Hjerneskanniner Flashcards
Specificér forskellen mellem strukturelle og funktionelle hjernescanninger
hjerneskanninger.
Strukturelle hjernescanninger bruges når man skal have et billede af hjernernes struktur og anatomi. Den måler den spatiale struktur af forskellige typer væv i hjernen baseret på de forskellige mængder væske de indeholder. Disse scanninger kan skelne mellem grå substans, hvid substans og cerebrospinalvæsken.
CT og MRI er strukturelle skanninger.
- CT (computerizedtomography)
o Benytter røntgenstråler til at danne billeder. De forskellige vævstyper absorberer forskellige mængder af stråler afhængigt af deres væskeindhold.
- MRI (magneticresonanceimaging)
o Benytter radiobølger som måler på de protoner der er i hydrogenatomerne i vævets væske. 1. Protonerne ligger som udgangspunkt i forskellige retninger 2. vi tilføjer et magnetfelt, som får protonerne til at blive ensrettet 3. korteradiobølger slår protonerne ud af kurs, så de drejer sig 90 grader. Dette forårsager en ændring i protonernes magnetfelt og det er det som MRI-skanningen baserer sig på.
Funktionelle hjerneskanninger bruges når man vil afbilde hjernens funktion eller aktivitet. Denne skanning baserer sig på hjernens ilt. Når hjernen arbejder bruger den ilt og denne ilt transporteres igennem blodet. Jo mere aktivitet der er i et område, jo mere blodgennemstrømning. Man udnytter derfor blodgennemstrømningen. Her er der også to typer.
o PET (Position emission tomograghy)
Denne måling baserer sig på tilføjelsen af et radioaktivitetssporstof i blodbanen. Gennem denne måles blodstrømning til de aktive dele af hjernen. Jo større blodgennemstrømning, jo større signal sender sporstoffet.
Redegør for, hvordan vi i functional magnetic resonance imaging 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.
o fMRI (functional magnetc resonace imaging)
Denne måling baserer sig på ilt og blodets hæmoglobin. Hæmoglobin findes i vores røde blodlegmer og transporterer ilt til vores celle via blodet. Når neuroner er under arbejde, forbruger de ilt, hvor iltet-hæmoglobin (diamagnetisk) omdannes til ikke-iltet hæmoglobin (paramagnetisk). To forskelle magnetiske komponenter. Ved aktivitet vil der altså være en skift i mængden af iltet-hæmoglobin til ikke-iltet hæmoglobin. Paramagnetisk skaber forvrængninger i det magnetiske felt. Dette kan måles via BOLD- signalet
Ændringer i iltindholdet måles via BOLD - signalet. BOLD-signalet ses via hæmodynamisk responsfunktion (HRF) over tid. Det deles op i 3 faser: initial dip, overcompensation og undershoot.
* Initial dip: øget aktivitet får neuroner til at forbruge mere ilt og der kommer en fald af iltet blod, derved fald i BOLD signalet
* Overcompensation: som respons på den øget aktivitet og iltforburg, så kommer der mere blodstrømning til området, hvorfor der kommer en stigning i iltet blod og BOLD-signalet
* Undershoot: Blodtilstrømning falder til normalt niveau og BOLD stabiliseres
Altså BOLD-signalet fortæller os om øget aktivitet lokalt i hjernen, da den kan måle ændringer af iltindholdet i blodet
Redegør for, hvordan vi i functional magnetic resonance imaging 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.
o fMRI (functional magnetc resonace imaging)
Denne måling baserer sig på ilt og blodets hæmoglobin. Hæmoglobin findes i vores røde blodlegmer og transporterer ilt til vores celle via blodet. Når neuroner er under arbejde, forbruger de ilt, hvor iltet-hæmoglobin (diamagnetisk) omdannes til ikke-iltet hæmoglobin (paramagnetisk). To forskelle magnetiske komponenter. Ved aktivitet vil der altså være en skift i mængden af iltet-hæmoglobin til ikke-iltet hæmoglobin. Paramagnetisk skaber forvrængninger i det magnetiske felt. Dette kan måles via BOLD- signalet
Ændringer i iltindholdet måles via BOLD - signalet. BOLD-signalet ses via hæmodynamisk responsfunktion (HRF) over tid. Det deles op i 3 faser: initial dip, overcompensation og undershoot.
