5 เทคโนโลยีหลักสำหรับการศึกษาสมอง

ดิ สมองมนุษย์ มันเป็นเรื่องลึกลับ แต่ก็เป็น หนึ่งในความลึกลับที่สร้างความสนใจมากที่สุดตลอดประวัติศาสตร์.

ท้ายที่สุดแล้ว เป็นที่ทราบกันมานานนับพันปีแล้วว่าความคิด ความรู้สึก ความรู้สึกส่วนตัว และความตระหนักในตนเองนั้นเกิดขึ้นในตัวเขา นอกจากนี้ อวัยวะชุดนี้มีความซับซ้อนมาก จนเมื่อไม่นานนี้เองที่ใครก็ตามที่อยากจะศึกษาก็ทำได้เพียงลำพังและโดยอ้อมเท่านั้น กล่าวคือ การตรวจสมองของผู้ตายและพยายามเชื่อมโยงอาการที่บุคคลนี้แสดงออกกับกายวิภาคของอวัยวะของตน ประหม่า

สมองและระบบประสาทมีการศึกษาเทคโนโลยีอะไรบ้าง?

มีข้อเสียที่ชัดเจน: ข้อมูลประเภทนี้ไม่สามารถเปรียบเทียบกับสิ่งที่สังเกตได้จากพฤติกรรมของบุคคลในแบบเรียลไทม์ (ซึ่งหมายถึง เหนือสิ่งอื่นใดที่ไม่สามารถได้รับข้อมูลที่เป็นประโยชน์สำหรับการรักษาผู้ป่วย) และไม่สามารถศึกษากิจกรรมของสมองโดยตรงได้เฉพาะในคนเท่านั้น มีชีวิตอยู่ หลังมีความเกี่ยวข้องมากโดยคำนึงถึงว่าสมองถูกสร้างขึ้นจากกิจกรรมที่มีอยู่ในนั้น: ลักษณะของพลวัตของการทำงานของประสาทของแต่ละคนกำลังปรับเปลี่ยนกายวิภาคของสมอง.

โชคดี. ทุกวันนี้ มีเทคโนโลยีที่ช่วยให้ศึกษากายวิภาคของสมองของคนที่มีชีวิตและมีสติสัมปชัญญะไม่เพียงเท่านั้น

แต่ยังรวมถึงการทำงานและกิจกรรมตามเวลาจริง เทคนิคใหม่เหล่านี้ได้แก่ encephalography (EGG), computerized axial tomography (CT), positron emission tomography (หรือ PET), angiogram และ functional magnetic resonance imaging (fRMI) ต่อไปเราจะมาดูลักษณะของแต่ละระบบเหล่านี้กัน

1. Electroencephalography หรือ EEG

นี่เป็นวิธีแรกที่พัฒนาขึ้นเพื่อ "อ่าน" กิจกรรมของสมอง นั่นคือรูปแบบการยิงไฟฟ้าที่ไหลผ่าน เทคนิคนี้ค่อนข้างง่ายและประกอบด้วยอิเล็กโทรดที่ติดอยู่กับหนังศีรษะของ บุคคลเพื่อให้พวกเขาจับแรงกระตุ้นไฟฟ้าที่พวกเขาจับด้านล่างเพื่อส่งข้อมูลนี้ไปยังa เครื่อง. เครื่องรวบรวมข้อมูลนี้และแสดงออกในรูปแบบของเส้นและจุดสูงสุดของกิจกรรมโดยใช้ a ตัวติดตามแบบกราฟิกในลักษณะเดียวกับที่เครื่องวัดแผ่นดินไหวทำงานซึ่งวัดความเข้มของ แผ่นดินไหว บันทึกกิจกรรมนี้เรียกว่าเอนเซ็ปฟาโลแกรม.

EEG นั้นเรียบง่ายและหลากหลาย ดังนั้นจึงสามารถใช้ทั้งเพื่อวัดกิจกรรมของเซลล์ประสาทสองสามเซลล์หรือพื้นที่ขนาดใหญ่ของเปลือกสมอง ใช้ในการศึกษามาก กรณีโรคลมชักเช่นเดียวกับคลื่นสมองของการนอนหลับ แต่เนื่องจากมันไม่แม่นยำมาก จึงไม่ทำให้เรารู้ว่ารูปแบบการกระตุ้นเหล่านี้เริ่มต้นที่ใดในสมอง นอกจากนี้ การรู้วิธีตีความเอนเซ็ปฟาโลกราฟมีความซับซ้อน และจำเป็นต้องมีการศึกษาและการฝึกอบรมที่ดีจึงจะสามารถทำได้

