เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย 5 ด้านประสาทวิทยาศาสตร์

ประสาทวิทยาศาสตร์เป็นวินัยทางวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาระบบประสาท และองค์ประกอบต่าง ๆ ที่ประกอบกันเป็นปฏิสัมพันธ์และก่อให้เกิดพฤติกรรมได้อย่างไร มันเป็นสาขาที่ซับซ้อนของการศึกษาที่รับผิดชอบจากการทำงานของเซลล์ประสาทกับพฤติกรรมและดังนั้นจึงกว้างมาก อย่างไรก็ตามมันมีประโยชน์มากเมื่อพูดถึงการทำความเข้าใจว่าพฤติกรรมของเราพัฒนาอย่างไร.

ตอนนี้ดี, วินัยนี้ใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์เพื่อรับความรู้ ผ่านชุดเครื่องมือวิจัยทางประสาทวิทยาศาสตร์ อันที่จริงแล้วสิ่งเหล่านี้มีประโยชน์ทั้งสำหรับการสำรวจกายวิภาคและการทำงานของสมอง แน่นอนว่าแต่ละคนมีข้อดีและข้อเสียบางประการที่ทำให้พวกเขาเหมาะสมกับสถานการณ์บางอย่างและไม่ใช่สำหรับคนอื่น.

ดังนั้นด้านล่างนี้เราจะกล่าวถึงเครื่องมือที่ใช้บ่อยที่สุดในด้านประสาทวิทยา: EEG, MEG, TAC, TEP และ fMRI.

อิเลคโทรโฟโตแกรม (EEG)

มันเป็นเครื่องมือที่ วัดว่ากระแสไฟฟ้าไหลไปตามเปลือกสมองอย่างไร. เมื่อเปิดใช้งานเซลล์ประสาทขั้นตอนของไอออนจะถูกสร้างขึ้นผ่านทางที่เราสามารถวัดได้ด้วยชุดของอิเล็กโทรด อิเล็กโทรดเหล่านี้จะถูกวางโดยตรงบนหนังศีรษะพร้อมกับสารบางชนิดที่ช่วยให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้สะดวก ด้วยเหตุนี้เราจึงสามารถจับกิจกรรมประสาทในรูปแบบของคลื่น.

EEG เป็นเครื่องมือหนึ่งในการวิจัยด้านประสาทวิทยาที่มีความสามารถทางโลก. อย่างไรก็ตามความสามารถเชิงพื้นที่ของมันแย่มาก มันมีประโยชน์ในการเชื่อมโยงรูปแบบคลื่นกับกระบวนการบางอย่าง แต่ถ้าเราต้องการค้นหาพวกมันเราจะต้องใช้เครื่องมืออื่น.

ตัวอย่างของการใช้งานคือในระหว่างการตรวจสอบขั้นตอนของความฝัน นี่เป็นเพราะ แต่ละอันมีรูปแบบเฉพาะของคลื่น.

Magnetoencephalogram (MEG)

เป็นอย่างมาก คล้ายกับ EEG แต่ไม่ได้จับแรงดันไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลง แต่เป็นสนามแม่เหล็กของเซลล์ประสาท. มันเป็นหลักการทางกายภาพที่ทุกกระแสไฟฟ้าสร้างสนามแม่เหล็กตั้งฉากกับตัวเอง ด้วยเหตุนี้เราจึงสามารถใส่ตัวรับบนหนังศีรษะที่วัดการทำงานของสมอง.

นอกจากนี้โครงสร้างทางกายวิภาคของเยื่อหุ้มสมองทำให้เกิดสนามแม่เหล็กของเซลล์ประสาทบางส่วนไม่ได้ออกจากกะโหลกศีรษะในขณะที่คนอื่น ๆ ใช่ นี้ มันมีประโยชน์ในการวัดกิจกรรมของพื้นที่สมองบางอย่าง ไม่มีเสียงรบกวนหรือสัญญาณรบกวน.

เมื่อเปรียบเทียบกับ EEG นั้น MEG จะมีความละเอียดทางชั่วขณะที่แย่กว่านั้น นี่เป็นเพราะการตรวจจับของสนามแม่เหล็กมีความล่าช้ามากขึ้น แต่มันเป็นเรื่องจริงที่ คาดว่าการปรับปรุงที่ดีในการแก้ปัญหาเชิงพื้นที่, เนื่องจากเราสามารถทราบตำแหน่งที่สร้างสนามแม่เหล็กเหล่านั้นได้.

เครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบแกน (CAT)

มันเป็นหนึ่งในเครื่องมือวิจัยทางประสาทวิทยาศาสตร์ มีประโยชน์มากขึ้นในการสำรวจกายวิภาคของโครงสร้างของสมอง. มันเกี่ยวข้องกับการส่งผ่านลำแสงรังสีเอกซ์จำนวนมากรอบศีรษะจากมุมที่แตกต่างกัน เมื่อทำสิ่งนี้เสร็จแล้วผ่านโปรแกรมคอมพิวเตอร์ภาพทั้งหมดจะรวมเข้าด้วยกันเพื่อให้มีภาพของสมองในแบบ 3 มิติ.

เมื่อข้ามร่างกายมนุษย์ส่วนหนึ่งของรังสีเอกซ์ถูกดูดซับโดยโครงสร้างที่ข้าม ดังนั้นหากเราใส่ตัวรับสัญญาณไว้อีกด้านหนึ่งเราจะเห็นรูปถ่ายของรังสีเอกซ์ จะให้ภาพของพื้นที่ที่คุณข้ามเป็นสีเทา.

