Przegląd technik neuroobrazowania

Przegląd technik neuroobrazowania

Istnieje kilka metod nieinwazyjnego otrzymywania obrazu organizmu od wewnątrz. Dzięki obrazowaniu możliwe jest poznanie właściwości organizmu oraz nieprawidłowości w jego funkcjonowaniu w wielu aspektach.

MRI - rezonans magnetyczny

Jedną z technik jest rezonans magnetyczny (MRI). Polega on na wywoływaniu fal elektromagnetycznych, które są zgodne z częstotliwością atomów danego pierwiastka. Kiedy atomy te zostają pobudzone, dokonuje się pomiaru wytworzonego przez nie pola elektromagnetycznego i na jego podstawie określa się ich lokalizację. MRI jest jedną z najdokładniejszych a przy tym najmniej szkodliwych metod obrazowania. Za jego pomocą można zbadać praktycznie wszystkie struktury ciała; obecnie jest podstawową metodą uzyskiwania obrazu mózgu i jego poszczególnych części. Dzięki rezonansowi magnetycznemu możliwe jest diagnozowanie nowotworów lub guzów, a także niektórych chorób układu nerwowego, jak choroba Alzheimera i stwardnienie rozsiane.
Badanie MRI trwa od 30 do 90 minut, podczas badania pacjent nie powinien się poruszać. Bezwzględnie powinien natomiast wcześniej poinformować lekarza o metalowych elementach znajdujących się w jego ciele (implantach usznych, śrubach, zastawkach serca).

fMRI - funkcjonalny rezonans magnetyczny

Odmianą rezonansu magnetycznego jest fMRI, czyli funkcjonalny rezonans magnetyczny. Dzięki niemu możliwa jest ocena aktywności mózgu na podstawie tzw. efektu BOLD, czyli zmian utlenowania krwi przepływającej przez mózg. Podstawowym założeniem badaczy stosujących tę metodę jest to, że wzmożona aktywność neuronów zwiększa ich zapotrzebowanie na tlen i glukozę. W odpowiedzi na tę zmianę więcej krwi przepływa przez regiony, które wykazują zwiększone zapotrzebowanie na te składniki. fMRI rejestruje aktywność komórek nerwowych i zmiany w przepływie krwi i ilości tlenu w niej zawartego. Podczas badania pacjent proszony jest o wykonanie określonych poleceń. Zmiana utlenowania regionów mózgu zaangażowanych w wykonywanie danego zadania będzie widoczna na komputerze. Stosunkowo od niedawna stosowaną techniką fMRI jest tak zwana resting state, czyli pomiar aktywności mózgu w czasie spoczynku. Podobnie jak w przypadku MRI, przed badaniem należy pozbyć się wszelkich metalowych przedmiotów, a o tych "nieusuwalnych" koniecznie poinformować lekarza.

TK - tomografia komputerowa

Kolejną techniką obrazowania jest tomografia komputerowa, która umożliwia uzyskanie obrazów przekroju badanego obiektu. Zasadą jej działania jest "składanie" uzyskanych obrazów w taki sposób, aby otrzymać obraz 2D lub 3D. Podczas badania wykonywany jest szereg prześwietleń przez poruszające się wokół danego obszaru źródło promieniowania oraz detektory, które rejestrują informacje o tym, jak określona tkanka pochłania promieniowanie. Metoda ta ma szczególne zastosowanie w przypadku udaru mózgu, gdy należy odróżnić udar krwotoczny od niedokrwiennego.

PET - pozytonowo-emisyjna tomografia komputerowa

W pozytonowo-emisyjnej tomografii komputerowej (PET) aktywność mózgu badana jest na podstawie promieniowania wytworzonego przez rozpad podanego pacjentowi środka promieniotwórczego. Na skutek jego rozpadu powstają pozytony. Te natomiast napotykając w organizmie elektrony same ulegają rozpadowi, a tomograf (dokładnie specjalne detektory) rejestrują powstałe promieniowanie. Dzięki analizie kierunku i czasu promieniowania możliwe jest utworzenie obrazu mózgu i odnalezienie jego aktywnych regionów.

EEG - elektroencefalografia

Kolejną ważną techniką obrazowania pracy mózgu jest EEG (elektroencefalografia), czyli badanie bioelektrycznej aktywności mózgu. Polega na rejestrowaniu zmian potencjału elektromagnetycznego przez elektrody przymocowane do skóry czaszki, bądź bezpośrednio do powierzchni mózgu w trakcie prodedury neurochirurgicznej. Po analizie zapisu EEG możliwe jest między innymi odczytanie właściwości fal mózgowych, dlatego ta metoda obrazowania jest szczególnie przydatna w diagnostyce i leczeniu zaburzeń snu, śpiączki, a także padaczki.

MEG - magnetoencefalografia

Bardzo techniką stosowaną do określania funkcji poszczególnych struktur mózgowych jest MEG (magnetoencefalografia), czyli badanie pola magnetycznego wytwarzanego przez mózg. Pomiaru dokonują czujniki rozmieszczone w pobliżu głowy badanego. Ten typ badania jest przydatny, ponieważ bezproblemowo wykonuje pomiary podczas operacji. Może służyć do diagnozy choroby Parkinsona lub Alzheimera, a także zaburzeń uwagi.

Przegląd najważniejszych technik neuroobrazowania prowadzi do refleksji nad miejscem, w którym znajdowałaby się współczesna medycyna i psychologia, gdyby nie przełomowe odkrycia, jakimi z pewnością są wymienione metody badania mózgu.Czy neuropsychologia miałaby w ogóle szansę nie tylko na tak dynamiczny rozwój, ale na istnienie w ogóle? Zarówno medycyna, jak i neuronauka wciąż się rozwijają, a badania nad pracą mózgu zyskują coraz większą popularność. Trudno jednak jest wyobrazić sobie diagnozowanie wielu chorób lub zaburzeń bez użycia którejś z metod neuroobrazowania - często stanowią one bowiem podstawowe badanie, któremu poddawani są pacjenci.

Anna Szymczak
Monika Pudło Uwaga to tak istotny proces poznawczy, że - podobnie jak świadomość - łatwiejsze może być zdefiniowanie jej prze... czytaj więcej
Zwolenników pozytywnego wpływu gier wideo na mózg jest tylu, ilu regularnie grających i zafascynowanych graniem. Oczywiście z... czytaj więcej
W naszym społeczeństwie niewiele mówi się o Zespole Kruchości - schorzeniu, które dotyka osoby w wieku geriatrycznym. Zazwycz... czytaj więcej
Czy moc generowana przez elektrownie jądrowe w USA jest przyczyną utonięć w basenie, a rosnąca liczna prawników w Portoryko -... czytaj więcej