האלקטרודה לחיות בקבוצת הביקורת באותו האופן כמו עבור הקבוצה של החיות הנבדקות, רק מבלי לגרום לפגיעה המרכזית עצמה.
40
הגדר ברגמה
הברגמה יושבת על חיבור של עצמות הגולגולת, וזו נקודת הייחוס שלנו לאיתור אזורים שונים במוח
נקודת האפס במערכת הקואורדינטות, ראשית הצירים
41
הגדר stereotaxic surgery
דרך להכניס את האלקטרודה למקום המדוייק בו נרצה ליצור את הפגיעה במוח.
42
ניתן להשתמש ב-stereotaxic surgery אפילו על בני אדם, למשל כדי ליצור פגיעה מוחית שתקל על סימפטומים של מחלה כלשהי, כמו פרקינסון.
נכון או לא נכון?
נכון
43
הגדר הקלטה של הפעילות החשמלית במוח
הקלטת הירי של פוטנציאלי פעולה אצל נוירונים מסוימים, כאשר אנחנו יודעים שנוירון שקצב הירי שלו גבוה יותר הוא נוירון פעיל יותר ולהיפך.
44
ישנן 3 שיטות להקלטת פעילות חשמלית במוח. מהן?
1. מיקרואלקטרודות
2. מאקרואלקטרודות
3. MEG
45
הגדר מיקרואלקטרודות
הקלטה של נוירונים ספציפיים, כאשר אלקטרודה אחת מקליטה פעילות של נוירון בודד, מה שנקרא Single-Unit Recording. משתמשים בהן בעיקר עם חיות אבל לא רק, וזו שיטה פולשנית – משתילים את האלקטרודות באמצעות stereotaxic surgery, מחברים למגבר דרך שקע שמתקינים (כי הפעילות של נוירון בודד היא מזערית) ומקליטים.
46
הגדר מאקרואלקטרודות
הקלטה של הפעילות החשמלית באזורים שלמים במוח, כאשר אלקטרודה אחת מקליטה פעילות של אלפי עד מיליוני נוירונים סמוכים.
47
באילו אופנים ניתן להשתמש במאקרואלקטורודות?
a. השתלה של אלקטרודות במוח, נותן רזולוציה טובה יותר אבל כמובן שזה פולשני. נניח, בדוגמת האפילפסיה ישתילו לחולה מאקרואלקטרודות כדי לזהות את האזורים הבעייתיים.
b. חיבור לקרקפת כדי להקליט פעילות רחבה יותר, שיטה לא פולשנית. הכוונה היא בעיקר לשיטת ה-EEG
48
מה מודד ה-EEG?
EEG מודד את מה שאנחנו מכנים "גלי מוח" שמשקפים את הפעילות החשמלית במוח לאורך זמן בעת ביצוע פעולות שונות, תהליכים מנטליים וחשיפה לגירויים, כאשר הרבה פעמים יש דפוס קבוע (שינה, מצמוצים, עצימת עיניים ואחרים).
49
ע"י מה נמדדים הגלים במהלך שימוש ב-EEG?
▪ תדירות (Frequency) – מידת המחזוריות של הגלים לאורך זמן, כמה מחזורים פר שנייה.
▪ אמפליטודה (Amplitude) – העוצמה של הגלים, עד כמה הם גבוהים ביחס לציר אופקי קבוע.
50
האם ניתן להשתמש ב-EEG על מנת לאבחן אפילפסיה?
כן
51
ידוע כבר שבזמן ערות יש תדירות גבוהה ואמפליטודה נמוכה של גלי המוח, וההיפך בזמן שינה, תדירות נמוכה ואמפליטודה גבוהה
נכון או לא נכון?
נכון
52
מהי אחת המגבלות של EEG?
ניתן למדוד פעילות רק באזורים קורטיקליים יותר, כאלה שקרובים יותר לקרקפת, ולא כאלה שנמצאים עמוק יותר במוח (נניח, אי אפשר להקליט תאים שנמצאים בתלמוס).
53
הגדר MEG
לא הקלטה ישירה של פוטנציאלי הפעולה עצמם, אלא של השדות המגנטיים שמופקים ע"י הפעילות החשמלית של הפוטנציאלים. ההקלטה נעשית ע"י מכשיר שמכיל גלאים של שדות מגנטיים שנקראים SQUIDs.
