1) Princíp fMRI (zobrazovania pomocou funkčnej magnetickej rezonancie)
Podstatou fMRI je zaznamenávanie zmien v prietoku krvi:
keď sa aktivujú nervové bunky (kdekoľvek v mozgu), zvýšia svoju spotrebu kyslíka. Lokálnou (priamo na mieste) reakciou na túto vyššiu potrebu kyslíka je zvýšenie prúdenia krvi do tejto oblasti (aj lokálne, prostredníctvom drobných cievok na konci vetvičiek arteriálneho „stromu“), ku ktorému prichádza s asi 1- až 5-sekundovým časovým sklzom. Táto hemodynamická reakcia vrcholí ďalších asi 4 až 5 sekúnd a potom klesá na základnú úroveň pred aktiváciou.
To vedie k lokálnym zmenám v lokálnom objeme krvného prieetoku a tiež v koncentrácii oxyhemoglobínu (okysličeného hemoglobínu v červených krvinkách) a deoxyhemoglobínu (odkysličeného hemoglobínu)
Okysličený a neokysličený hemoglobín majú rozdielne magnetické vlastnosti – okysličený hemoglobín je diamagnetický, teda vytvára magnetické pole, ktoré je odpudzované externým magnetickým poľom, neokysličený či odkysličený hemoglobín je paramagnetický, teda je priťahovaný do vonkajšieho magnetického poľa
fMRI je založené na objave Dr. Seidži Ogawu z roku 1990, ktorý nazval BOLD (blood-oxygen-level dependent – „závislý od krvného kyslíka“). Ide o to, že signál v magnetickej rezonancii je trochu odlišný v závislosti od hladiny okysličenia – silnejší signál je spôsobený zvýšením koncentrácie okysličeného hemoglobínu, meniaci sa signál sa zaznamenáva a počítačom premieňa na meniacu sa vizuálnu „mapu“ aktivity rôznych častí mozgu
2) MEG – magnetoencefalografia
využíva supravodivé senzory na zaznamenávanie veľmi jemných zmien v magnetických poliach okolo hlavy, ktoré sú spôsobené aktivitou mozgových neurónov
na rozdiel o fMRI dokáže MEG zaznamenávať zmeny veľmi rýchlo – za tisíciny sekundy (fMRI až po 4 či 5 sekundách) – preto má veľmi dobré časové rozlíšenie
magnetoencefalografické zmeny nie sú deformované lebkou ani kožou, takže meranie má nebývalú „ostrosť“
MEG používa niečo, čo sa volá SQUID (superconducting quantum interferencce device) – snímač využívajúci supravodivosť kovov pri veľmi nízkych teplotách (požíva sa tekuté hélium či tekutý dusík)
Mnoho týchto SQUID je zabudovaných do akejsi helmice s chladením tekutým héliom, ktorá je umiestnená na hlavu. Extrémne malé zmeny magnetických polí, ktoré dokážu tieto SQUID zaznamenať, sa počítačovo spracovávajú do vizuálneho zobrazenia meniacej sa aktivity jednotlivých častí mozgu
MEG je extrémne citlivá metóda
MEG je pravdepodobne ešte drahšie zariadenie ako fMRI
3) SST – steady-state topography
Tiež steady state evoked potencials topography
je to moderná verzia elektroencefalografie vytvorená profesorom Richardom Silbersteinom, pri ktorej sa spracúvajú evokované (spravidla vizuálnymi podnetmi vyvolané) signály z väčšieho počtu (64) snímacích senzorov v „čiapke“ natiahnutej na hlave
signály sú spracované tzv. analyzátorom Fourierových radov
signál je zaznamenávaný 13-krát za sekundu
počítačová analýza vytvára potom vizuálne obrazy priebehu a miesta neuronálnych aktivít v mozgu
vďaka technológii SST možno urobiť za deň merania aj s desiatkami osôb
SST záznamy sa použili už pri testovaní až tisíc rôznych reklamných spotov
SST má nespornú výhodu v cene zariadenia a jeho prenosnosti
SST zariadenie je (zdá sa) dostupné len cez Silbersteinovu firmu Neuro Insight
Firmu Neuro Insight použil aj Lindström pri svojich výskumoch
Podstatou fMRI je zaznamenávanie zmien v prietoku krvi:
keď sa aktivujú nervové bunky (kdekoľvek v mozgu), zvýšia svoju spotrebu kyslíka. Lokálnou (priamo na mieste) reakciou na túto vyššiu potrebu kyslíka je zvýšenie prúdenia krvi do tejto oblasti (aj lokálne, prostredníctvom drobných cievok na konci vetvičiek arteriálneho „stromu“), ku ktorému prichádza s asi 1- až 5-sekundovým časovým sklzom. Táto hemodynamická reakcia vrcholí ďalších asi 4 až 5 sekúnd a potom klesá na základnú úroveň pred aktiváciou.
