Kap 7 - hjärnans strukturer och funktioner

Question 1

Hjärnpåverkan

Answer 1

Den äldsta metoden att studera kopplingen mellan hjärnan och beteenden genom att påverka hjärnan och sedan mäta beteende/prestation. T.ex 
• Hjärnskador - struktur 
• Hjärnstimulering (TMS) - aktivitet 
• Optogenetik - aktivitet 
• Farmakologi - signalsubstanser

Question 2

Optogenetik

Answer 2

Metoden bygger på en kombination av genetisk modifiering och ljus för att kontrollera specifika händelser i utvalda celler i levande vävnad. Enskilda nervceller i hjärnan modifieras med en gen som producerar ett ljuskänsligt protein. De celler som modifierats kan därefter genom ljuspåverkan, slås av eller på som en strömbrytare.• Ljuskänsliga jonkanaler förs in till
specifika neuron
• Ljus på neuronen gör att kanalerna
öppnar sig
• Olika effekt på neuronet beroende
på kanaltyp och ljus

Fördel: Specifik påverkan på neuron
Nackdel: Invasivt, kräver sätt att få in jonkanaler och ljuset.

Question 3

Farmakologi

Answer 3

Hur hjärnan påverkas av psykoaktiva substanser
Adenosin är en signalsubstans som
dämpar vakenhetsgraden.
Kaffe blockerar adenosinreceptorer,
dvs. adenosin kan inte binda dit, vilket
leder till ökad vakenhet

Question 4

TMS (transcranial magnetic stimulation/transkraniell magnetstimulering)

Answer 4

Magnetiska impulser stimulerar cortex och påverkar hjärnaktiviteten och därmed den del av kroppen styrd av behandlat område. Kan även slå ut hjärnaktiviteten för en liten stund.
Inte särskilt specifik, kan endast styra grova delar av hjärnan. Möjligt att det kan hjälpa mot kronisk depression.

Fördel: Reversibla effekter - påverkar bara hjärnan temporärt.
Nackdel: Låg upplösning (cm)

Question 5

Djurmodeller

Answer 5

Genmodifiering, lesioner, stimulering, farmakologi. Undersöker hur djurs beteenden förändras

Question 6

Neuromonitorering

Answer 6

Metoder för att mäta hjärnans aktivitet, struktur, signalsubstanser. Manipulerar ett beteende och mäter sedan neural variabel. T.ex.
- MR - struktur
- Datortomografi - struktur
• Elektrofysiologisk mätning - aktivitet
• EEG/MEG - aktivitet
• fMRI - aktivitet
• PET - signalsubstanser

Question 7

Datortomografi

Answer 7

Undersöker hjärnans struktur.
Fördel: kan göras på levande människor
Nackdel: låg upplösning, röntgenstrålning

Question 8

Magnetresonanstomografi (MR)

Answer 8

Undersöker hjärnans struktur, kan göras på levande människor, högre upplösning än datortomografi, ej skadligt
Vi har massa väteatomer i kroppen som fungerar som små magneter, om man lägger en människa i ett stort magnetfält kan man ordna väteatomer på ett sätt utifrån vilket man kan mäta och få fram bilder.
Upptäckt att amygdala hos personer med social ångest blivit mindre efter KBT

Question 9

Diffusion Tensor Imaging

Answer 9

Magnetresonsanstomografi-metod för att undersöka riktningen av nervfiber genom att undersöka vattenmolekylers rörelse i hjärnan. Kan upptäcka abnormaliteter i nervbanor och förändringar i myelinisering så som skador som kan leda till MS.

Question 10

Elektrofysiologisk mätning

Answer 10

Single-cell recording den vanligaste typen av mätning. Mäter neuroners aktionspotentialer. Upptäckte spegelneuroner.
Invasivt: Blottlägger del av hjärna och
fäster elektroder och utför uppgifter i vaket tillstånd.

Question 11

EEG (elektroencegfalografi)

Answer 11

Elektroder som sätts på huvudet och mäter aktivitet i hjärnan
+ Ej invasivt
+ Bra temporal upplösning - direkt feedback
- Låg spatial upplösning
- Mäter främst aktivitet i cortex

Question 12

MEG (magnetencefalografi)

Answer 12

Mäter magnetfält som produeras av elektriska kretsar som förekommer naturligt i hjärnan.
Inte lika vanligt som EEG.

Question 13

ERP (event-related potentials)

Answer 13

Används i EEG. Mäter hur EEG-signalen responderar på ett diskret stimulus. Ett medelvärde av responsen på upprepade presentationer av stimulit. Illusterar hur människor stereotyp reagerar av ett stimulus.

Question 14

fMRI (Funktionell magnetresonanstomografi)

Answer 14

Mäter hjärnaktivitet genom förändringar i syresättningen av blodet. Aktiva delar av hjärnan har större mängd syre i blodet och syresatt/icke-syresatt har olika magnetiska egenskaper. Neural aktivitet –> ökning av syresatt blod –> BOLD-signalen ökar.
+ Relativt god spatial upplösning
+ Icke-invasivt utan kända risker
- Låg temporal upplösning (fördröjd feedback)
- Vissa områden är svårare att avbilda (nära till luft)
- Ett indirekt mått på hjärnaktivitet

Question 15

Skillnad MR och fMRI

Answer 15

MR mäter struktur - kontrast mellan olika vävnader
fMRI mäter funktion/aktivitet och skillnader i syresättning av hjärnan.

Går att kombinera MR och fMRI genom att lägga ihop bilderna för att se vilka strukturer som har aktiverats under fMRI.

Question 16

Aktiveringsstudier

Answer 16

Syftar till att lokalisera vilka delar av hjärnan som är involverade i specifika kognitiva, sensoriska eller affektiva processer. En kontrollbetingelse (eller referensbetingelse) jämförs med en
eller flera experimentella betingelser.
Exempel: kognitiv/emotionell uppgift (t.ex. Stroop)
Farmakologiskt test
Symptomprovokation

Question 17

Subtraktionsdesign

Answer 17

Aktiviteten från den experimentella betingelsen subtraheras från en kontrollbetingelse. Skillnaden i aktivitet är de regioner man lokaliserar funktionen till. Gör ofta upprepade mätningar för att få fram ett sorts medelvärde.

Question 18

PET - positronemissionstomografi

Answer 18

Möjliggör mätningen av hjärnans signalsubstanser.
PET-spårämnen skräddarsys för den molekyl eller neurokemiska process man vill undersöka, t.ex. receptorbindning, återupptag.
Funkar på så sätt att spårämnet sönderfaller i positroner som krockar med elektroner, vilket annihilerar dem båda och ger upphov till två gammastrålar i motsatt riktning. Bilder skapas genom rekonstruering av gammastrålarnas ursprung.
Användes förr till att att mäta aktivitet längre, men numera används det för att mäta var i kroppen en signalsubstans agerar.
Kan användas för att upptäcka bl.a. tumörer och demens.
Fördelar: relativt hög upplösning, metabolism mm.
Nackdelar: innebär radioaktiv exponering, dyrt och kräver utveckling av spårämnen.