Use LEFT and RIGHT arrow keys to navigate between flashcards;
Use UP and DOWN arrow keys to flip the card;
H to show hint;
A reads text to speech;
50 Cards in this Set
- Front
- Back
Ontwikkeling van het beeldvormend onderzoek door de tijd
Men was afhankelijk van onderzoek van de hersenen van overleden: het
|
post mortem onderzoek. Het duurde tot in de negentiende eeuw voordat nauwkeurige informatie over de hersenen beschikbaar kwam. |
|
Met de komst van beeldvormende methoden om de hersenen af te beelden, veelal aangeduid met |
neurobeeldvorming ( neuro-imaging), werd het mogelijk de (aangedane) hersengebieden en hun (afwijkende) functies bij de levende mens (in-vivo) en niet-invasief te onderzoeken. |
|
In 1919 introduceerde de Amerikaanse neurochirurg Dandy de pneumo-encefalografie.
Pneumo- encefalografie betreft |
een invasieve techniek waarbij hersenvocht wordt verwijderd en vervangen door licht in de ventrikelruimtes van de hersenen. Deze procedure was echter behalve invasief ook zeer pijnlijk. Hij werd daarom spoedig vervangen door niet-invasieve modernere beeldvormende technieken.
In eerste instantie was dat echo-encefalografie. Bij echo-encefalografie werden geluidsgolven door de schedel gezonden en de echo’s daarvan werden opgevangen. |
|
EEG |
Bij echo-encefalografie werden geluidsgolven door de schedel gezonden en de echo’s daarvan werden opgevangen. |
|
CT-scan
|
computer axoial tomography (CAT) of computertomografie (CT) geïntroduceerd, waarmee anatomische beelden van de hersenen beschikbaar kwamen.
Vooral om in een acuut stadium bij opnamen van een patiënt snel een uitspraak te kunnen doen, geniet tot op de dag van vandaag de CT-scan veelal de voorkeur. Zo kan ontdekt worden of er sprake is van een hersenbloeding, confusiehaarden na een neurotrauma of dat er sprake is van een schedelbasisfractuur.
Voor wetenschappelijk anatomisch onderzoek naar de ontwikkeling van de hersenen heeft MRI inmiddels de voorkeur. CT-scans laten te weinig zien van de subtiele verschillen in hersenweefsel, met name tussen grijze en witte stof, om hersenstructuren goed af te beelden. |
|
Vooral om in een acuut stadium bij opnamen van een patiënt snel een uitspraak te kunnen doen, geniet tot op de dag van vandaag de …….. veelal de voorkeur. |
CT-scan veelal de voorkeur.
Zo kan ontdekt worden of er sprake is van een hersenbloeding, confusiehaarden na een neurotrauma of dat er sprake is van een schedelbasisfractuur.
Voor wetenschappelijk anatomisch onderzoek naar de ontwikkeling van de hersenen heeft MRI inmiddels de voorkeur. CT-scans laten te weinig zien van de subtiele verschillen in hersenweefsel, met name tussen grijze en witte stof, om hersenstructuren goed af te beelden. |
|
Voor wetenschappelijk anatomisch onderzoek naar de ontwikkeling van de hersenen heeft ……..inmiddels de voorkeur. |
MRI inmiddels de voorkeur.
CT-scans laten te weinig zien van de subtiele verschillen in hersenweefsel, met name tussen grijze en witte stof, om hersenstructuren goed af te beelden. |
|
SPECT- en PET-technieken
Radioactieve deeltjes kunnen ingebouwd worden in
|
moleculen die na toediening bij een patiënt aan heel specifieke neuronen blijven hangen (receptoren).
Met camera’s voor singlephotonemissiecomputertomografie (SPECT) en positronemissietomografie (PET) worden de radioactieve deeltjes gelokaliseerd en als plaatje afgebeeld. |
|
SPECT en PET zijn nucleaire geneeskundige beeldvormende technieken die functionele processen van de hersenen in beeld brengen.
Door specifieke receptoren te meten kan afgeleid worden of
|
bepaalde neurotransmittersysteem afwijkend functioneren.
