5_Forschungsmethoden

Question 1

Was kann zur Methode der Röntgenstrahlung gesagt werden?

Answer 1

Älteste Forschungsmethode der Bildgebung, ist wie ein Schattenwurf, der gemessen wird. Röntgenstrahlen wird auf ein Objekt projeziert, welche Bilder ergeben. Knochen, Haut oder bspw. Zähne können unterschieden werden. Genauere Gewebearten oder Gehirnregionen können nicht aufgezeigt werden.

Question 2

Was ist Angiographie (gehört in die Gruppe der Röntgenstrahlung)?

Answer 2

Hierbei werden Kontrastmittel gespritzt, um die Blutgefässe sichtbar zu machen. Macht das Gefässsystem sichtbar. Methode hilft, um bspw. Gefässverschüsse sichtbar zu machen. Man kann Blutungen sehen, Veränderungen im Zusammenhang z.B. mit einem Tumor.

Question 3

Was ist die Comuptertomopgraphie CT (gehört in die Gruppe der Röntgenstrahlung)?

Answer 3

Für ein strukturelles Bild des Gehirns zu erhalten. Die Person wird durch eine Röntgen- resp. CT-Röhre geschoben, die Strahlen werden fokussiert an den bestimmten Körperteil ausgesendet. Bilder von einzelnen Schichte des Gehirns können erstellt werden. Entweder können diese einzeln oder 3D-mässig angeschaut werden.

Question 4

Was kann zur Methode basierend auf Radioaktivität Positronenemissionstomographie (PET) gesagt werden?

Answer 4

Mithilfe von Radioaktivität, radioaktiver Zerfall von Stoffen, welche über Blutbahnen ins Gehirn gelangen. Ablagerung im Gehirn, die frei werdenden Positronen können dann gemesse werden, Erstellung von Schichtbildern beim CT. Nicht so genau wie beim CT. PET kann mit verschiedenen radioaktiven Substanzen durchgeführt werden (FDG,

Question 5

Was ist Fluordesoxyglukose (gehört in die Gruppe PET)?

Answer 5

Radioaktive Substanz, die der Glukose sehr ähnlich ist, sammelt sich in den Zellen an, die Glukose verstoffwechseln, in Folge von Hirnaktivität. Wenn Hirnregion aktiv ist, wird mehr Glukose verstoffwechselt.

Question 6

Was ist Pittsburgh compound-B, PIB (gehört in die Gruppe PET)?

Answer 6

Radioaktive Substanz, heftet sich an Amyloid-Ablagerungen fest, ist einer der biologischen Marker für Alzheimer-Erkrankung.

Question 7

Können Methoden (z.B. CT und PET) zusammen verwendet werden?

Answer 7

JA. Methoden können “fusioniert” werden. CT ist etwas weniger verschwommen, dann können Erkenntnisse vom PET etwas genauer noch lokalisiert werden.

Question 8

Was kann zur Methode der Magnetresonanztomografie (MRT) gesagt werden?

Answer 8

Sehr wichtig für Biopsychologie und kognitive Neurowissenschaftler. Sehr kompliziert, höhere Physik-und Mathematikfähigkeiten notwendig. Im Vergleich zum CT nochmals genauer, Strukturen / Gewebekontraste können noch viel genauer angezeigt werden.

Die zwei häufigsten Kontraste heissen T1 und T2.

Question 9

Welche Bilder unterscheidet man bei MRT’s?

Answer 9

-Strukturelle Bilder (T1 und T2)
-Funktionelle Bilder (fMRT)
-blood-oxygen-level-dependent contrast (BOLD)

Funktionell weil man bei diesen Bilder am ehsten dem Gehirn zuschauen kann, wie es arbeitet.

BOLD: wird verwendet, um Unterschiede in der Oxyginierung im Blut zu messen.

Question 10

Welche Vorteile gibt es vom fMRT zu PET?

Answer 10

• muss nichts injiziert werden
• liefert in einem Bild strukturelle und funktionelle Informationen
• bessere räumliche Auflösung
• 3D Bilder der gesamten Hirnaktivität

Question 11

Was kann an der fMRT-Technik bemängelt werden?

Answer 11

Schlecht zeitliche Auflösung. Dauert ca. 2-3 Sekunden, obwohl neuronale Aktionen sich innerhalb von Milisekunden ereignen.

Question 12

Was ist Diffusions-Tensor-Bildgebung (gehört in die Gruppe MRT)?

