Methoden Der Neurowissenschaft Flashcards
Mit welcher Methode kann man Färbungen in einer Zelle vornehmen ?
—GOLGI-METHODE
—> da nur wenige Neuronen Farbstoff aufnehmen =Silhouetten erscheinen sehr detailliert
—> Innere Details bleiben unsichtbar
Welche zentrale Fragestellung stellt sich bei Techniken ohne Verhaltensmessungen ?
—> Wie sieht es in unserem Gehrin/Schädel aus ?
- > Reine Anatomie OHNE Verhalten einzubeziehen
- > Proband/-in passiv = in Ruhe
Was ist eine Angiographie ?
—> Aufzeichnung des Blutflusses durch Injektion von Kontrastmittel in zerebrale Aterie
—>sichtbar machen mit Röntgenstrahlen (Angiograph)
—> Häufig bei Schlaganfall
Wie findet die Angiographie klinisch Ihren Nutzen ?
—Bei Schlaganfall Patienten durch
1.) Aterienverkalkung
Lösung: Stent (Katheder) einführen
2.) Aneurysma (aterielle Aussackung)
Lösung: Clipping (Abzwischen der Aussackung)
-Diagnose+Kontrolle durch Angiographie
Was ist eine Computertomographie (CT) ?
-Aufnahme von Gehirn mit Röntgenstrahlen
—>mit/ohne Kontrastmittel
-Röntgenröhre rotiert um Kopf des Pat. =macht viele einzelne Aufnahmen
—> werden nachher an Computer zusammengesetzt
Nennen Sie Vorteile der CT
- Geht schnell-wird auch während OP durchgeführt (INTRAOPERATIV)
- Patienten mit Implantaten aus Metall können untersucht werden
Nennen Sie Nachteile der CT
- Belastung durch Röntgenstrahlen
- Relativ grobe Auflösung (keine feinen Gehirnstrukturen erkennbar)
Was versteht man unter einer Magnetresonanztomographie (MRT) ?
- Starkes Magnetfeld des MRT-Gerätes
- Im Körper: Protonen sind im Blut,Fett,Makromoleküle/Wasser gebunden
- Je nach Bindungsart: Proton richtet sich im Magnetfeld anders aus
—> Richtungsunterschiede = wird von Gerät gemessen und in S/W-Bilder umgesetzt
VGL. CT/MRT. FOLIE 13
FOLIE 13
Was versteht man unter dem Diffusions-Tensor-Imaging ? (DTI)
—>Diffusionsbewegung von Wassermolekülen wird im Nervengewebe gemessen/räumlich dargestellt
- Richtungsabhängigkeit von Diffusion = erlaubt Rückschlüsse auf Verlauf großer Nervenfaserbündel
- KEIN KONTRASTMITTEL= Bildkontrast mittels magnetischer Feldgradient
Was ist die zugrunde liegende Fragestellung der Techniken mit Verhaltensmessungen ?
- Was passiert in „Blackbox“ des Gehirns ?
- Kognitivismus = versucht Einsicht in einzelne Prozesse im Gehirn zu erhalten, die zu bestimmer Wahrnehmung/Verhalten führen
Welche zwei grundlegenden Ansätze gibt es, um kognitive Funktionen mit Gehirnaktivierung zu verbinden ?
- Methode der neuronalen Überwachung
2. Methode der Gehirnläsion/-stimulation
Beschreiben Sie die Methode der neuronalen Überwachung.
- Manipulation eines kognitiven Prozesses (z.B leichte/schwere Gedächtnisaufgaben)
- Anschließende Messung einer neuronalen Variablen
Beschreiben Sie die Methode der Gehinrläsion/-stimulation
- ) Patient mit bereits bestehender Läsion =Stimulation des Gehirns mit spezieller Aufgabe
- Es wird die Verhaltensleistung des Patienten gemessen (Kognition)
Was versteht man unter der Funktionellen Magnetresoanzntomographie ? (FMRT)
-Im selben MRT-Gerät, JEDOCH: Pat. Muss jetzt eine Aufgabe machen
—> es wird Gehirnaktivierung während Verhalten (z.B Hören, Sehen, Taste drücken) wird gemessen
Was sind die wichtigsten Unterschiede zwischen MRT/ fMRT ?
MRT:
- Langsame Messung (1 Gehirnbild in 5/6 Min)
- Sehr hochauflösend
FMRt:
- Schnelle Messung (1 Gehirnbild pro 1 sec)
- Weniger hochauflösend
Was versteht man unter der phsysiologischen Grundlage der hämodynamischen Kopplung ? (Im Bezug auf fMRT)
- Hämodynamische Kopplung
—Elektrische Aktivierung (Aktionspotential) von Zelle = führt zu erhöhten Sauerstoffverbrauch
= Mehr sauerstoffreiches Blut muss nachfließen um Neuron zu versorgen
D.H: gerine neuronale Aktivität = wenig Oxyhämoglobin
-Hohe neuronale Aktivierung = Oxyhämoglobin-Gehalt steigt an
- Aktivierung von Hirnarealen = startet mit Depolarisierung des Membranpotentials des Neurons -> braucht Sauerstoff/Engerie um dieses zu erhalten
= Blufluss steigt an
Was versteht man unter dem BOLD-Signal im Bezug auf die physiologischen Grundlagen des fMRTs ?
-Sauerstoffarems/-reiches Blut haben unterschiedliche magnetische Eigenschaften
—> Unterschiede werden durch Anlegen von starken Magnetfeld (fMRT/MRT) gemessen
BOLD-Signal: Blood-Oxygenation-Level-Dependent Signal
Erläutern Sie den Prozess der unterschiedlichen BOLD-Signale.