Ook kunnen doorbloeding en energieverbruik (metabolisme) in beeld worden gebracht. Beide geven informatie over de ernst van schade na bijvoorbeeld een hersenbloeding. |
|
MRI
Met behulp van MRI kunnen
|
veranderingen in de bloeddoorstroming gemeten worden, waarmee de functionele MRI of fMRI een feit werd. |
|
MEG en EROS
M E
|
magneto-encefalografie (MEG), die gebruikmaakt van magnetische velden die worden geproduceerd tijdens neurale activiteit;
event-related optical signal (EROS), waarbij gebruik wordt gemaakt van infrarood licht aan de hand van optische fibers om hersenactiviteit te meten; en de ultrasound, die gebruikmaakt van geluidsgolven en wel toegepast mag worden bij prenataal hersenonderzoek. |
|
magneto-encefalografie (MEG), |
die gebruikmaakt van magnetische velden die worden geproduceerd tijdens neurale activiteit;
event-related optical signal (EROS), waarbij gebruik wordt gemaakt van infrarood licht aan de hand van optische fibers om hersenactiviteit te meten; en de ultrasound, die gebruikmaakt van geluidsgolven en wel toegepast mag worden bij prenataal hersenonderzoek. |
|
event-related optical signal (EROS), |
waarbij gebruik wordt gemaakt van infrarood licht aan de hand van optische fibers om hersenactiviteit te meten; en de ultrasound, die gebruikmaakt van geluidsgolven en wel toegepast mag worden bij prenataal hersenonderzoek. |
|
4.2 structurele beeldvorming
C M
|
de CT-scanner en de MRI-scanner. Beide methoden vullen elkaar aan, hoewel voor wetenschappelijk onderzoek naar de hersenen MRI in veel gevallen de voorkeur heeft. |
|
CT-scan: beeldvorming
|
niet-invasief en hoog resoluut zichtbaar te maken.
De klassieke röntgenfoto wordt gemaakt door röntgenstralen door het lichaam te zenden en op te vangen op een filmplaat die gevoelig is voor die stralen. Bij CT worden er in wezen heel veel foto’s gemaakt. Vervolgens worden de beelden samengevoegd met wiskundige algoritmen en kan men in detail op elke lek in het hoofd kijken.
Met behulp van de CT-scanner is het bot heel goed in beeld te brengen. Ook zijn de ventrikels goed te onderscheiden van hersenweefsel. Om te onderzoeken of er sprake is van een bloeding of ruimte- innemend proces wordt ook veel van de CT-scanner gebruikgemaakt. Ondanks de nadelen van CT, zoals een lagere spatiële resolutie dan MRI en de kankerverwekkende röntgenstraling, is de CT-scan nog steeds de enige optie voor mensen met contra-indicaties voor MRI, zoals metalen implantaten, claustrofobie of sterk overgewicht. |
|
Met behulp van de CT-scanner is
het …..heel goed in beeld te brengen. Ook zijn de …... goed te onderscheiden van ……. Om te onderzoeken of er sprake is van …... wordt ook veel van de CT-scanner gebruikgemaakt.
|
het bot heel goed in beeld te brengen. Ook zijn de ventrikels goed te onderscheiden van hersenweefsel. Om te onderzoeken of er sprake is van een bloeding of ruimte- innemend proces wordt ook veel van de CT-scanner gebruikgemaakt.
Ondanks de nadelen van CT, zoals een lagere spatiële resolutie dan MRI en de kankerverwekkende röntgenstraling, is de CT-scan nog steeds de enige optie voor mensen met contra-indicaties voor MRI, zoals metalen implantaten, claustrofobie of sterk overgewicht. |
|
Ondanks de nadelen van CT, zoals een lagere spatiële resolutie dan MRI en de kankerverwekkende röntgenstraling, is de CT-scan nog steeds de enige optie voor mensen met |
contra-indicaties voor MRI, zoals metalen implantaten, claustrofobie of sterk overgewicht. |
|
MRI-scan: MRI als techniek
MRI geeft in hoge resolutie informatie over hersenstructuur.
Met behulp van MRI kunnen
|
grijze en witte stof goed onderscheiden worden.