Answer 12

Dafür wird die Traktographie verwendet. Trakte = Nervenfasern. Axonale Verbindungen anzeigen. Identifiktation des Diffusionsverhalten von Wassermolekülen. Wird z.B. bei Biopsychologen bei der Untersuchung des LZG benutzt (Vergleich Dicke von Faserbündeln).

Question 13

Was ist die transkraniale Magnetstimulation (TMS)?

Answer 13

Nicht-invasive Stimulation (von aussen), eher jüngere Methode. Magnetspulen werden an die Schädeloberfläche gehalten, mit Strom entsteht ein Magnetfeld. Die kortikalen Schichten werden somit in ihrer Tätigkeit beeinflusst / gestört. Eine Hirnregion kann kurzfristig ausgeschaltet werden. Somit können bspw. Einfluss auf Verhalten / Empfinden sowie Zusammenhänge untersucht werden.

Question 14

Was ist die transkraniale Gleichstromstimulation (tDCS)?

Answer 14

Zwei Stimulationselektroden (+/-) werden am Kopf angeschlossen. Schwache Ströme werden appliziert, damit ein Spannungsunterschied zwischen den zwei Elektroden entstehen. Gewisse Gehirnregionen können ein bisschen aktiviert werden. Nicht-invasiv, junge Forschungsmethode.

Question 15

Was ist die transkraniale alternating Current Simulation (tACS)?

Answer 15

Im Vergleich zum tDCS werden nicht gleich bleibende Spannung an den Elektroden angebracht. Ist bspw. interessant zur Untersuchung des Tiefschlafes. Nicht-invasiv, junge Forschungsmethode.

Question 16

Was beschreibt das Elektroenzephalographie (EEG)?

Answer 16

Hans Berger mass in den 1920er Jahre ein erstes EEG. Wird auch noch heute eingesetzt.

Erfasst die elektrische Gesamtaktivität des Gehirns. Das Oberflächen-EEG-Signal spiegelt die SUmme der elektrischen Ereignisse im und am ganzen Kopf nieder. Dies beinhaltet Aktionspotenziale und postsynaptische Potenziale, elektrische Signale von der Haut, den Muskeln, dem Blut und den Augen. Das Oberflächen-EEG erlaubt keinen direkten Blick auf die neuronale Aktivität des Gehirns.

Question 17

Was sind ereigniskorrelierte Potentiale (EKP)?

Answer 17

Messungen, ausgelöst durch ein Ereignis. Die EEG-Messungen werden in Abschnitte geteilt (Bildung von Segmenten). Zu einem gewissen Zeitpunkt wird ein Reiz präsentiert.

Question 18

Was ist die P300-Welle?

Answer 18

Welle tritt nur dann auf, wenn der Reiz eine Bedetung für den Probanden hat.

Question 19

Wie werden positive EEG-Wellen dargestellt?

Answer 19

Nach unten

Question 20

Wie werden positive EEG-Wellen dargestellt?

Answer 20

Nach unten

Question 21

Was wird ähnlich gemessen wie ein EEG?

Answer 21

Muskelspannung. Dafür werden auch zwei Elektroden an der Haut angebracht. Die Elektroden sind in der Nähe der Muskeln angebracht, damit die elektronischen Konsequenzen der Muskeln optimal ausgelesen werden können.

Question 22

Was ist Elektrokyopraphie (EMG)?

Answer 22

Messung der Muskelspannung. Messung von Angst- und Schreckreaktion bspw.

Question 23

Was ist Elektrookulogramm (EOG)?

Answer 23

Messung von Augenbewegungen. Typische Elektrodenplatzierung um das Auge. Bei einem EEG wird i.d.R. immer auch noch ein EOG geklebt.

Question 24

Was ist der eye Tracker?

Answer 24

Messung der Pupille, wird oftmals anstelle des EOG verwendet. Die Pfade der Augenbewegungen können nachvollzogen werden. Punkte, welche am meisten betrachtet werden, werden hervorgehoben.

Question 25

Was ist die Magnetenzephalographie (MEG)?

Answer 25

Misst Veränderungen in den Magnetfeldern auf der Oberfläche der Kopfhaut mit hochempfindlichen Detektoren, genannt SQUIDs). Kann wie das EEG, schnelle Veränderungen der neuronalen Aktivität erfassen. Bessere räumliche Auflösung im Vergleich zum EEG. Riesige Maschine zum messen, sehr teuer. Gibt sehr wenige solche Geräte.

Question 26

Wie kann die Hautleitfähigkeit gemessen werden?

