Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Aivotutkimus - Coggle Diagram
Aivotutkimus
Aivotutkimuksen uusia tuulia
Aivotutkimusmenetelmät kehittyvät nopeasti ja Suomi on ollut pitkään tämän kehityksen kärjessä.
Esimerkiksi
TMS (transkraniaalinen magneettistimulaatio)
on tekniikkana vuosikymmeniä vanha, mutta sitä on hyödynnetty kunnolla aivojen tutkimisessa vasta viime vuosikymmenten aikana.
Tällä menetelmällä
aivoja pystytään aktivoimaan hyvinkin tarkasti magneettipulssin avulla.
Aivoihin kohdistetaan magneettikenttä esimerkiksi motorisille alueille, jolloin esimerkiksi koehenkilön peukalo saadaan liikahtamaan, vaikka koehenkilö ei sitä itse liikauta.
Uusimmissa pitkälti Suomessa kehitetyissä sovelluksissa käytetään apuna henkilön omien aivojen MRI-rakennekuvia.
Tällöin nähdään reaaliajassa muutaman millimetrin tarkkuudella,
mihin kohtaa aivoissa magneettipulssi on iskemässä
(ns. NBS eli Navigated Brain System).
TMS KÄYTTÖ
TMS:ää käytetään esimerkiksi
vaikean masennuksen hoidossa
sähköshokkien sijaan, koska se ei vaadi nukutusta eikä sillä ole yhtä laajoja sivuvaikutuksia. Sitä tutkitaan myös
mahdollisena hoitokeinona tietyntyyppiseen vaikeaan migreeniin.
Uusiin tulokkaisiin kuuluu myös o
ptinen kuvantaminen,
jolla pystytään valon tiettyjen aallonpituuksien avulla tutkimaan aivojen päällimpien kerrosten toiminta
Ihmisillä on kokeiltu myös aivoihin istutettavia elektrodeja esimerkiksi Parkinsonin taudin hoidossa.
Keskeistä nykyiselle aivotutkimukselle on
menetelmien nopea kehittäminen ja yhdisteleminen, jotta tietoa saadaan mahdollisimman monipuolisesti.
Esimerkiksi koehenkilö käy ensin fMRI-tutkimuksessa katsomassa kuvat, joiden avulla tutkitaan tunteiden tunnistamista.
Myöhemmin hän käy katsomassa samat kuvat EEG-tutkimuksessa tai jopa yhdistetyssä EEG-MEG-tutkimuksessa. EEG- ja MEG-löydökset on mahdollista sijoittaa henkilöstä otettuun MRI-kuvaan.
. Käyttämällä kolmea eri menetelmää tunteiden tunnistamistestissä saadaan kattava ja tarkka kuva aivotoiminnasta.
Aivojen tutkimiseen on käytetty monenlaisia menetelmiä
Ihmisen eri toiminnoista vastaavia aivoalueita on yritetty paikantaa jo useamman vuosisadan ajan enemmän ja vähemmän vaihtelevalla menestyksellä.
Mm- 1800-luvulla suositun
frenologia
-opin mukaan ihmisen persoonallisuus oli nähtävissä kallon muodoista. Kuitenkin vuosisata sitten frenologian todettiin
olevan väärässä
Ennen nykytekniikan kehittymistä tietoa ihmisen aivoista saatiin eläinkokeilla ja tekemällä ruumiinavauksia aivovauriopotilaille.
Eläinkokeita käytetään edelleen aivojen tutkimisessa, mutta muut aivojen tutkimuksen menetelmän ovat kehittyneet huomattavasti viime vuosikkyminen aikana
EEG( elektroenkefalogrammi)
on vanhin aivojen kuvantamismenetelmä, ja se on kehitetty jo 1900-luvun alkupuolella.
EEG:ssä
päänahkaan kiinnitetään elektrodeja
, jotka mittaavat aivojen sähköisen toiminnan muutoksia.
Nykyään käytetään useimmiten myssyä, jossa on jo valmiiksi kymmeniä elektrodeja. Toimintaa on mahdollista mitata myös yksittäisillä elektrodeilla
Etenkin
eläinkokeissa
käytetään myös
aivojen sisälle istutettavia yksittäisiä elektrodeja
, joiden avulla voidaan mitata syvemmältä aivojen sähköistä toimintaa. Ihmisillä tämänkaltaisia kokeita ei eettisistä syistä saa tehdä.
Vuosikymmenten ajan EEG:llä tutkittiin aviojen rakennettakin, koska keinoja elävien aivojen tutkimiseen oli vähän.
Uudempien, tarkempien menetelmien kehityttyä 1970-luvulta alkaen EEG on jäänyt enemmänkin
toiminnalliseksi kuvantamismenetelmäksi
.
