Metoder för att studera hjärnans funktioner Flashcards
förklara vad EEG (elektroencephalografi) är
- en metod där man mäter den elektriska aktivteten, dvs strömmar av laddade partiklar, joner som uppstår pga depolarisering.
Elektriska fält från nervcellsaktivtet - Mössa med elektroder på huvudet som måste nudda huden (21- 200 st), ofta 21st
- Hittade denna metod 1924, Berger
- Signalerna är svaga, man behöver en bra förstärkare
- kan vara lättare att fästa när elektroderna är blöta
- magnetfält på bredden och längden (de lodräta generar starkare signaler)
- I jämförelse med annat är den billig
- Flexibel då den är portabel
förklara vad MEG (magnetencephalografi) är
- man mäter det magnetfält som skapas av den elektriska strömmen, dvs strömmar av partiklar, joner som uppstår i depolariseringen.
Magnetfält från nervcellsaktivitet - 60-talet, David Cohen
- Magnetfält på bredden (vågrätt)
- Mycket svaga signaler- 100000 ggr svagare än jordens magnetfält
- Detta mäter man med hjälp av sensorer placerade runt huvudet i en maskin
- Mer fokuserat på huvudet och känsligare, därför ger det större möjlighet att räkna varifrån signalen kommer ifrån
- Extremt känsligt- kan ge problem och kan lätt bli störningar från saker i rummet, därför gör man detta i speciella rum.
-Ovanligare att mäta- dyrt och höga drigtkostander
-Kräver lite förberedelser
vilka likheter finns mellan EEG och MEG?
- Har hög tidsupplösning
- Sämre bildupplösning jämfört med fMRI
- Finns tillgång på alla sjukhus
- Klurigt att använda
- Dyra maskiner
vad är MEG och EEG särskilt användbara för att upptäcka?
- Särskilt användbara för att upptäcka synkroniserad aktivitet hos en stor mängd nervceller. Dvs hur olika delar av hjärnan kommunicerar och samarbetar under olika kognitiva processer.
- De kan registrera aktiviteten hos tusentals till miljontals nervceller samtidigt och i en liten yta av cortex (0,6mm) kan det finnas 50 000 nervceller. Därför kan man upptäcka aktivitet som uppstår från många individuella nervceller inom en specifik region av hjärnan.
vad är pyramidceller och hur kan man koppla det till EEG och MEG?
det är en typ av nervcell som finns i hjärnbarken, den yttre delen av hjärnan som är involverad i högre kognitiva funktioner, kända för att ha långa axoner. Både MEG och EEG kan registrera aktiviteten hos pyramidceller som depolariseras:
- När dessa celler depolariseras generas en elektrisk ström som kan upptäckas av båda dessa metoder.
- Båda metoderna kan upptäcka när depolariseringen av neuronen når tröskeln för att generera en aktionspotential.
- Både MEG och EEG kan påverkas av strömmens riktning och styrka. Om strömmen är starkare på en sida av hjärnan, kommer dessa metoder att visa en större signal på den sidan. Man kan alltså mäta orienteringen, dvs hur nervceller är riktade och hur de interagerar med varandra.
- Hjärnaktivitet varierar beroende på var i hjärnan mätningen görs. Vissa områden kan vara mer aktivt under specifika uppgifter eller beteendemässiga tillstånd än andra.
- Båda metoderna kan också mäta aktivitet över hela huvudet, vilket möjliggör för forskare att studera hjärnaktivitetens globala mönster (volymkonduktion).
vad är MEG mest känslig för?
Mest känsligt för tangentiella strömfält, vilket betyder att den är känslig för strömmar som rör sig längs hjärnans yta i en tangentliknande riktning (sulci). Man kan säga runt huvudet som en boll, dock är hjärnan inte en rund boll. Detta beror på att elektriska strömmar som löper längs hjärnans yta generera starkare magnetfält.
vad är EEG mest känslig för?