* Initial dip: øget aktivitet får neuroner til at forbruge mere ilt og der kommer en fald af iltet blod, derved fald i BOLD signalet
*
* Overcompensation: som respons på den øget aktivitet og iltforburg, så kommer der mere blodstrømning til området, hvorfor der kommer en stigning i iltet blod og BOLD-signalet
*
* Undershoot: Blodtilstrømning falder til normalt niveau og BOLD stabiliseres
Altså BOLD-signalet fortæller os om øget aktivitet lokalt i hjernen, da den kan måle ændringer af iltindholdet i blodet.
Diskutér fordele og ulemper ved henholdsvis functional magnetic resonance imaging og positron emission tomography
Der er fordele og ulemper ved både fMRI og PET, hvorfor valget af scanningsmetode afhænger af hvad man ønsker at undersøge og hvor specifik man skal være.
Spatial opløsning siger noget om hvor præcis skanningen er, men en temporal opløsning siger noget hvor meget forsinkelse der er. En lang temporal opløsning kan ikke se præcist hvornår aktiviteten skete i hjernen.
Ved fMRI ses både en god spatial og temporal opløsning, hvorfor det er en fordel hvis man vil vide præcist hvor og hvornår aktiviteten fandt sted. PET har derimod en dårligere opløsning og en relativ lang temproal opløsning, hvorfor man ikke ville kunne specifikt ville kunne side hvor og hvornår aktivitet var tilstede.
fMRI bruger iltkoncentrationen som sporstof, mens PET bruger et radioaktivt sporstof. Der er derfor en lidt større risiko ved PET ift. fMRI. Dette kan være en begrænsning især for gentagende scanninger. Det kan imidlertid være problematisk at benytte fMRI hvis patienten har en pacemaker eller andet metal i kroppen, idet man benytter et magnetfelt.
En fordel ved PET er at den kan afbilde hele hjernen, hvor fMRI har svært ved at afbillede alle dele af hjernen.
Valget mellem fMRI og PET afhænger af den specifikkes anvendelse, hvor faktorer som sikkerhed og præcision spiller en rolle.
Beskriv to metoder, der kan bruges til at undersøge neurale mekanismer i musikkens indvirkning på smerte (musik analgesi).
Metoder til at undersøge musikkens indvirkning på smerte
Musik har en mulig indvirkning på menneskers oplevelse af smerte. Smerte er en ubehagelig sensorisk og emotionel oplevelse som er associeret eller ligner det er associeret med aktuel eller potentiel vævskade. Studier viser at musik har en positiv effekt på smerte, hvilket kaldes for musik induceret analgesi.
Forklaring på smertemodulering og transmission
- Smertetransmissionen foregår i de opadgående nervebaner og sender smertesignalet fra det periferier nervesystem til centrale nervesystem. Smertesignalet starter ved aktivering af nociceptorer, som er specifikke receptorer for vævskadelig stimuli. Her startes smertesignalet, nociception. Smertesignalet sendes ind i rygmarven via det dorsale horn. Så sendes det gennem to nervebaner simultant hhv. tractus spino retakularis og tractus spino thalamikus, hvorefter det ender i CNS. Smertemoduleringen, altså smertereguleringen, foregår i de nedadgående nervebaner. Disse står for at reguleringen af smertesignalet, som går fra CNS til PNS. Et centralt område for reguleringen af smerte er PAG. PAG producerer kroppens eget smertestillende, endogene opioider. De endogene opioder binder sig på opiod-receptorer, hvorefter de stimulerer Raphe Nuclues som har aksoner ned i det dorsale horn, hvor de frigives til resten af kroppen.