גם כאן, רזולוציה מצוינת בזמן ולא משהו במרחב.
54
למי יש רזולוציה יותר טובה במרחב:
| MEG או EEG?
MEG
55
דרך אחרת של הקלטה לא מתמקדת בפעילות החשמלית במוח באופן ישיר אלא בתהליכים המטבוליים שמתרחשים בו ומתלווים לפעילות החשמלית. יש שתי שיטות מרכזיות כאלה.
מהן?
1. שיטה סמי-פולשנית במסגרתה מזריקים למוח חומר רדיואקטיבי ומודדים את הפעילות המטבולית הנגזרת מקליטתו. העיקרון הרלוונטי פה הוא שגלוקוז הוא ספק האנרגיה של התאים, האוכל שלהם, וככל שהם פעילים יותר ויורים יותר פוטנציאלי פעולה כן הם צורכים יותר גלוקוז. יש שיטה אחת כזו עבור בע"ח ואחת עבור בני אדם.
- Autoradiography עבור חיות
- PET עבור בני אדם
2. fMRI: שיטה לא פולשנית, זהו בעצם MRI שבודק פונקציות של המוח, שיטת הדמיה נוספת לבדיקת פונקציות לצד ה-PET.
56
הגדר Autoradiography
עבור חיות. מזריקים למוח 2-DG, סוכר רדיואקטיבי שבשל הדמיון שלו לגלוקוז נכנס לתאים, יותר ממנו כאמור נכנס ככל שהתא פעיל יותר. אלא שה-2-DG לא עובר חילוף חומרים ולכן נשאר קצת בתאים. הורגים מהר את החיה, חותכים את המוח לסלייסים, מעבירים אותם תהליך שדומה לפיתוח פילם ואחרי כמה שבועות אפשר פשוט לזהות את מולקולות ה-2-DG. והיכן שהאזור במוח פעיל יותר, נזהה יותר רדיואקטיביות (נקודות כסופות).
57
הגדר PET
Positon Emission Tomography.
שיטת הדמיה עבור בני אדם. מזריקים חומר רדיואקטיבי, גם פה זה לרוב 2-DG. הוא מתפרק מהר יחסית ולא גורם לנזק, כאשר ההתפרקות שלו מביאה לפליטה רדיואקטיבית. מכניסים את הנבדק לסורק שדומה לסורק ה-CT, מבקשים ממנו לבצע מטלה מסוימת וסורקים את המוח בהתייחס למידת הרדיואקטיביות. גם פה, אזור פעיל יותר צורך יותר אנרגיה, כלומר צורך יותר 2-DG ולכן הפליטה הרדיואקטיבית באזור זה חזקה יותר. אפשר לבדוק את זה מזוויות שונות, חיתוכים שונים, ולבנות מזה תמונה תלת-ממדית.
58
מה ה-PET מאפשר לקבוע?
ה-PET בעצם מאפשר לנו לקבוע שככל שבאזור מסוים הפליטה הרדיואקטיבית חזקה יותר בזמן ביצוע המטלה, כן הקשר של האזור הזה להתנהגות שכרוכה בביצוע המטלה חזק יותר
59
אפשר להשתמש ב-PET גם בשימוש בחומר אחר, נניח בחומר שיודע להיקשר לרצפטורים מסוימים.
נכון או לא נכון?
נכון
60
כיצד פועל fMRI
אזורים פעילים יותר במוח צורכים יותר אנרגיה, כלומר יותר סוכר. כדי לפרק את הסוכר הזה הם זקוקים לחמצן ← על כן, אזורים פעילים יותר רוצים לצרוך יותר חמצן ← החמצן נמצא בדם ← רמת החמצן בדם יורדת יותר ככל שהאזור פעיל יותר, כי יותר ממנו הולך לתאים ו"נעלם" מהדם. זה קורה באופן מידי אבל הגוף מפעיל מהר מאוד מנגנון של פיצוי ביתר, כאשר הוא מזהה את הצריכה המוגברת של חמצן באזור המדובר ומזרים אליו הרבה מאוד חמצן כדי לפצות על הצריכה הזו ← לכן מתקבל שבשורה התחתונה, רמת החמצן בדם דווקא גבוהה יותר באזור מסוים ככל שהאזור פעיל יותר. זה מה שהסריקה מראה, הבדלים ברמת החמצן בדם בין אזורים שונים, כאשר עבור אזור פעיל יותר נקבל צבעים חזקים.