To vedie k lokálnym zmenám v lokálnom objeme krvného prieetoku a tiež v koncentrácii oxyhemoglobínu (okysličeného hemoglobínu v červených krvinkách) a deoxyhemoglobínu (odkysličeného hemoglobínu)
Okysličený a neokysličený hemoglobín majú rozdielne magnetické vlastnosti – okysličený hemoglobín je diamagnetický, teda vytvára magnetické pole, ktoré je odpudzované externým magnetickým poľom, neokysličený či odkysličený hemoglobín je paramagnetický, teda je priťahovaný do vonkajšieho magnetického poľa
fMRI je založené na objave Dr. Seidži Ogawu z roku 1990, ktorý nazval BOLD (blood-oxygen-level dependent – „závislý od krvného kyslíka“). Ide o to, že signál v magnetickej rezonancii je trochu odlišný v závislosti od hladiny okysličenia – silnejší signál je spôsobený zvýšením koncentrácie okysličeného hemoglobínu, meniaci sa signál sa zaznamenáva a počítačom premieňa na meniacu sa vizuálnu „mapu“ aktivity rôznych častí mozgu
2) MEG – magnetoencefalografia
využíva supravodivé senzory na zaznamenávanie veľmi jemných zmien v magnetických poliach okolo hlavy, ktoré sú spôsobené aktivitou mozgových neurónov
na rozdiel o fMRI dokáže MEG zaznamenávať zmeny veľmi rýchlo – za tisíciny sekundy (fMRI až po 4 či 5 sekundách) – preto má veľmi dobré časové rozlíšenie
magnetoencefalografické zmeny nie sú deformované lebkou ani kožou, takže meranie má nebývalú „ostrosť“
MEG používa niečo, čo sa volá SQUID (superconducting quantum interferencce device) – snímač využívajúci supravodivosť kovov pri veľmi nízkych teplotách (požíva sa tekuté hélium či tekutý dusík)
Mnoho týchto SQUID je zabudovaných do akejsi helmice s chladením tekutým héliom, ktorá je umiestnená na hlavu. Extrémne malé zmeny magnetických polí, ktoré dokážu tieto SQUID zaznamenať, sa počítačovo spracovávajú do vizuálneho zobrazenia meniacej sa aktivity jednotlivých častí mozgu
MEG je extrémne citlivá metóda
MEG je pravdepodobne ešte drahšie zariadenie ako fMRI
3) SST – steady-state topography
Tiež steady state evoked potencials topography
je to moderná verzia elektroencefalografie vytvorená profesorom Richardom Silbersteinom, pri ktorej sa spracúvajú evokované (spravidla vizuálnymi podnetmi vyvolané) signály z väčšieho počtu (64) snímacích senzorov v „čiapke“ natiahnutej na hlave
signály sú spracované tzv. analyzátorom Fourierových radov
signál je zaznamenávaný 13-krát za sekundu
počítačová analýza vytvára potom vizuálne obrazy priebehu a miesta neuronálnych aktivít v mozgu
vďaka technológii SST možno urobiť za deň merania aj s desiatkami osôb
SST záznamy sa použili už pri testovaní až tisíc rôznych reklamných spotov
SST má nespornú výhodu v cene zariadenia a jeho prenosnosti
SST zariadenie je (zdá sa) dostupné len cez Silbersteinovu firmu Neuro Insight
Firmu Neuro Insight použil aj Lindström pri svojich výskumoch
Ak ste našli chybu, napíšte na web@tyzden.sk.