- Negative følelser påvirker smertemoduleringen og kan frigive et angst hormon kaldet CCK. CCK reducerer effektiviteten af de endogene smertestillende effekter.
- Musik tapper altså ind i den nedadgående modulering af smerte, men der er diskussion om hvilke mekanismer er afgørende for musikkens effekt.
o** Antagonister**
Her undersøges den neurobiologiske effekt af musikanalgesi og hvorvidt der udskilles dopamin og endogenevopioder ved behandling med musik. Her benytter de en antagonist som sætter sig og blokerer opiodreceptorer, så der ikke er nogle neurotransmittere der kan binde sig. Man deaktiverer altså receptorerne. Så testes der for om musikanalgesi stadig opleves påtrods af antagonisterne. Hvis der IKKE opleves en smertelindring, kan der være tale om en neuro biologisk mekanisme. Hvis man derimod oplever smertelindring på trods af antagonister, må der være tale om en kognitiv eller psykologisk mekanisme i spil.
o **Funktionelle **
En anden metode til at undersøge neurale mekanismer kan være funktionelle hjerneskanninger. Funktionelle hjerneskanninger måler ændringer hjernens aktivitet baseret på ilt. Når neuronerne i hjernen arbejder benytter de ilt. Denne ilt får neuronerne gennem hæmoglobin i blodet. Derfor måler man altså baseret på blodtilstrømningen til forskellige områder af hjernen. Herigennem kan man undersøge om der er bestemte steder i hjernen som aktiveres ved smertelindring gennem musikanalgesi.
* PET (Positive electron transmiision)
o PET undersøger blodgennemstrømning ved at tilføje et radioaktivt signalstof. Jo større blodstrømning, jo større signal effekt. PET kan desuden vise neurotransmitter udskillese fx af dopamin.
* fMRI (functional magnetic reasoncae imaging)
o fMRI undersøger blodets hæmoglobin. Hæmoglobin transportere ilt til cellerne gennem blodet. Når neuronerne arbejder bruger de ilt. Her går hæmoglobin fra at være iltet-hæmaglobin(diamagnetisk) til ikke-iltet hæmaglobin (paramagnetisk). Denne ændring måles ud fra BOLD signalet. Ved øget aktivtet er der en ændring i iltet hæmaglobin til ikke-iltet hæmaglobin. fMRI kan vise om musik viser aktivitet i fx det limbiske system.
Redegør for, hvordan disse metoder virker, og hvordan de dermed kan informere os om neurale mekanismer i musik analgesi
Neurale mekanismer
o Psykologiske mekanismer
Distraherer fra smerte,
Positive emotioner som dæmper for angst (flere endorfiner)
o Kontekstuelle mekansimer
Musikken kan være velkendt, hvilket kan dæmpe følelser af angst
o Neurobiologiske mekansimer
Musik kan aktivere det nedadgående smertesystem og PAG, hvilket kan frigive endogene opioider og dopamin som mindsker smerteoplevelsen
o Alle disse mekanismer kan være på spil, men studier viser blandet fund. Det er ikke klart hvordan dopamin og opioider relaterer sig til musikanalgesi.
Vurdér fordele og ulemper ved hver af disse metoder i forhold til at udlede noget om neurotransmitteraktivitet ved musik analgesi
Funktionelle
Der er fordele og ulemper ved funktionelle scanninger fMRI og PET, hvorfor valget af scanningsmetode afhænger af hvad man ønsker at undersøge og hvor specifik man skal være.
