Thema 1.4 en 2.1 Flashcards
Magnetische-resonantie- spectroscopie (MRS)
Geeft informatie over concentraties van bepaalde moleculen in de hersenen. Hoe sterker het magnetisch veld, hoe nauwkeuriger de meting. Beeldvorming van de hele hersenen is mogelijk maar wordt vaak gebruikt voor info van een specifieke locatie
Diffusion Tensor Imaging (DTI)
Bij het maken van diffusiescans wordt gebruikgemaakt van de eigenschappen van watermoleculen.In een vrij medium is sprake van isotrope diffusie: de watermoleculen bewegen zich in alle richtingen tegelijk. In weefsel is de bewegingsvrijheid beperkt en is sprake van anisotrope diffusie. Door lokaal de
fractionele anisotropie (FA) te berekenen, kunnen wittestofbanen worden gereconstrueerd. Met behulp van DTI kan verder een voxel-based analyse (VBA) gedaan worden, die analoog verloopt aan VBM, maar waarbij gebruikgemaakt wordt van de FA-waardes.
Meten van elektrische signalen
De actiepotentialen die hersencellen genereren bij het overdragen van informatie veroorzaken elektrische velden die aan de buitenkant van het hoofd kunnen worden gemeten. Registratie van deze elektrische velden is op de kaart gezet door Berger. Het gaat hierbij om twee soorten activiteit:
* Communicatie tussen neuronen binnen een hersengebied
* Communicatie tussen hersengebieden.
EEG vs MEG
- Elektro-encefalografie (eeg) is de meest gebruikte methode voor functionele beeldvorming, maar heeft het probleem dat elektrische velden verstoord worden door omliggend weefsel en bot.
- Magneto-encefalografie (meg) meet de magnetische velden die door actiepotentialen worden opgewekt, en deze velden worden niet verstoord door weefsel of bot. Meg meet daarom nauwkeuriger plaatsbepaling van activiteit
EEG
Bij eeg worden enkele tientallen elektroden op het hoofd aangebracht, verdeeld over de schedel. De opgewekte elektrische velden worden door alle elektroden opgepikt. Uit die signalen kunnen drie soorten informatie worden gehaald.
* Informatie afkomstig van hersenweefsel dat het dichtstbij ligt. Dit signaal schommelt op en neer en moet worden gemiddeld. De event-related potential (ERP). Hieruit kan informatie over het tijdsverschil en de sterkte van de neurale
reactie worden afgeleid.
* Informatie over de schommeling van het eeg-signaal als gevolg van hersengolven of oscillaties. Bepaalde ritmen, zoals de alfa en bètagolven, worden geassocieerd met hersenfuncties. De amplitude van deze golven geeft bijvoorbeeld een indicatie van de mate van concentratie.
* Informatie over de locaties van gebieden die op een taak reageren. De relatieve sterkte van het signaal op elke elektrode geeft een indicatie voor waar het precies vandaan komt, en met rekenprogramma’s source localization en beam forming kunnen patronen worden vastgesteld.
De temporele resolutie voor eeg is hoog, maar de gevoeligheid is veel te laag voor het meten van individuele neuronen. Zowel de nauwkeurigheid als de gevoeligheid neemt sterk af naarmate de hersengebieden dieper liggen.
MEG
Meg meet de magnetische velden die neuronen opwekken en kan nauwkeuriger de plaats van actieve gebieden bepalen. Meg kan gammagolven zien (EEG niet). Uit meg-signalen kunnen dezelfde soorten informatie worden afgeleid als uit eeg-signalen. Nauwkeurigheid en gevoeligheid nemen af voor dieper gelegen gebieden.
PET
Water werd radioactief gemaakt en in de bloedbaan ingebracht. Het water wordt opgenomen door hersenweefsel in een mate die afhankelijk is van het plaatselijke zuurstofgebruik. Een hoge mate van neurale activiteit leidt tot opname van veel radioactief water. Uniek aan deze methode is de spatiële resolutie (rond de 5 mm) en de gevoeligheid voor activiteit in dieper gelegen gebieden
fMRI
Functionele magnetic resonance imaging (fMRI) maakt gebruik van een MRI-scanner. De temporele resolutie is beperkt, de spatiële resolutie is bijzonder goed. Voor fMRI maakt de scanner series van scans, die inzicht geven in hersenactiviteit. De scans zijn gevoelig voor bepaalde eigenschappen van bloed. De essentie van fMRI is dat hemoglobine in het bloed gebruikt wordt als contrastvloeistof. Een hemoglobinemolecuul zorgt voor het transport van zuurstof naar weefsel. Daar waar neuronen actiever worden, neemt de bloedtoevoer toe.
Resting state methode
Zoekt naar correlaties tussen gebieden, en levert een beeld op van functionele netwerken. Hiervoor is geen taak nodig. Gebieden die dezelfde functies uitvoeren en samen een netwerk vormen, kenmerken zich door een synchroon signaal en vertonen sterke correlaties met elkaar. Hier spelen twee factoren een rol:
* Tijdens ontspanning gaat het signaal langzaam omhoog en omlaag (low frequency fluctuation), en dit patroon is gelijk voor alle gebieden binnen een netwerk.
* Gedachten leiden tot korte, willekeurige momenten van activatie van een netwerk. De sterkte van de correlaties wordt gezien als de sterkte van de verbinding.
Mind reading
Gebruikt patronen van hersenactivatie om te herleiden wat een persoon ziet. Eerst worden hersenpatronen bepaald, die opgeroepen worden met een taak waarbij verschillende visuele stimuli worden aangeboden. De patronen verschillen per stimulus. Een computerprogramma rapporteert wanneer het een patroon ziet optreden. Met deze patroonherkenningstechniek zijn onderzoekers inmiddels in staat om te herleiden welke tekst een persoon leest.
Thalamus
Eivormige grijze stof in beide hersenhelft. Speelt een belangrijke rol bij de selectie van prikkels die doorgegeven moeten worden vanuit de hersenstam aan de verschillende delen van de hersenschors. Gehoor- en gezichtszintuigen, waarneming van pijn temperatuur en tast. Kan ook prikkels onderdrukken (b.v. bij concentratie). Bij beschadiging van de thalamus kan een lichte aanraking voor extreme pijn zorgen.
Coma
Bij coma staan de hersenen (tijdelijk) uit. Aan knop is informatie die doorgaat vanuit de hersenstam, thalamus naar de schors. Dat gebeurt dus niet bij een coma. B.v. beide hersenhelften niet goed meer functioneren of thalamus of hersenstam functioneert niet goed.
Hersenstam
Hersenstam zorgt voor ademhaling, bloeddrukregulatie, hartregulatie.
Psychofarmaca
Psychofarmaca zijn stoffen die effect hebben op het psychisch welbevinden. Deze stoffen beïnvloeden gedrag via een effect op het centraal zenuwstelsel. Voorbeelden hiervan zijn drugs zoals cocaïne en XTC, maar ook nicotine, cafeïne en alcohol en medicatie voor onder andere depressie en ADHD (ritalin).
Hoe werkt psychofarmaca
Als een psychofarmacon ergens in de hersenen de signalen veranderd, dan kan dat effect hebben in talloze andere delen van de hersenen die met dat eerste gebied in verbinding staan. Bepaalde delen van het brein staan in direct contact met het ruggenmerg, en van daaruit lopen weer verbindingen naar spieren, klieren en andere inwendige organen. Via de verbindingen tussen de hersenen en de spieren kan een stof invloed uitoefenen op het patroon van spieractiviteit: het gedrag.