61
איך קשור fMRI למגנטיות?
החמצן מגיע למוח דרך הדם באמצעות ההיקשרות שלו להמוגלובין שנמצא בדם. כך שבדם יש המוגלובין מחומצן, כזה שחמצן נקשר אליו, והמוגלובין מחוזר, כזה שחמצן לא קשור אליו. להמוגלובין יש תכונות מגנטיות שמשתנות בין שני המצבים האלו – וכך, היכן שרמת החמצן בדם גבוהה יותר ← יותר המוגלובין מחומצן ← הסיגנל המגנטי חזק יותר והמכשיר מזהה את ההבדלים.
62
מה הכנות הכרוכות בשימוש ב-PET?
כרוך בחשיפה לחומרים רדיואקטיביים. זה יכול להיות טיפה מסוכן ולכן גם לא ניתן לעבור את ההליך הרבה פעמים.
63
מה הכנות הכרוכות בשימוש ב-fMRI?
אין אמנם חשיפה לחומרים מסוכנים, אך כמו ב-MRI רגיל יש מגבלה על מי שיכול לעבור את התהליך, כל מי שמתכת היא חלק מהגוף שלו בצורה כזו אחרת מנוע מכך.
64
כמה פולשני PET?
קצת פולשני, בשל ההזרקה של חומר שיכול קצת להזיק.
65
כמה פולשני fMRI?
לא פולשני בכלל
66
מה העלות של PET?
| למה?
יקר יחסית.
מסיבות של בטיחות הנבדק, אנחנו מזריקים חומר רדיואקטיבי שמתפרק מהר (כדי שלא יגרום נזק), כלומר חומר שיש לו זמן מחצית חיים קצר. לכן, כדי שלא יתפרק עד שנזריק אותו, יש לייצר את החומר במקום. עושים את זה בעזרת מאיץ חלקיקים בשם "ציקלוטרון" (Cyclotron), לכן תמיד צריך להחזיק אחד צמוד כזה למקום הבדיקה. עלות התפעול של הציקלוטרון מצטרפת לעלות התפעול הגבוהה של הבדיקה עצמה.
67
מה העלות של fMRI?
זול יותר ונגיש יחסית.
68
מה הרזולוציה במרחב של PET?
רזולוציה סבירה, אזורים מטושטשים.
69
מה הרזולוציה במרחב של fMRI?
רזולוציה מעולה, אידאלית ממש.
| זה בעצם היתרון הגדול של fMRI על כל השיטות האחרות.
70
מה הרזולוציה בזמן של PET?
רזולוציה לא טובה, מקבלים תמונה חדשה כל כמה דקות.
71
מה הרזולוציה בזמן של fMRI?
רזולוציה סבירה, מקבלים תמונה חדשה כל כמה שניות
(כלי הדם מגיבים לאט ביחס לקצב הירי של פוטנציאלי הפעולה, שנמדד ברזולוציה של מילישניות).
72
האם יש שימושים נוספים ל-PET?
| מהם?
יש, אפשר לצבוע אגוניסט / אנטגוניסט לנוירוטרנסמיטר מסוים ברדיואקטיביות, להזריק ולראות מה קורה עם הפעילות של הנוירוטרנסמיטר.
73
האם יש שימושים נוספים ל-fMRI?
| מהם?
אין, אפשר לבדוק רק פעילות ביחס להתנהגויות וחשיפה לגירויים.
74
ישנה שיטה נוספת לחקור פונקציות של אזורים במוח, לצד האלקטרופיזיולוגיה והמעקב אחר תהליכים מטבוליים: כאשר נוירון הופך לפעיל, מתעוררים בגרעין שלו גנים שמפיקים חלבונים שונים, כמו חלבון ה-Fos. את החלבונים האלה אפשר לזהות במיקרוסקופ, וכשנזהה אותם נדע שהנוירונים באזור הזה היו פעילים.
נכון או לא נכון?
