שיטות מחקר א' ו-ב' Flashcards
מה השלבים לחקר מבנה המוח (מורפולוגיה)?
- 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.
הגדר Nissel Staining
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.
הגדר Golgi Staining
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.
ישנה שיטה לצביעה של המיאלין בלבד, כלומר רק של אקסונים שעטופים במיאלין ובעצם של החומר הלבן בלבד.
נכון או לא נכון?
נכון
תנו דוגמאות לכמה סוגים שונים של מיקרוסקופים
- מיקרוסקופ אור
- מיקרוסקופ אלקטרונים
- מיקרוסקופ קונפוקלי
הגדר מיקרוסקופ אור
המיקרוסקופ הסטנדרטי שכולנו מכירים, נותן הגדלה של בערך פי 1500.
הגדר מיקרוסקופ אלקטרונים
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.
מהו חיסרון של מיקרוסקופ האלקטרונים?
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).
הגדר מיקרוסקופ קונפוקלי
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.
מה היתרונות של מיקרוסקופ קונפוקלי?
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).
מהן השיטות השונות לחקירת מבנה המוח דרך מסלולים בין תאים?
▪ Anterograde Labeling
▪ Retrograde Labeling
הגדר Anterograde Labeling
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
במה נשתמש כדי לאתר קשרים טרנסנוירונלים
(כלומר בין כמה וכמה נוירונים ולא רק מסלול של נוירון בודד)?
בשיטת Anterograde Labeling
ונזריק וירוס בשם בשם Herpes Simplex Virus
שמתפשט לו במוח ומסמן לנו את המסלול.
הגדר Retrograde Labeling
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
במה נשתמש כדי לאתר קשרים טרנסנוירונלים
(כלומר בין כמה וכמה נוירונים ולא רק מסלול של נוירון בודד)?
בשיטת Retrograde Labeling
עבור קשרים טרנסנוירונלים נשתמש בווירוס שנקרא Pseudorabies Virus.
מה אחד היתרונות המרכזיים של שיטות הדמיה לחקר המוח?
הן לא פולשניות.
יוצרות תמונה מדומה של המוח החי.
הגדר CT
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.
CT טוב בזיהוי של אילו מחלות?
שבץ
דימומים במוח
גידולים
הגדר MRI
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
מה אחד היתרונות של MRI?
הוא נותן לנו רזולוציה מרחבית טובה מאוד של המוח, עד רמת המ”מ,
וגם ניתן לקבל תמונות תלת ממדיות של מזוויות שונות.
מה העלות של CT?
זול יחסית
מה העלות של MRI?
יקר מאוד
האם ב-CT יש הפרדה בין חומר אפור ללבן?
אין
האם ב-MRI יש הפרדה בין חומר אפור ללבן?
יש
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.
האם חשיפה ל-MRI מזיקה?
חשיפה לא מזיקה (כל עוד לא מקרבים שום דבר ממתכת), אין קרינה מייננת.
מה הנגישות של CT?
פתוח לכולם
מה הנגישות של MRI?
לא כולם יכולים לעבור את התהליך, כל מי שמתכת היא חלק מהגוף שלו בצורה כזו אחרת מנוע מכך.
אילו זוויות צילום אפשריות ב-CT?
חתכים הוריזונטליים בלבד.
אילו זוויות צילום אפשריות ב-MRI?
צילומים מחתכים וזוויות שונות.
מהו יתרון בולט של CT ו-MRI ביחד?
לא פולשניות
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.
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’).
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.
הגדר Experimental Ablation
פגיעות יזומות במוחות של בע”ח בשם חקירת המוח
ישנן כמה דרכים ליצור פגיעות יזומות במוח.
במה נשתמש על מנת ליצור פגיעה יזומה?
בעזרת אלקטרודות או צינור קטנטן בשם Cannula שמחדירים למוח
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.
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.
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.
הגדר ברגמה
הברגמה יושבת על חיבור של עצמות הגולגולת, וזו נקודת הייחוס שלנו לאיתור אזורים שונים במוח
נקודת האפס במערכת הקואורדינטות, ראשית הצירים