Mest känslig för radiella strömfält, vilket betyder att den är känslig för strömmarna som rör sig ”ut från hjärnan” i en radial riktning, dvs den inre delen av hjärnan mot hjärnbarken (gyri). Utåt från mitten- som strålarna i ett hjul.
vad är Superconducting Quantum Interference Device (SQUID)?
en metod som man kan mäta svaga magnetfält med (MEG)
Avancerad elektronik
Krävs mycket isolering
Själva mätningen går snabbt och krävs inte några direkta förberedelser
Magnetmätarna finns i själva maskinen
vad består SQUID av?
Detta är känsliga magnetometrar och består vanligtvis av supraledande spolar och josephsons- junctions. Dessa är spolar som vid mycket låga temperaturer blir supraledande och därför kan leda elektrisk ström utan att generar något motstånd. ¨
Josephsons junctions är en typ av övergång mellan två superledande material, de tillåter en tunnbarriär för elektroner att passera igenom.
För att dessa ska fungera effektivt måste dem kylas ner till låga temperaturer vilket vanligtvis uppnås med hjälp av flytande helium, som har en temperatur på 269 celsius. Detta kan vara mycket besvärligt och krävande.
vad är EEG- rytmer och nämn några av dem vanligaste
det är olika frekvenser av elektrisk aktivitet som vanligtvis observeras hos friska individer under olika tillstånd av vakenhet och sömn
Beta (15–30 Hz per sekund (betavågår) - Vanligtvis observerad när en individ är vaken och aktiv, särskilt under fokuserad uppmärksamhet och mental ansträngning.
Alfa (8- 14 Hz) - när man är vaken men avslappnad, särskilt med stängda ögon eller när de är i en avslappnad, lugn tillstånd.
Theta (4-7 Hz) - vid övergångsstadier mellan vakenhet och sömn, liksom under lättare sömnstadier och med avslappning.
Delta (<4 Hz) - djup sömn eller när en individ är i ett mycket avslappnat tillstånd.
Gamma (31–80 Hz) - Normalt sett inte synlig i traditionell EEG utan specialiserad teknik. Det är associerat med vissa kognitiva processer och höggradig mental aktivitet.
vad menas med: EEG och MEG- synkronisering av aktivitet i ett stort antal nervceller
Både EEG och MEG är metoder för att mäta hjärnaktivitet genom att observera elektriska signaler som skapas när många nervceller i hjärnan är synkroniserade, det vill säga arbetar tillsammans
Nämn ett bra sätt att kolla om EEG faktiskt fungerar
En metod för att kontrollera om EEG fungerar korrekt är att övervaka specifika vågmönster, som alfavågor, medan en person är vaken och har ögonen slutna. Genom att placera elektroder på huvudet och observera de elektriska signalerna kan man bedöma aktivitetsnivån och även analysera i digram sömnstadier så som REM- och djupsömn tex
förklara Svarspotentialer (evoked potentials) / Medelvärdesteknik
Denna metod innebär att mäta svaga hjärnsignaler som svar på specifika stimuli eller händelser. Genom att upprepa presentationen av ett stimuli många gånger (100-1000) och sedan ta medelvärdet av responsen kan man minska bruset och förstärka den specifika hjärnresponsen på stimulit. Detta kan användas för att undersöka hur hjärnan bearbetar sensorisk information för känsel, hörsel och syn
man kan tex se sömnstörningar och epilepsianfall
förklara hur man registrerar svarspotentialer/medevärdesteknik med känseln
För känselsinnet kan olika evoked potentials, såsom N20, P27 och P54, registreras med EEG eller MEG som svar på sensorisk stimulering.
Dessa potentialer kan användas för att utvärdera hur hjärnan bearbetar taktil information.
förklara hur man registrerar svarspotentialer/medevärdesteknik med hörseln
Inom hörselsinnet kan medelvärdestekniken användas för att undersöka hörselresponsen genom att presentera ljudstimuli (tex knäckar i örat) och sedan ta medelvärdet av de resulterande hjärnsignalerna. Detta kan hjälpa till att diagnostisera hörselrelaterade störningar eller övervaka hörselrehabilitering.