Met structurele MRI is het daardoor mogelijk om te meten hoe groot de hersenen zijn, hoeveel van de hersenen bestaat uit bedrading en hoeveel van de hersenen bestaat uit neuropil (grijze stof, waartoe de kernen behoren van de neuronen en andere cellen). |
|
MRI geeft zeer nauwkeurige informatie over de hersenen en is niet schadelijk.
Soms wordt gebruikgemaakt van gadolinium als contrastof om hersenbeschadigingen beter af te beelden.
Een MRI-scanner bestaat uit
|
een zeer sterke hoofdmagneet die permanent aanstaat, en een aantal ‘bijmagneten’ die heel snel aangezet en weer uitgeschakeld kunnen worden.
In een sterk magneetveld reageert weefsel een klein beetje, in die zin dat waterstofdeeltjes hun as van rotatie langs de veldlijnen leggen.
Elke waterstofdeeltje bevat 1 proton, met een positieve lading, dat van nature om zijn eigen as draait. In een magneetveld neemt de snelheid van rotatie toe.
De draaisnelheid is direct gekoppeld aan de sterkte van het magneetveld, en dat is 42,5 miljoen wentelingen per tesla (eenheid van magneetveldsterkte). |
|
De draaisnelheid is direct gekoppeld aan de sterkte van het magneetveld, en dat is 42,5 miljoen wentelingen per tesla (eenheid van magneetveldsterkte).
Bij een dergelijke snelheid wekt een proton een |
klein magneetveld van zichzelf op, wat ertoe leidt dat het weefsel licht magnetische wordt en reageert op veranderingen in het magneetveld.
Een heel klein deel van de protonen draait zich evenwijdig aan het grote magneetveld. In de behuizing van de MRI-scanner zitten ook een zender en ontvangers voor radiogolven ingebouwd.
De zender geeft heel korte pulsen af, die de evenwijdig draaiende protonen even uit het loods slaan; ze nemen in feite de energie van de puls in zich op. Zodra een puls stopt, vallen deze protonen terug in hun originele oriëntatie, en geven daarbij energie af in de vorm van radiogolven, die vervolgend door de ontvangers worden opgepikt.
Nu is het zo dat een proton alleen radiogolven opneemt die precies bij zijn draaisnelheid passen, de voorkeursfrequentie. Aangezien de draaisnelheid puur afhangt van de sterkte van het magneetveld in zijn directe omgeving, leidt een plaatselijke afwijking van de sterkte tot een afwijkende voorkeursfrequentie. |
|
Een heel klein deel van de protonen draait zich evenwijdig aan het grote magneetveld. In de behuizing van de MRI-scanner zitten ook een zender en ontvangers voor radiogolven ingebouwd.
De zender geeft |
heel korte pulsen af, die de evenwijdig draaiende protonen even uit het loods slaan; ze nemen in feite de energie van de puls in zich op. Zodra een puls stopt, vallen deze protonen terug in hun originele oriëntatie, en geven daarbij energie af in de vorm van radiogolven, die vervolgend door de ontvangers worden opgepikt.
Nu is het zo dat een proton alleen radiogolven opneemt die precies bij zijn draaisnelheid passen, de voorkeursfrequentie. Aangezien de draaisnelheid puur afhangt van de sterkte van het magneetveld in zijn directe omgeving, leidt een plaatselijke afwijking van de sterkte tot een afwijkende voorkeursfrequentie. |
|
Nu is het zo dat een proton alleen radiogolven opneemt die precies bij zijn draaisnelheid passen, de voorkeursfrequentie.
Aangezien de draaisnelheid puur afhangt van de sterkte van het magneetveld in zijn directe omgeving, leidt een plaatselijke afwijking van de sterkte tot ... |
een afwijkende voorkeursfrequentie. |
|
Om een volledig beeld van het weefsel te maken moeten er reeksen van pulsen en gradiënten worden aangezet. Zo kan elk soort weefsel helder gemaakt worden of juist donker.
Informatie over schillende weefsels wordt verkregen doordat
|
protonen, afhankelijk van het soort weefsel waarin zij zich bevinden, er korter of langer over doen om terug te keren in hun oorspronkelijke lage energetische staat.
Deze worden beschreven in waarden zoals T1, T2 of T2. Voor hersenanatomie wordt veelal gebruikgemaakt van een T1-gewogen scan van het hele hoofd. T2-gewogen beelden worden vaak gemaakt om wittestofintensiteiten goed zichtbaar te maken. |
|
Structurele beeldverwerking
|
beeldverwerking of image processing.