Answer 26

Elektroden werden am Handgelenk und an den Fingern angebracht. Messen elektrischen Widerstand auf der Haut, wird beeinflusst wie viel Schweiss auf der Haut ist - resp. die Schweissproduktion wird gemessen. z.b. in Abhängigkeit in Präsentation eines Reizes (z.B. Angst) - wird als Mass des arousals des Nervensystems gewertet.

Question 27

Was ist die kardiovaskuläre Aktivität?

Answer 27

Messung von Blutdruck und Blutvolumen. Zudem das Elektrokardiogramm (EKG). Elektroden werden auf die Haut geklebt. Ähnlich wie beim EEG werden Potentialschwankungen von zwei Elektroden gemessen. Wird Puls gemessen, als Mass des arousals.

Question 28

Was ist stereotaktische Chirurgie?

Answer 28

Wird am Anfang der invasiven Forschungsmethoden verwendet: Methode, durch die experimentelle Hilfsmittel innerhalb des Gehirns positioniert werden. Dabei wird der steretaktische Atlas zur Lokalisation von Gehirnstrukturen verwendet. Wird bspw. im Zusammenhang mit Hirntumoren oder Epilepsie eingesetzt. Wichtig für Grundlagenforschung.

Question 29

Was ist der stereotaktische Apparat?

Answer 29

Besteht aus zwei Teilen. Kopfhalterung, doe das Gehirn in die vorgeschriebene Position fixiert, und die Elektrodenhalterung, die das einzuführende Gerät festhält.

Question 30

Was sind Läsionsmethoden?

Answer 30

Entfernung, Beschädigung oder Inaktivierung eines Teil des Gehirns.

Question 31

Was ist die Aspirationsläsion?

Answer 31

Wegsaugen von Hirngeweben. Mit einer Glaspipette.

Question 32

Was ist die Radiofrequenzläsion?

Answer 32

Elektrische Stimulation mit sehr hohen Frequenzen, damit das Gehirn aufgelöst wird durch die hohe Temperatur.

Question 33

Was sind die Transsektionen?

Answer 33

Nervenfasern werden durchtrennt mit einem Messer. Wird beim Menschen bspw. bei der Epilepsiechirurgie eingesetzt. Split-brain, damit sich ein Anfall nicht auf die andere Hirnhälfte überspielt.

Question 34

Was sind reversible Läsionen?

Answer 34

Initiion von Lokalanästhethika, mit dieser Methode wir die Aktivität in einer bestimmten Hirnregion zeitweise unterbunden. Währenddessen können Test durchgeführt werden. Wenn das Anästhtetikum aufhört zu wirken, ist das Gehirn wieder im ursprünglichen Zustand.

Question 35

Was sind unilaterale Läsionen?

Answer 35

Läsionen, welche auf eine Seite des Gehirns beschränkt sind

Question 36

Was sind bilaterale Läsionen?

Answer 36

Läsionen, welche beiden Seiten des Gehirns betreffen

Question 37

Was ist die elektrische Stimulation?

Answer 37

Schwache Stromimpulse bedingen einen unmittelbaren Anstieg der Feuerrate von Neuronen. Kann eine Reihe von Verhaltenssequenzen auslösen (schlafen, essen, trinken, angreifen, kopulieren) oder eine andere Wahrnehmung bedingen. Kann auch bei Menschen angewendet werden - z.B. tiefe Hirnstimulation bei Parkinson-Erkrankung.

Question 38

Was ist eine intrazelluläre Zellableitung?

Answer 38

Kontinuierliche Aufzeichnung des Membranpotentials eines Neurosn, während es feuert. Messung einzelner Aktionspotenziale.

Question 39

Was ist eine extrazelluläre Zellableitung?

Answer 39

Zeichnet die elektrische Störung auf, die jedes Mal erzeugt wird, wenn ein angrenzendes Neuron feuert - wird z.b. in der Epilepsie-Chirurgie verwendet.

Question 40

Was ist eine Summenableitung?

Answer 40

Zeichnet Aktionspotenziale von vielen angrenzenden Neuronen auf. Diese werden summiert und graphisch dargestellt.

Question 41

Was ist eine invasive EEG-Ableitung?

Answer 41

Eine grosse Elektrode registriert allgemeine Veränderungen in der elektrischen Gehirnaktivität - wie beim EEG

Question 42

Was ist die Forschungsstrategie der Psychopharmakologie?

Answer 42

Verabreichung von pharmakologischen Substanzen, die die Wirkung bestimmter Neurotransmitter verstärken / verringern - Beobachtung der Auswirkungen auf das Gehirn / Verhalten.