Spatial opløsning siger noget om hvor præcis skanningen er, men en temporal opløsning siger noget hvor meget forsinkelse der er. En lang temporal opløsning kan ikke se præcist hvornår aktiviteten skete i hjernen. Ved fMRI ses både en god spatial og temporal opløsning, hvorfor det er en fordel hvis man vil vide præcist hvor og hvornår aktiviteten fandt sted. PET har derimod en dårligere opløsning og en relativ lang temproal opløsning, hvorfor man ikke ville kunne specifikt vil kunne side hvor og hvornår aktivitet var tilstede.
fMRI bruger iltkoncentrationen som sporstof, mens PET bruger et radioaktivt sporstof. Der er derfor en lidt større risiko ved PET ift. fMRI. Dette kan være en begrænsning især for gentagende scanninger. Det kan imidlertid være problematisk at benytte fMRI hvis patienten har en pacemaker eller andet metal i kroppen, idet man benytter et magnetfelt.
En fordel ved PET er at den kan afbilde hele hjernen, hvor fMRI har svært ved at afbillede alle dele af hjernen.
Valget mellem fMRI og PET afhænger af den specifikkes anvendelse, hvor faktorer som sikkerhed og præcision spiller en rolle. Samtidig kan fMRI larme, hvilket kan fjerne fokus fra musikken.
Antagonist
Antagoniststudier kan være med til at vise om musikinduceret analgesi er medieret af det descenderende smertemodulering. Og her kan man mere direkte sig noget om hvilke neurotransmittere påvirkes. Men det er ikke muligt at vide hvor og hvordan det påvirker i hjernen.
Adfærdsstudier kan give et subjektivt helhedsbillede af patientens oplevelse, dog kan det være svært at generaliserer.
diskutér minimum 2 metodiske vanskeligheder, når vi skal undersøge musikkens indvirkning på smerte.
Vi er blevet mere fokuseret på musik som smertelindering grundet opioidkrisen men det er flere metodiske vanskeligheder.
Smerte er en subjektiv vurdering, hvorfor det kan være svært at mål og sammenligne på tværs af mennesker. Resultater kan derfor være svært at generalisere
Manglende kontrolbetingelse for placebo. Mange studier sammenlignet brugen af musik med ingen musik. Dette kan der være nogle metodiske udfordringer med. Det er muligt at patienten have en anden forventning eller smag i musik, hvilket kunne påvirke udfaldet. Musikken kunne fungere distraherende, men det kunne andre lyde også?
Derudover er der** ingen konsensus om den type musik** man bruger for at teste patienter. Dette kan ydermere hæmme generaliserbarheden af studier.**
Redegør for, hvordan vi i functional magnetic resonance imaging 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.
o fMRI (functional magnetc resonace imaging)
Denne måling baserer sig på ilt og blodets hæmoglobin. Hæmoglobin findes i vores røde blodlegmer og transporterer ilt til vores celle via blodet. Når neuroner er under arbejde, forbruger de ilt, hvor iltet-hæmoglobin (diamagnetisk) omdannes til ikke-iltet hæmoglobin (paramagnetisk). To forskelle magnetiske komponenter. Ved aktivitet vil der altså være en skift i mængden af iltet-hæmoglobin til ikke-iltet hæmoglobin. Paramagnetisk skaber forvrængninger i det magnetiske felt. Dette kan måles via BOLD- signalet
Ændringer i iltindholdet måles via BOLD - signalet. BOLD-signalet ses via hæmodynamisk responsfunktion (HRF) over tid. Det deles op i 3 faser: initial dip, overcompensation og undershoot.
* Initial dip: øget aktivitet får neuroner til at forbruge mere ilt og der kommer en fald af iltet blod, derved fald i BOLD signalet
* Overcompensation: som respons på den øget aktivitet og iltforburg, så kommer der mere blodstrømning til området, hvorfor der kommer en stigning i iltet blod og BOLD-signalet
* Undershoot: Blodtilstrømning falder til normalt niveau og BOLD stabiliseres
Altså BOLD-signalet fortæller os om øget aktivitet lokalt i hjernen, da den kan måle ændringer af iltindholdet i blodet.
