Methoden Der Neurowissenschaft Flashcards

1
Q

Mit welcher Methode kann man Färbungen in einer Zelle vornehmen ?

A

—GOLGI-METHODE

—> da nur wenige Neuronen Farbstoff aufnehmen =Silhouetten erscheinen sehr detailliert

—> Innere Details bleiben unsichtbar

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2
Q

Welche zentrale Fragestellung stellt sich bei Techniken ohne Verhaltensmessungen ?

A

—> Wie sieht es in unserem Gehrin/Schädel aus ?

  • > Reine Anatomie OHNE Verhalten einzubeziehen
  • > Proband/-in passiv = in Ruhe
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3
Q

Was ist eine Angiographie ?

A

—> Aufzeichnung des Blutflusses durch Injektion von Kontrastmittel in zerebrale Aterie

—>sichtbar machen mit Röntgenstrahlen (Angiograph)

—> Häufig bei Schlaganfall

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4
Q

Wie findet die Angiographie klinisch Ihren Nutzen ?

A

—Bei Schlaganfall Patienten durch

1.) Aterienverkalkung

Lösung: Stent (Katheder) einführen

2.) Aneurysma (aterielle Aussackung)

Lösung: Clipping (Abzwischen der Aussackung)

-Diagnose+Kontrolle durch Angiographie

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5
Q

Was ist eine Computertomographie (CT) ?

A

-Aufnahme von Gehirn mit Röntgenstrahlen

—>mit/ohne Kontrastmittel

-Röntgenröhre rotiert um Kopf des Pat. =macht viele einzelne Aufnahmen

—> werden nachher an Computer zusammengesetzt

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6
Q

Nennen Sie Vorteile der CT

A
  • Geht schnell-wird auch während OP durchgeführt (INTRAOPERATIV)
  • Patienten mit Implantaten aus Metall können untersucht werden
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7
Q

Nennen Sie Nachteile der CT

A
  • Belastung durch Röntgenstrahlen

- Relativ grobe Auflösung (keine feinen Gehirnstrukturen erkennbar)

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8
Q

Was versteht man unter einer Magnetresonanztomographie (MRT) ?

A
  • 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

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9
Q

VGL. CT/MRT. FOLIE 13

A

FOLIE 13

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10
Q

Was versteht man unter dem Diffusions-Tensor-Imaging ? (DTI)

A

—>Diffusionsbewegung von Wassermolekülen wird im Nervengewebe gemessen/räumlich dargestellt

  • Richtungsabhängigkeit von Diffusion = erlaubt Rückschlüsse auf Verlauf großer Nervenfaserbündel
  • KEIN KONTRASTMITTEL= Bildkontrast mittels magnetischer Feldgradient
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11
Q

Was ist die zugrunde liegende Fragestellung der Techniken mit Verhaltensmessungen ?

A
  • Was passiert in „Blackbox“ des Gehirns ?
  • Kognitivismus = versucht Einsicht in einzelne Prozesse im Gehirn zu erhalten, die zu bestimmer Wahrnehmung/Verhalten führen
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12
Q

Welche zwei grundlegenden Ansätze gibt es, um kognitive Funktionen mit Gehirnaktivierung zu verbinden ?

A
  1. Methode der neuronalen Überwachung

2. Methode der Gehirnläsion/-stimulation

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13
Q

Beschreiben Sie die Methode der neuronalen Überwachung.

A
  1. Manipulation eines kognitiven Prozesses (z.B leichte/schwere Gedächtnisaufgaben)
  2. Anschließende Messung einer neuronalen Variablen
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14
Q

Beschreiben Sie die Methode der Gehinrläsion/-stimulation

A
  1. ) Patient mit bereits bestehender Läsion =Stimulation des Gehirns mit spezieller Aufgabe
  2. Es wird die Verhaltensleistung des Patienten gemessen (Kognition)
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15
Q

Was versteht man unter der Funktionellen Magnetresoanzntomographie ? (FMRT)

A

-Im selben MRT-Gerät, JEDOCH: Pat. Muss jetzt eine Aufgabe machen

—> es wird Gehirnaktivierung während Verhalten (z.B Hören, Sehen, Taste drücken) wird gemessen

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16
Q

Was sind die wichtigsten Unterschiede zwischen MRT/ fMRT ?