Nykyään sitä käytetään l
ääketieteessä
, esimerkiksi monien neurologisten sairauksien, kuten epilepsian sekä migreenin ja uniongelmien tutkimiseen
Nykyisin aivoja voidaan tutkia EEG:n lisäksi myös muilla t
oiminnallisilla sekä rakenteellisilla aivokuvantamismenetelmillä.
Psykologian näkökulmasta
toiminnan tutkiminen on tärkeämpää kuin rakenteen tutkiminen.
Rakenteelliset aivokuvantamismenetelmät
Rakenteellisia aivokuvantamismenetelmiä käytetään pääasiassa lääketieteellisen diagnosoinnin apuna, mutta myös tutkimustarkoituksessa.
Monet aivosairaudet aiheuttavat erilaisia anatomisia muutoksia aivoihin, jolloin aivoja kuvaamalla voidaan selvittää tällaisten sairauksien olemassaoloa.
Esim. erilaiset aivokasvaimet pystytään toteamaan rakenteellisilla aivokuvantamismenetelmillä
Rakenteellisia aivokuvantamismenetelmiä ovat
TT
(tietokonetomografia) ja
MRI
(magnetic resonance image eli magneettikuva).
Tietokonetomografiassa käytetään apuna röntgensäteitä, joiden avulla voidaan ottaa leikekuvia halutulta alueelta
MRI- eli magneettikuvauslaite on iso putki, jossa potilas makaa liikkumatta magneettikentässä ja jossa hänen aivoistaan otetaan läpileikkaus.
Magneettikuvausmenetelmä perustuu siihen, miten ihmisen kehossa olevat vetyatomit reagoivat laitteen erittäin vahvaan magneettikenttään.
Eri menetelmät soveltuvat eri tarkoitukseen
Menetelmillä on omat heikkoutensa ja vahvuutensa
, ja ne soveltuvat eri tavalla eri käyttötarkoituksiin. Esimerkiksi EEG ja MEG ovat ajallisesti hyvin tarkkoja.
Niillä saadaan selville aivotominnassa tapahtuvia muutoksia muutaman millisekunnin tarkkuudella. Niiden avulla ei kuitenkaan nähdä kovin tarkasti eri aivoalueita.
fMRI ja PET ovat rakenteellisesti tarkkoja,
sillä niiden avulla pystytään paikantamaan aivojen toimintaa muutaman millimetrin tarkkuudella
fMRI:n ja PET:n ajallinen tarkkuus on kuitenkin heikko, noin sekunnin luokkaa, mikä on aivojen toiminnassa pitkä aika.
Esimerkiksi ihminen tunnistaa noin 200 millisekunnin sisällä, onko kyseessä duuri- vai mollisointu ja ymmärtää lukemansa sanan merkityksen noin 400 millisekunnissa.
Toiminnalliset aivonkuvantamismenetelmät
Toiminnallisia aivokuvantamismenetelmiä käytetään pääasiassa
tieteellisen tutkimuksen tekemisessä
. Niiden kliininen käyttö eli käyttö diagnostisena apuna ja jopa hoitokeinoina lisääntyy koko ajan
Psykologiassa toiminnallisia aivokuvantamismenetelmiä käytetään esimerkiksi tutkittaessa erilaisten kognitiivisten toimintojen ja tunnemekanismien hermostollista perustaa. Toiminnalliset kuvantamismenetelmät eroavat siinä, mitä niillä mitataan.
Toiminnallisia aivokuvantamismenetelmiä ovat
fMRI
(funktionaalinen magneettiresonanssikuvaus),
PET
(positroniemissiotomografia) sekä
MEG
(magneettienkefalografia).
fMRI
perustuu MRI-tekniikkaan, jossa käytetään apuna magneettikenttää ja radioaaltoja kehon sisällä olevien elinten ja kudosten kuvaamiseen.
fMRI:ssa mitataan vetyatomien muutosta verenkierrossa esimerkiksi koehenkilön katsoessa erilaisia kuvia
PET
mittaa aivojen aineenvaihduntaa, esimerkiksi glukoosin kulutusta. PET:ssä tarvitaan radioaktiivinen markkeriaine, jonka avulla mitataan aivoissa tapahtuvia muutoksia.
PET:n tutkimuskäyttö on suhteellisen vähäistä, ja esimerkiksi Suomessa koehenkilöiksi tutkimuksiin kelpaavat vain terveet nuoret miehet ja hekin vain kerran elämässään.
MEG:llä
on mahdollista mitata magneettikenttiä, joita aivoissa on aina. MEG:n kanssa on helppo mitata EEG samaan aikaan. MEG on turvallinen, sillä samalla menetelmällä voidaan tutkia sydämen toimintaa.
MEG-tekniikan avulla on tutkittu esimerkiksi sikiön kykyä erottaa äänteitä raskauden loppuvaiheessa.