Badania relacji umysł-mózg. Jakie są współczesne metody?
Nowoczesnymi badaniami pozwalającymi na precyzyjne stwierdzenie, które obszary mózgu są odpowiedzialne za emocje, myśli, pamięć, wyobrażenia, są badania neurobrazujące. Pokazują struktury, czynności mózgu albo EEG mierzące aktywność bioelektryczną.
- Tomografia komputerowa mózgu. Ukazuje obraz mózgu w przekroju. Polega na prześwietleniu głowy wąską wiązką promieni X. O procesach patologicznych świadczą zmiany normalnej gęstości tkanki oraz deformacje mózgu. Określa in vivo uszkodzenia morfologii mózgu, z którymi korelują wskaźniki związane z zachowaniami i operacjami mentalnymi.
- Emisyjna tomografia pozytonowa (PET). Nieinwazyjne i bezbolesne badania obrazowe, które łączy dwa badania diagnostyczne: klasyczną tomografię komputerową (CT) i pozytonową tomografię emisyjną (PET), która obrazuje procesy życiowe na poziomie komórek. To nowoczesne badanie, które można wykorzystać do wykrycia i monitorowania różnych chorób. Dostarcza informacji o dynamice funkcji mózgu – miejscowy przepływ krwi przez mózg, miejscowy poziom metabolizmu glukozy i tlenu w mózgu. Dzięki temu badaniu wykazać można trwałe zmiany funkcji mózgowych w tkankach. Większość zastosowań dotyczy onkologii. Główną zaletą tego badanie jest wykrycie najmniejszych zmian we wstępnej fazie rozwoju choroby, kiedy są największe szanse na wyleczenie. Jednym z elementów badania PET jest podanie znacznika, który wbudowuje się w poszczególne organy w ilościach zależnych od funkcjonowania tych organów. To, co widzimy na obrazie jest efektem metabolizmu danej substancji. Badanie PET jest badaniem, w którym diagnozujemy za pomocą gromadzenia się znacznika w miejscach patologii nowotworowej.
- Rezonans magnetyczny MRI. Można uzyskać obrazy mózgu dobrej jakości z realistycznym odtworzeniem struktur mózgowych. W MRI jest większa czujność niż TK, zarówno w płaszczyźnie podłużnej, poziomej, poprzecznej. Pokazuje strukturalne odchylenia od normy, korelujące w wielu przypadkach z problemami neuropsychologicznymi, np.związek między wielkością ciała migdałowego i hipokampa a chorobą Alzheimera. MRI wykorzystuje pole magnetyczne o bardzo wysokim natężeniu.
- Czynnościowy Rezonans Magnetyczny (fMRI). Wykorzystuje technikę obrazowania MRI do wykrywania lokalnych zmian przepływu krwi i jej utlenowania, która występuje w mózgu w odpowiedzi na stymulację neuronalną. Technika pozwala zaobserwować wzrost aktywności neuronów podczas wykorzystywania określonych zadań poznawczych, co umożliwia stworzenie mapy funkcji mózgu.
- Elektroencefalografia EEG. Badanie czynności bioelektrycznej mózgu. Wykonuje się za pomocą komputerowego aparatu, zwanym elektrofalografem, który za pomocą specjalnego systemu wzmacniaczy umożliwia przetworzenie niewielkich potencjałów tworzących się w korze mózgowej na czytelny zapis graficzny. Następuje rejestrowanie czynności bioelektrycznej mózgu poprzez czaszkę, z wykorzystaniem elektrod umieszczonych na skórze głowy. Zapis potencjałów mózgowych ma postać fal. Interpretacja polega na analizie podstawowych właściwości fal: częstotliwości, amplitudy, kształtu, rozkładu. Encefalogram zawiera zsumowaną aktywność dużych populacji neuronów, obejmujących całe struktury mózgowe. Podstawowa rola EEG – w diagnozach padaczki.
- Drażnienie struktur mózgowych. Możliwość badania ograniczona tylko do ludzi poddawanych operacji neurochirurgicznej w znieczuleniu miejscowym. Stwierdzono też ogromną różnorodność reakcji, czyli zarówno różnice między pacjentami, jak i zmienność w czasie u tego samego pacjenta.
- Przezczaskowa stymulacja maagnetyczna (TNS). Wykorzystana do badań czynności mózgu, badań neurofizjologicznych i do celów terapeutycznych, m.in. w schizofrenii, depresji, migreny.