נכון
75
הגדר סטימולציה
שיטה לחקר פונקציות של אזורים במוח היא גרייה של נוירונים במוח – ניתן לגרות תאים כך שיפעלו (גירוי מעורר), ולחילופין ניתן לגרות אותם כך שהפעילות שלהם תשתבש (גירוי מעכב).
נבדוק מה משתנה בהתנהגות כאשר אנחנו מגרים את התאים, וכך נדע לקשר בינם לבין ההתנהגות. שיטות של סטימולציה הן ברובן מאוד פולשניות, וניתן להשתמש בהן הן עבור בני אדם והן עבור בע"ח.
76
יש 4 שיטות סטימולציה שונות.
| מהן?
1. גירוי חשמלי
2. גירוי כימי
3. גירוי אופטי
4. גירוי מגנטי
77
הגדר גירוי חשמלי
חיבור של אלקטרודות במוח והעברת זרם חשמלי דרכן שיגרה את הנוירונים.
78
גירוי חשמלי יכול לבוא בשתי צורות. מהן?
a. חיבור של אלקטרודות לפני השטח החשופים של המוח, כך למשל בהליכים של ECoG (Electrocorticography) או iEEG (Intracranial EEG). רזולוציה טובה במרחב הקורטיקלי.
b. החדרה של אלקטרודות לעומק המוח.
ניתן להשתמש בשיטות הללו גם עבור הקלטה של פעילות חשמלית במוח.
79
הגדר גירוי כימי
החדרת צינורות למוח והזרקת כימיקלים, אצל בע"ח זה יכול להיות פרמננטי כדי שנבחן התנהגות לאורך זמן.
80
מה היתרון של גירוי כימי?
זו דרך קצת מורכבת יותר מהגרייה החשמלית, אבל היתרון שלה הוא שהיא מדויקת יותר. בפרט, זה זהה ליתרון של הרס תאים בצורה כימית על הרס תאים בצורה חשמלית ב-experimental ablation – בסטימולציה כימית אפשר לדאוג שרק הסומות מקבלות גירויים במקום שגם התאים באזור שאליו אנחנו מכוונים וגם האקסונים של תאים רחוקים שמגיעים לאזור יקבלו את הגירויים (זה מה שקורה בסטימולציה חשמלית).
81
מה היתרון של גירוי כימי?
זו דרך קצת מורכבת יותר מהגרייה החשמלית, אבל היתרון שלה הוא שהיא מדויקת יותר. בפרט, זה זהה ליתרון של הרס תאים בצורה כימית על הרס תאים בצורה חשמלית ב-experimental ablation – בסטימולציה כימית אפשר לדאוג שרק הסומות מקבלות גירויים במקום שגם התאים באזור שאליו אנחנו מכוונים וגם האקסונים של תאים רחוקים שמגיעים לאזור יקבלו את הגירויים (זה מה שקורה בסטימולציה חשמלית).
82
האם בגירוי כימי הסטימולציה היא איזורית או של נוירונים ספציפים?
איזורית
83
האם בגירוי חשמלי הסטימולציה היא איזורית או של נוירונים ספציפים?
איזורית
84
הגדר גירוי אופטי
משתמשים בשיטות של אופטוגנטיקה (Optogenetics): יש חלבונים שרגישים לאור ונמצאים בבקטריות או אצות שונות. כשהחלבונים האלו נמצאים במוח הם יודעים לשמש כתעלות עבור נוירונים, כאשר הם נפתחים עבור הגירוי האופטי המתאים. אז לוקחים את הגן שמקודד לחלבונים האלו, מצמידים אותו לווירוס לא מזיק ומזריקים את הווירוס למוח, שם הוא מתפשט בין הנוירונים (אפשר לתמרן את זה כך שרק נוירונים ספציפיים "יידבקו"). כעת, משהחלבונים מיוצרים ונמצאים בתוך התאים, חשיפה לאור גורמת להם להיפתח במה שמביא לתנועה של היונים השונים אל תוך התא ומחוצה לו.
85
עבור מה אפשר להשתמש בגירוי אופטי?
▪ פעילות מעוררת, החלבון ChR2 שנפתח ונותן לנתרן, אשלגן וסידן להיכנס לתא (קטיונים, דה-פולריזציה, עירור). רגיש לאור כחול.
