Hjernescanninger Flashcards
Specificér forskellen mellem strukturelle og funktionelle hjernescanninger:
Overordnet fokuserer strukturelle hjernescanninger på hjernens struktur, mens funktionelle hjernescanninger fokuserer på hjernens funktion og aktivitet.
Strukturelle hjernescanninger:
Strukturelle hjernescanninger bruges til at visualisere hjernens anatomiske struktur såsom størrelse form og placering af forskellige hjerneregioner. Teknikken baserer sig på, at hjernen er opbygget af forskellige typer af væv, som indeholder forskellige mængder vand. Disse har derfor som har forskellige fysiske egenskaber og kendetegn. Disse scanninger udnytter derfor hydrogenatomer i vævet.
Eksempler på strukturelle hjernescanninger er CT og MRI.
CT
Giver hurtige og detaljerede billeder af hjernens struktur. Scanningen bruger røngtenstråler til at skabe et billede af hjernen. Dette gøres ved at forskellige vævstyper absorberer forskellige mænger af de røntgenstråler, som sendes gennem hjernen.
MRI
MRI-scanneren består af et kraftigt magnetfelt. Denne scanning udnytter, at protonerne i hydrogenatomerne opfører sig forskelligt i forskellige slags væv, når disse påvirkes af radiobølger i et stærk magnetisk felt. Dette kan beskrives med følgende trin.
Trin 1: Magnetfelterne i hydrogen-atomernes protoner har en vilkårlig retning inden patienten kommer i scanneren.
Trin 2: Når der tilføres et stærkt magnetfelt i MR-scanneren, vil nogle af protonerne rette sig efter magnetfeltet.
Trin 3: Der tilføres korte radiobølger, der slår de afrettede protonernes orientering ud af kurs, så de drejer sig 90 grader. Dette forårsager en ændring i protonernes magnetfelt, som kan spores, og det er det signal, man baserer MRI-skanningen på.
Funktionelle hjernescanninger:
De funktionelle hjernescanningger giver et billede af hjernens funktion, altså aktivitet i hjernen.
Eksempler på funktionelle hjernescanninger er fMRI og PET.
fMRI
fMRI-scanningen udnytter, at iltindholdet i blodet ændrer sig.
Når hjernen er aktiv øges blodtilstrømningen til de aktive områder, hvilket medfører en lokal ændring i iltindholdet i blodet. Dette kaldes hæmodynamisk respons. fMRI scanningen registrerer disse ændringer, hvilket danner et billede af de områder, som er aktive under forskellige handlinger.
PET
Ved PET gives en lille mængde radioaktivt sporstof i blodbanen, som bruges til at måle blodgennemstrømningen, og dermed se aktiviteten. Øget aktivitet i et område af hjernen medfører øget blodgennemstrømning i området. Jo større blodgennemstrømning i et område af hjernen, jo kraftigere signal afgives fra sporstoffet i dette område, da sporstoffet vil strømme til disse områder, hvilket ligger til grund for scanningen.
Redegør for, hvordan vi i functional magnetic resonance imaging (fMRI) kan bruge BOLD-signalet til at sige noget om aktiviteten i hjernen med særligt fokus på den underliggende neurobiologi og de tre faser i den hæmodynamiske respons-funktion.
Når en del af hjernen arbejder hårdere, øges blodtilstrømningen for at levere mere ilt.
Dette resulterer i en stigning i det iltede hæmoglobin i blodet. Hæmoglobin har den funktion, at det binder ilt til blodet og sørger for at det transporteres fra lungerne og ud i kroppen. Hæmoglobin med ilt hedder oxyhæmoglobin, og hæmoglobin uden ilt hedder desoxyhæmoglobin. Dette findes i hjernen, når blodet fra frigivet sin ilt til hjernecellerne. Centralt er, at disse har to forskellige magnetiske egenskaber, som kan måles.
BOLD-signalet baserer sig derfor på ændringen af iltindholdet i blodet og informerer om en ændring i aktivitet lokalt i hjernen, da der er skift fra ikke-iltet til iltet blod.
BOLD-signalet måles via den hæmodynamiske respons-funktion (HRF) over tid. Denne inddeles i tre faser.
“Initial dip” (startdykket) Når en del af hjernen bliver mere aktiv, øges energiforbruget i disse områder. Neuronerne bruger således mere ilt, hvilket fører til et fald i mængden af iltet blod. Derfor opstår der et kort fald i BOLD-signal
“Overcompensation” Blodtilstømningen øges, da neuronerne kræver mere ilt som følge af den øget aktivitet. Der kommer en stigning i mængden af iltet blod og bold signalet når her sit højeste.
“Undershoot” Afslutningsvis falder blodtilstørmningen midlertidligt til under det normale niveau, hvorfor boldsignet falder kort inden det stabiliseres endeligt. Grunden til dette undershoot er ikke helt kendt.
Diskutér fordele og ulemper ved henholdsvis functional magnetic resonance imaging (fMRI) og positron emission tomography (PET)
fMRI fordele:
* Bruger ilt som sporstof
* God spatial og temporal opløsning
* Næsten ingen risici
fMRI ulempe:
* Kan ikke anvendes ved pacemaker
* Har svært ved at afbillede dele af hjernen
PET fordele:
* Kan afbillede hele hjernen
* Kan fortælle om neurotransmitteraktiviteten i hjernen
PET ulempe:
* At der anvendes det radioaktive sporstof, selvom risikoen er lille
* Relativ lang temporal opløsning
* Kritisk vindue for at nå at lave scanningen