2. เอกซเรย์คอมพิวเตอร์ในแนวแกนหรือ CT

ดิ เอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT)แตกต่างจากเอ็นเซ็ปฟาโลกราฟฟี มันให้ภาพของ image สมอง และกายวิภาคของเขาเห็นได้จากหลายมุม แต่ไม่ใช่จากกิจกรรมของเขา นั่นคือเหตุผลที่โดยทั่วไปจะทำหน้าที่ศึกษารูปร่างและสัดส่วนของส่วนต่าง ๆ ของสมองในเวลาใดก็ตาม

3. เอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอนหรือ PET scan

ประเภทนี้ เอกซเรย์ มันทำหน้าที่ศึกษาการทำงานของสมองในพื้นที่เฉพาะของสมองแม้ว่าจะเป็นทางอ้อมก็ตาม ในการใช้เทคนิคนี้ สารกัมมันตภาพรังสีเล็กน้อยจะถูกฉีดเข้าไปในเลือดของบุคคลก่อน ซึ่งจะทิ้งร่องรอยของรังสีไว้ไม่ว่าจะผ่านไปที่ใด จากนั้นเซ็นเซอร์บางตัวจะตรวจจับแบบเรียลไทม์ว่าส่วนใดของสมองเป็นส่วนที่ผูกขาดมากกว่า การฉายรังสี ซึ่งอาจบ่งชี้ว่าบริเวณเหล่านี้ดูดเลือดมากขึ้น เพราะแท้จริงแล้ว พวกมันกักเก็บได้มากกว่า คล่องแคล่ว.

จากข้อมูลนี้ หน้าจอสร้างภาพสมองขึ้นใหม่โดยระบุพื้นที่ที่เปิดใช้งานมากที่สุด.

4. หลอดเลือดหัวใจ

ดิ angiogram ดูเหมือน PET เล็กน้อยแม้ว่าในกรณีนี้หมึกชนิดหนึ่งจะถูกฉีดเข้าไปในเลือด นอกจากนี้หมึกจะไม่สะสมในบริเวณที่มีการกระตุ้นมากที่สุดของสมองชั่วขณะหนึ่งซึ่งตรงกันข้ามกับสิ่งที่เกิดขึ้นกับการแผ่รังสีและยังคงอยู่ หมุนเวียนไปตามหลอดเลือดจนหายไป จึงไม่สามารถมองเห็นภาพการทำงานของสมองได้ แต่เป็นโครงสร้างและ กายวิภาคศาสตร์

ใช้สำหรับตรวจหาบริเวณสมองที่เป็นโรคโดยเฉพาะ.

5. การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI และ fMRI)

ทั้ง การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก เช่นเดียวกับเวอร์ชัน "ขยาย" การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กที่ใช้งานได้หรือ fMRI เป็นเทคนิคการศึกษาสมองที่ได้รับความนิยมสูงสุดสองวิธีในการวิจัยที่เกี่ยวข้องกับจิตวิทยาและ ประสาทวิทยาศาสตร์.

การดำเนินงานจะขึ้นอยู่กับ การใช้คลื่นวิทยุในสนามแม่เหล็กซึ่งแนะนำหัวหน้าของบุคคลดังกล่าว.

ข้อจำกัดของเทคนิคเหล่านี้

การใช้เทคโนโลยีเหล่านี้ไม่มีข้อเสีย. ที่ชัดเจนที่สุดคือต้นทุน: เครื่องจักรที่จำเป็นสำหรับการใช้งานนั้นมีราคาแพงมาก และเราต้องเพิ่มต้นทุนของ โอกาสที่จะมีที่ว่างในคลินิกและมีผู้ทรงคุณวุฒิอย่างน้อยหนึ่งคนที่จะเป็นผู้กำกับดูแล กระบวนการ.

นอกจากนี้ ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับส่วนต่าง ๆ ของสมองที่ถูกกระตุ้นนั้นไม่ได้ให้ข้อมูลมากมายเสมอไป เนื่องจากสมองแต่ละส่วนนั้นมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว ซึ่งหมายความว่าความจริงที่ว่าส่วนหนึ่งของเปลือกสมอง "สว่างขึ้น" ไม่ได้หมายความว่าส่วนที่รับผิดชอบของฟังก์ชัน X ถูกเปิดใช้งาน