Aangezien de beeldverwerking bij MRI veelvuldig wordt toegepast om relevante anatomische informatie te relateren aan psychologische functies en aan neurologische en psychiatrische afwijkingen, is het relevant om wat langer stil te staan bij de methoden die hiervoor ontwikkeld zijn. |
|
Volumetrie en VBM
|
T1-gewogen MRI-scans van de hele hersenen.
Bij deze volumetrie wordt gebruikgemaakt van zogenaamde voxels (driedimensionale pixels met een resolutie van ongeveer 1 kubieke millimeter). Iedere voxel heeft een bepaalde grijswaarde, die gerelateerd is aan een bepaald soort weefsel. Door die voxels te labelen die bij een bepaald weefsel horen kan door de voxels te tellen en te vermenigvuldigen met hun grootte, eenvoudigweg het volume bepaald worden. Het is ook mogelijk om de dichtheid van de grijze en witte stof te bepalen, namelijk met voxel-based morfometrie (VMB). Het behulp van VBM wordt per voxel vastgesteld wat de dichtheid is van de grijze (of witte) stof. |
|
Bij deze volumetrie wordt gebruikgemaakt van zogenaamde voxels (driedimensionale pixels met een resolutie van ongeveer 1 kubieke millimeter).
Iedere voxel heeft een bepaalde grijswaarde, die gerelateerd is aan een bepaald soort weefsel. Door die voxels te labelen die bij een bepaald weefsel horen kan door de voxels te tellen en te vermenigvuldigen met hun grootte, eenvoudigweg …. |
het volume bepaald worden.
Het is ook mogelijk om de dichtheid van de grijze en witte stof te bepalen, namelijk met voxel-based morfometrie (VMB). Het behulp van VBM wordt per voxel vastgesteld wat de dichtheid is van de grijze (of witte) stof. |
|
Cortical thickness
|
lokaal de dikte van de cortex wordt bepaald, en niet het volume of de kans op grijze stof ter plaatse.
Daarnaast kan ook de cortical surface van de hersenen worden gemeten. Deze meting geeft informatie over het oppervlak van de cortex en de curvatures.
Het is bekend dat neuronen binnen de hersenschors (cortex) georganiseerd zijn in ontogenische kolommen die zich dwars op het hersenoppervlak bevinden. Er wordt vanuit gegaan dat de cortical thickness iets zegt over het aantal cellen binnen een kolom. |
|
Het is bekend dat neuronen binnen de hersenschors (cortex) georganiseerd zijn in ontogenische kolommen die zich dwars op het hersenoppervlak bevinden.
Er wordt vanuit gegaan dat de cortical thickness iets zegt over |
het aantal cellen binnen een kolom. |
|
DTI
|
watermoleculen.
Watermoleculen bewegen zich in een vrij medium in alle richtingen gelijk: zij vertonen isotrope diffusie. In weefsel echter wordt de bewegingsvrijheid beperkt in bepaalde richtingen, en in dat geval is de diffusie ongelijk verdeeld: ze is anisotroop.
Zo heeft een molecuul binnen een axon van een neuron een lagere kans om het membraan te kruisen en heeft deze meer de neiging om in de lengterichting van de axon te bewegen. Door lokaal de fractionele anisotropie (FA) te berekenen, kunnen op basis van die richting informatie wittestofbanen worden gereconstrueerd. |
|
Watermoleculen bewegen zich in een vrij medium in alle richtingen gelijk: zij vertonen…. |
isotrope diffusie.
In weefsel echter wordt de bewegingsvrijheid beperkt in bepaalde richtingen, en in dat geval is de diffusie ongelijk verdeeld: ze is anisotroop.
Zo heeft een molecuul binnen een axon van een neuron een lagere kans om het membraan te kruisen en heeft deze meer de neiging om in de lengterichting van de axon te bewegen. Door lokaal de fractionele anisotropie (FA) te berekenen, kunnen op basis van die richting informatie wittestofbanen worden gereconstrueerd. |
|
Zo heeft een molecuul binnen een axon van een neuron een lagere kans om het membraan te kruisen en heeft deze meer de neiging om in de lengterichting van de axon te bewegen.