A

MRT:

  • Langsame Messung (1 Gehirnbild in 5/6 Min)
  • Sehr hochauflösend

FMRt:

  • Schnelle Messung (1 Gehirnbild pro 1 sec)
  • Weniger hochauflösend
17
Q

Was versteht man unter der phsysiologischen Grundlage der hämodynamischen Kopplung ? (Im Bezug auf fMRT)

A
  1. 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
18
Q

Was versteht man unter dem BOLD-Signal im Bezug auf die physiologischen Grundlagen des fMRTs ?

A

-Sauerstoffarems/-reiches Blut haben unterschiedliche magnetische Eigenschaften

—> Unterschiede werden durch Anlegen von starken Magnetfeld (fMRT/MRT) gemessen

BOLD-Signal: Blood-Oxygenation-Level-Dependent Signal

19
Q

Erläutern Sie den Prozess der unterschiedlichen BOLD-Signale.

A

FOLIE 25

20
Q

Nennen Sie ein Beispiel für eine Gehirnaktivierung für einen Stimulus.

A
  • 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 ?
21
Q

Nennen Sie Vorteile des fMRT.

A
  • Nicht invasiv (ohne Kontrastmittel)

- Hohe räumliche Auflösung = genau erkennbar, in welchem Gehirnareal Aktivierung erfolgt

22
Q

Nennen Sie Nachteile der fMRt.

A
  • Schlechte zeitliche Auflösung
  • Klaustrophobie möglich (wenn PAT in Röhre)
  • Scannergeräusch sehr laut
  • Proband/innen mit Metallimplantaten müssen augeschlossenwerden
23
Q

Was versteht man unter einem Positronenemissionstomographen (PET)

A
  • 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)
24
Q

VGL: PET / FMRT

A

Folie 33

25
Q

Was versteht man unter der Nah-Infrarot-Spektroskopie ? (NIRS)

A

-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

26
Q

Was versteht man unter einer Elektroenzephalographie (EEG) ?

A
  • 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
27
Q

Wann erhält man ein „offenes Feld“ im EEG ?

A

—Wenn paralell verlaufene Neuronen generierte Potentiale ergeben, die von Oberflächenelektroden detektiert werden können

28
Q

Wann erhält man ein „geschlossenes Feld“ im EEG ?

A

-Nicht/schlecht geordnete Neuronenverbände generieren geschlossenes Feld (ohne messbare Potentiale)

29
Q

Welche zwei Parameter für die elektrischen Spannungsänderungen des EEG werden verwendet ?

A
  • AMPLITUDE: Höhe des Ausschlags)

- FREQUENZ: Anzahl der Wellenberge/Täler pro Sekunde

30
Q

Was sind EKP´s ?

A

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 ?)
31
Q

TOPOGRAPHIEN

A

FOLIE 48

32
Q

Warum haben EEG/EKPS eine schlechte Räumliche Auflösung ?

A

-Elektrische Ladungen (Dipole) von Neuronen können sich gegenseitig überlagern = ERP/EEG Aktivierungen können räumlich verzerrt/falsch im Bezug auf Ursprungsort sein

33
Q

VGL FMRT /EKPS

A

Folie 50

34
Q

Was versteht man unter einer Magnetenzephalographie (MEG) ?

A

-erzeugt kleine Magnetfelder unter Kopfhaut

=interagieren mit Dipolen der aktiven Neuronen

=Spannungsänderungen werden aufgezeichnet

35
Q

Was ist ein Beispiel für die Methode der Gehirnläsionen ?

A

-Z.B Broca-Areal

Gehrinläsion im inferioren frontalen Kortex

36
Q

Was ist eine Transkraniale Magnetstimulation ?

A
  • Stimulation mit Magnetspuhle stört kurzzeitig elektrische Aktivierung der darunterliegenden Neuronen
  • Kurzzeitiger Ausfall der entsprechenden Gehirnfunktion
  • Künstliche Läsion (z.b Schlaganfallpat)
37
Q

Was versteht man unter der transcranial direct current stimulation (tdcs) ?

A
  • 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