FOLIE 25
Nennen Sie ein Beispiel für eine Gehirnaktivierung für einen Stimulus.
- Bei Gesicht: alle 2/3 Sec. Wird Gesicht/Haus präsentiert
- Je nach Art von Sehreiz = unterschiedliche Menge an Sauerstoff wird verbraucht= BOLD-Signal änder sich
1. ) Pro Gehirnareal =Mittelwert über alle BOLD-Signale eines Typs werden berechnet (Haus/Gesicht)
2. Mittelwert Gesicht - Mittelwert Haus gibt an welches Gehirnareal für Gesichter typisch ist ?
Nennen Sie Vorteile des fMRT.
- Nicht invasiv (ohne Kontrastmittel)
- Hohe räumliche Auflösung = genau erkennbar, in welchem Gehirnareal Aktivierung erfolgt
Nennen Sie Nachteile der fMRt.
- Schlechte zeitliche Auflösung
- Klaustrophobie möglich (wenn PAT in Röhre)
- Scannergeräusch sehr laut
- Proband/innen mit Metallimplantaten müssen augeschlossenwerden
Was versteht man unter einem Positronenemissionstomographen (PET)
- Grundlage: aktive Zellen verbrauchen nicht nur Sauerstoff, sondern auch Zucker (Glucose)
- Radioaktive Glucose wird in Halsaterie injiziert
=wird im Blut aufgenommen+von aktiven Zellen aufgenommen
- Ort/Zerfall radioaktiver Glucose wird von PET mit Hilfe von Gammastrahlen detektiert
- Mit PET wird Gehirnaktiverung gemessen (Abbau-Areale radioaktiver Glucose)
VGL: PET / FMRT
Folie 33
Was versteht man unter der Nah-Infrarot-Spektroskopie ? (NIRS)
-Einstrahlen von Infrarotlicht
= wird von Hämoglobin im Blut absorbiert (abhängig von Grad der Oxygenierung)
=wird zurückreflektiert und wieder von Optoden aufgefangen
—> nur für Aktivierungen direkt unter Schädeldecke möglich
Was versteht man unter einer Elektroenzephalographie (EEG) ?
- Basiert auf physiologischer Grundlage, dass Zellen elektrisch leitfähig sind
- Unterschied in elektrischer Ladung von Aktions-zu Ruhepotential =>Spannungsänderung wird auf Kopfhaut mit Elektrode detektiert
- Innerhalb Zelle fließt Strom in Axon (besonders starker Stromfluss ist AP: von Axonhügel zu Synapsen)
- Spannungsänderungen über Zeit werden vom Computer aufgezeichnet
Wann erhält man ein „offenes Feld“ im EEG ?
—Wenn paralell verlaufene Neuronen generierte Potentiale ergeben, die von Oberflächenelektroden detektiert werden können
Wann erhält man ein „geschlossenes Feld“ im EEG ?
-Nicht/schlecht geordnete Neuronenverbände generieren geschlossenes Feld (ohne messbare Potentiale)
Welche zwei Parameter für die elektrischen Spannungsänderungen des EEG werden verwendet ?
- AMPLITUDE: Höhe des Ausschlags)
- FREQUENZ: Anzahl der Wellenberge/Täler pro Sekunde
Was sind EKP´s ?
EKP= Ereigniskorreliertes Potential
—> Gehirnaktivierung bezogen auf eine Aufgabe
- Elektrischen Potentiale zum Stimulus werden an Elektroden gemessen
- Stimulus wird in Abschnitte eingeteilt (wann erscheint der Stimulus ?)
- Ereignisabschnitte (RS) werden gemittelt (wie hat der Patient auf Stimulus reagiert ?)
TOPOGRAPHIEN
FOLIE 48
Warum haben EEG/EKPS eine schlechte Räumliche Auflösung ?
-Elektrische Ladungen (Dipole) von Neuronen können sich gegenseitig überlagern = ERP/EEG Aktivierungen können räumlich verzerrt/falsch im Bezug auf Ursprungsort sein
VGL FMRT /EKPS
Folie 50
Was versteht man unter einer Magnetenzephalographie (MEG) ?
-erzeugt kleine Magnetfelder unter Kopfhaut
=interagieren mit Dipolen der aktiven Neuronen
=Spannungsänderungen werden aufgezeichnet
Was ist ein Beispiel für die Methode der Gehirnläsionen ?
-Z.B Broca-Areal
Gehrinläsion im inferioren frontalen Kortex
Was ist eine Transkraniale Magnetstimulation ?
- Stimulation mit Magnetspuhle stört kurzzeitig elektrische Aktivierung der darunterliegenden Neuronen
- Kurzzeitiger Ausfall der entsprechenden Gehirnfunktion
- Künstliche Läsion (z.b Schlaganfallpat)
Was versteht man unter der transcranial direct current stimulation (tdcs) ?
- Strom wird verabreicht = verursacht Veränderung des Ruhepotentials der Nervenzellen
- Positive Stimulation (annodal tDCS):
- > Ruhepot. Wird depolarisiert = verstärkt Erregbarkeit der Nervenzelle = mehr spontanes Feuern der Zelle
- Negative Stimulation (katodal tDCS)
- > Ruhepot. Wird hyperpolarisiert = senkt die Erregbarkeit der Nervenzelle = weniger spontanes Feuern der Zelle
