Metoder

Optogenetics

I optogenetics gemanipuleras en gen in i ett specifikt område i hjärnan. Genen gör så att när cellen belys kommer aktionspotentialer. Detta är en effektiv metod för att ta reda på vad olika områden i hjärnan gör på djur.

+Specifik påverkan på neuron

-Invasivt

-Hög spatial och temporal specificitet

Elektrisk aktivitet

Microelektroder

Microelectroder opererars in i enskilda celler och man kan sedan läsa av de elektriska impulser som passerar genom neuronet.

+Hög spatial och temporal upplösning.

-Invasivt

-Kan endast utföras på enstaka celler och inte större områden.

Electroenchephalogram (EEG)

Mäter summan av graded potentials i ett område och visar både amplitud och frekvens på de impulser som passerar.

+reliabelt verktyg för att mäta sömndjup eller graden av vakenhet

+kan användas för att söka efter abnormaliteter

+ej invasivt

+billigt

+hög temporal upplösning

-brusigt

-låg spatial upplösning

-mäter endast cortex

Event-related potentials (ERP)

Är när man mäter med EEG i anslutning till ett visst stimulus. Kräver flera försök för att få ett reliabelt mellanresultat. Har samma för och nackdelar som EEG.

+Kan följa hjärnans processering av ett siumulus.

Strukturer

Magnetenchephalogram (MEG)

Mäter summan av graded potentials i hjärnan fast istället för att använda elektrisk ström mäter den förändringar i magnetfältet.

+Högre spatial upplösning än EEG

-Betydligt dyrare än EEG

Computed tomography (CT)

Med hjälp av röntgen tar man en mängd olika bilder av hjärnan i olika vinklar som man i en dator sammanför till en enda bild. Mörk färg betyder låg densitet och ljus färg betyder högre densitet. Är bra på att identifiera strukturer i hjärnan men kan inte följa funktioner eller processer.

+Foto av levande människa

-låg upplösning

-röntgenstrålning

Magnetic Resonance Imaging

Väteatomer i ett starkt magnetfält riktar in sig i riktning med magnetfältet. När en radiovåg stör deras riktning frigörs en liten mängd energi när de återgår till sin ursprungliga riktning. Det är detta frånsläppande av energi som vi mäter med MRI. Högt vatteninehåll (områden täta på cellkroppar) har högre koncentration av väte och vi kan därigenom identifiera och jämföra olika strukturer.

+Högre upplösning än CT

+Ej skadligt

Funtionalitet

functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI)

Är en film av fMRI-bilder.

+God spatial upplösning

+Ej invasivt

-Dålig temporal upplösning (förlitar sig på att blodet hinner röra sig till området)

-Områden nära gränsen till luft är svåar att avbilda

-Är ett indirekt mått på hjärnaktivitet

-FD måste ligga helt stilla i en klaustrofobisk och högljudd tub.

Optical tomography (ex. fNIRS, functional Near InfraRed Spectroscopy)

Syrerikt och syrefattigt blod reflerkterar olika mycket ljus. Vi kan med hjälp av denna princip se var syret förbrukas.

+enklare än MRI och FD kan röra på sig

-Indirekt mått på hjärnaktivitet

-endast cortex

Positron Emission Tomography (PET)

En radioaktiv märkare injiceras och fäster vid ett visst ämne. Sönderfallet avslöjar var ämnet som spåras finns och i vilka koncentrationer det finns där. PET mäter långsamma förlott- minuter eller timmar. De fria positronerna annihileras när de möter elektroder och skickar då ut strålning i en rät vinkel. Datorn kan räkna ut vikla strålar som kommer från samma kollision och flera strålar tillsammans ger en 3-dimensionell karta.

Koncentration av ämnen

Microdialyses

En pyttenål suger långsamt upp CSF som senare analyseras kemiskt.

+Mindre invasivt än voltometry.

-Ingen tidsupplösning

Cerebral voltommetry

En elektrod sätts in i hjärnan och olika strömmar påverkar olika ämen i hjärnan.

+Kan se förändringar

+Har hög temporal upplösning

-Invasivt, förstör vävnaden runt omkring

-Endast användbart på djur