▪ פעילות מעכבת, החלבון NpHR שנפתח ונותן לכלור להיכנס לתא (אניון, היפר-פולריזציה, עיכוב). רגיש לאור צהוב.
86
איך הגירוי האופטי מגיע לחלבונים עצמם?
נכון להיום השימוש של השיטה הוא על בע"ח, לכן אפשר לקדוח חור קטן בגולגולת ולהצמיד מלמעלה נורות LED קטנטנות, או לחילופין עבור אזורים עמוקים יותר להשתיל סיבים שפולטים אור באמצעות stereotaxic surgery.
87
הגדר גירוי מגנטי
כמו שהפעילות החשמלית של נוירונים יוצרת שדות מגנטיים (MEG), כך גם ניתן להשתמש בשדות מגנטיים כדי להפעיל את הנוירונים. בשיטת ה-TMS (Transcranial Magnetic Stimulation) הלא פולשנית עושים בדיוק את זה: יוצרים פולסים חשמליים באזור הקרקפת של הנבדק, הפולסים האלה שולחים שדות מגנטיים לאזורים הקורטיקליים הרלוונטיים ושם מעוררים או מעכבים את הנוירונים שבאזור.
88
בשימוש בגירוי מגנטי, מתי תהיה פעילות מעוררת?
אחרי פולס יחיד
89
בשימוש בגירוי מגנטי, מתי תהיה פעילות מעכבת?
לאחר כמה פולסים
| rTMS (Repetitive TMS)
90
האם EEG
| מודד פעילות חשמלית או מגנטית במוח?
חשמלית
91
מה ההבדל בין MRI ל-fMRI?
MRI נותן מידע על מבנה המוח
fMRI נותן מידע על תפקוד המוח
92
הגדר microtome
משתמשים בו על מנת לחתוך את הרקמה לפרוסות דקות
93
בשימוש ב Microtome ניתן:
א. לחתוך רקמה לפרוסות דקות
ב. לייבש ולחמם רקמה
ג. לבחון ולצלם מוחות שנצבעו
א. לחתוך רקמה לפרוסות דקות
94
מה מטרתה של צביעת רקמות?(staining(
א. להבדיל תאים פעילים מתאים לא פעילים
ב. לראות ביתר בירור פרטים ברקמה שלא רואים בעין
ג. לסמן מראש אילו חלקים יש לחתוך בניתוח
ד. להבחין בין נוירוטרנסמיטרים שונים שמשתחררים מסוגים שונים של תאים
ה. כל התשובות נכונות
ב. לראות ביתר בירור פרטים ברקמה שלא רואים בעין
95
למה משמש ה(MEG (magnetoencephalography?
א. לגרייה של אזורים בקורטקס ע"י מתן פולסים מגנטיים
ב. לגרייה של אזורים בקורטקס ע"י מתן פולסים חשמליים
ג. למדידת שדות מגנטיים אשר נוצרים עקב פעילות חשמלית של קבוצות נוירונים
ד. למדידת פעילות נוירונים בדיונון(squid(
ג. למדידת שדות מגנטיים אשר נוצרים עקב פעילות חשמלית של קבוצות נוירונים
96
חוקרת שיערה שאצל בעלי חתולים, תמונות של חתולים מפעילות את אזור הפרצופים במח 20
מילישניות מוקדם יותר מתמונות של כלבים. באיזו שיטה היא תצטרך להשתמש כדי להוכיח את
השערתה?
א. fMRI
ב. EEG
Single Unit Recording .ג
Lesion Study .ד
Single Unit Recording .ג
97
מה מהבאים מאפיין את שיטת הoptogenetics ?
א. מאפשרת רק הגברה של קצב ירי של פוטנציאלי פעולה
ב. מאפשרת רק הפחתה של קצב ירי של פוטנציאלי פעולה
ג. פועלת על תאים בצורה לא בררנית
ד. כרוכה בהזרקת וירוס
ד. כרוכה בהזרקת וירוס
98
בעזרת
MEG
ניתן למדוד סיגנל מאיזורים קורטיקלים בלבד.
נכון או לא נכון?
לא נכון
99
האם ניתן להשתמש ב-MRI
| לצורך בדיקת פעילות חשמלית במוח?
לא
100
האם שימוש ב-
optogenetics
מותר בבני אדם?
לא