Dabei muss beachtet werden, dass viele Substanzen die Blut-Hirn-Schranke nicht einfach durchdringen.

Question 43

Was sind selektive chemische Läsionen?

Answer 43

Neurotoxine werden iniziiert, greifen gewisse Nervenzelle an resp. lädieren einen gewissen Bereich.

Question 44

Mit welchen Verfahren können Neurotransmitter im Gehirn sichtbar gemacht werden?

Answer 44

-Immunocytochemie
-In-situ-Hybridisierung

Question 45

Was ist das Gen-Knockout?

Answer 45

Verfahren, mit denen Organismen erzeugt werden, denen ein bestimmtes Gen fehlt.

Mäuse, denen ein bestimmtes Gen ausgeschaltet wurde, wird als Knock-out Mäuse bezeichnet.

Question 46

Was beschreibt der Genaustausch?

Answer 46

Ein Gen kann durch ein anderes ausgetauscht werden. Mäuse, die das genetische Material einer anderen Spezies enthalten, werden transgene Mäuse genannt. Die Behandlung neurologischer oder psychischer Erkrankungen durch Genaustausch bei Patienten, die an der genetischen Erkrankung leidern, ist ein spannendes, aber bisher unerreichtes Ziel.

Question 47

Was ist das “grün fluoreszierende Protein” (GFP)?

Answer 47

GFP leuchtet nach Anregung mit blauem Licht grün floreszierend. Strategie ist, dass GFP genau in den Zellen, die untersucht werden sollen, zu aktivieren, so dass diese visualisiert werden können.

Question 48

Was ist Optogenetik?

Answer 48

Wird als neuronaler Lichtschalter bezeichnet. Opsine, sind lichtsensitive Ionenkanäle, die in den Zellmembran verschiedener Bakterien und Algen vorkommen. Wenn Opsine Licht ausgesetzt werden, öffnen sie sich und Ionen können in die Zellen strömen. Beispiel mit der Maus: sie frisst, sobald Licht ausgeschaltet wird hört sie auf essen.

Question 49

Was können standardisierte Testbatterien (z.B. Intelligenztests) aufzeigen?

Answer 49

Differenzieren zwischen neurologischen Patienten und hirngesunden Patienten, können aber neurologische und psychiatrische Patienten kaum unterscheiden.

Question 50

Was ist der Natrium-Amytal-Test?

Answer 50

Über Blutbahnen wird ein Anästhetikum iniziiert, damit schläft eine Hirnhälfte ein. Anschl. kann bspw. die sprachdominantere Hemisphäre bestimmt werden.

Question 51

Was ist der Wisconsin-Card-Sorting-Test?

Answer 51

Testet die Frontalhirnfunktionen, Karten sollen nach gewissen Regeln auf einen Stapel gelegt werden. Schwierig wird es dann, wenn gelernte Reglen plötzlich geändert wird und die neuen Reglen eingehalten werden sollten - flexibles Anpassen an neue Situation, diese Fähigkeit schreibt man dem Frontalhirn zu.

Question 52

Was ist das Bilder-Subraktionsverfahren?

Answer 52

Lokalisierung von Teilen des Gehirns, welche für eine Wortassoziation notwendig sind.

Question 53

Was ist das Default-Mode-Network?

Answer 53

Tatsache, dass beim Menschen Gehirnaktivitäten auftreten, auch wenn er ruhig sitzt und seine Gedanken schweifen lässt - default mode (Ruhezustand).

Question 54

Was sind gemittelte Differenzbilder?

Answer 54

Bei Messungen kann es immer wieder zum “Rauschen” kommen: z.b. denkt der Proband auf einmal dass er Hunger hat, bemerkt eine Fliege auf dem Bildschirm, fragt sich, ob der Test noch lange dauert… Durch Mittelung der Differenzbilder, die man bei Wiederholungen desselben Tests hat, kann das Signal-Rausch-Verhältnis deutlich verbessert werden.

Question 55

Was sind open-field-Tests?

Answer 55

Das Versuchstier wird in eine grosse, leere Kammer gesetzt, seine Aktivität wird registriert. Niedrige Aktivitätswerte, Aufenthalt am Rand und Kotbällchen sind Masse für Ängstlichkeit.

Question 56

Was ist elevated-plus-maze?

Answer 56

Vierarmiges Labyrinth, bei welchem das Defensivhalten gemessen wird. Ob es sich im offenen oder geschlossenen Arm des Labyrinths aufhält. Wird auch wieder Ängstlichkeit gemessen, bspw. dann unter Psychopharmaka mutiger werden.