CT เป็นเทคนิคที่มีประโยชน์มากในการมองเห็นกายวิภาคของสมองและนำเสนอค่าใช้จ่ายที่ลดลงอย่างมาก, นอกเหนือจากการฝึกง่ายๆ ถึงกระนั้นก็มีข้อเสียบางอย่าง หลักและอาจจะรุนแรงมากขึ้นคือการทดสอบการรุกราน สมองได้รับรังสีบางส่วน นี่เป็นสาเหตุที่การใช้งานมี จำกัด เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหาย นอกจากนี้ในวันนี้มีเทคนิคที่มีความละเอียดเชิงพื้นที่และเวลาที่ดีกว่า TAC เช่นเรโซแนนซ์แม่เหล็ก.

โพซิตรอน Emission Tomography (PET)

PET ช่วยให้สามารถกำหนดระดับของกิจกรรมการเผาผลาญของแต่ละพื้นที่สมอง. สิ่งนี้น่าสนใจสำหรับการตรวจสอบเนื่องจากมันให้ข้อมูลที่ดีแก่เราเกี่ยวกับกิจกรรมที่สมองเกิดขึ้น.

เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ผู้ทดสอบจะถูกฉีดกลูโคสที่ผูกไว้กับฉลากกัมมันตภาพรังสี (2-deoxy-D-glucose) สารนี้จะเดินทางไปยังสมองโดยที่โพสิตรอนของไอโซโทปกัมมันตรังสีจะทำปฏิกิริยากับอิเล็กตรอนจากอะตอมโดยรอบ ดังนั้นพวกเขาจะทำลายซึ่งกันและกัน, ปล่อยแสงในกระบวนการ.

แสงนี้เกิดจากปฏิกิริยาของโพสิตรอน สามารถรับโดยผู้รับ. ด้วยวิธีนี้คุณจะได้ภาพลักษณ์ของพื้นที่ที่สมองใช้น้ำตาลกลูโคสมากขึ้น.

เทคนิคนี้มักใช้ในเวลาเดียวกับการสแกน CT เพื่อทราบว่าโครงสร้างที่กลูโคสถูกเผาผลาญ. PET แสดงความละเอียดเชิงพื้นที่สูง, แต่กาลเวลาต้องการอะไรมากมายเนื่องจากต้องรอให้สารถูกใช้โดยสมอง โดยทั่วไปกระบวนการนี้เกิดขึ้นหลังจากเหตุการณ์ความรู้ความเข้าใจที่เราต้องการวัด.

นอกจากนี้แล้วยังเป็น หนึ่งในเทคนิคที่รุกรานที่สุด ภายในเครื่องมือของการวิจัยทางประสาทวิทยาศาสตร์ มันเกี่ยวข้องกับการนำรังสีเข้าสู่สมองโดยตรงด้วยอันตรายที่ตามมากับโครงสร้าง ดังนั้นจึงใช้เฉพาะในกรณีที่จำเป็นมากเท่านั้น.

เรโซแนนซ์แม่เหล็ก (MR) และฟังก์ชั่นเรโซแนนซ์แม่เหล็ก (RMf)

ร่วมกับ TAC, MRI เป็นหนึ่งในเทคนิคที่ใช้มากที่สุดทั้งในด้านประสาทวิทยาศาสตร์และการแพทย์. MRI ใช้ประโยชน์จากความจริงทางกายภาพที่อะตอมของสารบางอย่างในร่างกายมนุษย์ตอบสนองเมื่อพวกเขาถูกคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ารบกวน.

ทีม MRI ใช้แม่เหล็กขนาดใหญ่เพื่อปรับแกนของอะตอมไฮโดรเจนทั้งหมดในสมองในทิศทางเดียว เมื่อชีพจรแม่เหล็กไฟฟ้าสิ้นสุดลงอะตอมเหล่านั้นทั้งหมด พวกมันจะถูกย้ายไปคืนสัญญาณพลังงานที่เราสามารถจับได้.

fMRI นั้นเป็นรุ่นแรก ช่วยให้เราสามารถวัดกิจกรรมสมองและโครงสร้างในเวลาจริง, ในขณะที่หัวเรื่องดำเนินกิจกรรมด้วยเวลาแฝงสั้น ๆ ในบรรดาเครื่องมือการวิจัยทางประสาทวิทยาอาจเป็นไปได้ว่าผลลัพธ์เชิงพื้นที่และทางโลกที่ดีที่สุดมีส่วนร่วม.

ด้วย, การรุกรานของมันนั้นเป็นโมฆะโดยสิ้นเชิง, เนื่องจากสนามแม่เหล็กด้านล่างพลังงานบางอย่างไม่ทำลายโครงสร้างสมอง ตอนนี้ปัญหาของเขาอยู่ในค่าใช้จ่ายสูงทั้งอุปกรณ์และการบำรุงรักษา การได้รับอุปกรณ์ RMf มีค่าใช้จ่ายประมาณ 5 ล้านยูโร ดังนั้นไม่ใช่ว่าทุกโรงพยาบาลจะสามารถมีได้.

ในบทความนี้คุณได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องมือวิจัยทางประสาทวิทยาศาสตร์ที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน การศึกษาวิทยาศาสตร์นี้ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น อย่างไรก็ตามด้วยเทคนิคเหล่านี้, ทุกครั้งที่เรารู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการทำงานของสมอง.

ประสาทวิทยาศาสตร์เป็นวิธีการทำความเข้าใจพฤติกรรมของจิตใจประสาทวิทยาศาสตร์ได้พยายามตอบคำถามทุกข้อที่นักวิทยาศาสตร์ถามเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างการทำงานของสมองกับสมอง อ่านเพิ่มเติม "