Door lokaal de fractionele anisotropie (FA) te berekenen, kunnen op basis van die richting…. |
informatie wittestofbanen worden gereconstrueerd. |
|
MRS
Hoe sterker het magnetische veld, hoe
|
nauwkeuriger de meting.
Hoewel MRS beeldvorming van de hele hersenen mogelijk maakt, wordt veelal juist meer informatie van een specifieke locatie in de hersenen verkregen.
De techniek maakt gebruik van de eigenschappen van waterstof (H) en fosfor (P). Nadat bij het maken van de MRI-scan de vrijgekomen energie is gedetecteerd door de scanner, wordt het signaal mathematisch uitgelezen is een proces dat fouriertransformatie heet. |
|
Hoewel MRS beeldvorming van de hele hersenen mogelijk maakt, wordt veelal juist meer informatie van een specifieke locatie in de hersenen verkregen.
De techniek maakt gebruik van de eigenschappen van
W F |
waterstof (H) en fosfor (P).
Nadat bij het maken van de MRI-scan de vrijgekomen energie is gedetecteerd door de scanner, wordt het signaal mathematisch uitgelezen is een proces dat fouriertransformatie heet. |
|
Functionele beeldvorming
Voor het bemeten van hersenfuncties zijn we aangewezen op een methode waarmee
|
een verandering in activiteit gemeten wordt.
Het basisprincipe is dat activiteit van een gebied alleen kan worden afgelezen aan het verschil in energieverbruik tussen de actieve toestand en de rusttoestand.
De eenvoudigste toepassing is de subtractiemethode, waarbij twee metabolismescans worden genomen: de eerste scan terwijl de persoon geen bepaalde taak uitvoert en de tweede terwijl deze taak wel wordt uitgevoerd.
Door het eerste beeld van het tweede af te trekken kunnen we zien welke gebieden meer of minder actief zijn tijdens uitvoering van de taak in vergelijking met de rusttoestand. Alle gebieden die niet betrokken zijn, zijn in beide beelden even actief en verdwijnen door subtractie uit het eindbeeld. Alle functionele beeldvormende technieken zijn gebaseerd op het substractieprincipe. |
|
De eenvoudigste toepassing is de subtractiemethode, waarbij twee metabolismescans worden genomen: de eerste scan terwijl de persoon geen bepaalde taak uitvoert en de tweede terwijl deze taak wel wordt uitgevoerd.
Door het eerste beeld van het tweede af te trekken kunnen we zien |
welke gebieden meer of minder actief zijn tijdens uitvoering van de taak in vergelijking met de rusttoestand.
Alle gebieden die niet betrokken zijn, zijn in beide beelden even actief en verdwijnen door subtractie uit het eindbeeld. Alle functionele beeldvormende technieken zijn gebaseerd op het substractieprincipe.
Functionele beeldvormende technieken verschillen van elkaar in termen van spatiële en temporele resolutie, oftewel wat betreft de scherpte van de beelden en de snelheid van opnames.
|
|
Functionele beeldvormende technieken verschillen van elkaar in termen van |
spatiële en temporele resolutie, oftewel wat betreft de scherpte van de beelden en de snelheid van opnames. |
|
Het meten van elektrische signalen
We kunnen daarbij ruwweg twee soorten van activiteit onderscheiden:
CN CG |
communicatie tussen neuronen binnen een hersengebied, en communicatie tussen verschillende gebieden.
Elektro-encefalografie (EEG) is de meest gebruikte methode voor functionele beeldvorming. Met ingewikkelde rekenmodellen kunnen de posities van actieve neuronen tot op zekere hoogste worden achterhaald. Een probleem hierbij is dat de elektrische velden verstoord worden door omliggend weefsel, de schedel en de huid, waardoor de foutmarge bij de positiebepaling vrij groot is. Magneto-encefalografie (MEG) meet de magnetische velden die door actiepotentialen worden opgewekt: een elektrisch veld wekt tegelijk een magnetisch veld op, een fenomeen dat bekendstaat als elektromagnetische inductie.
Magnetische velden worden niet verstoord door weefsel of bot, en daardoor maakt MEG een nauwkeuriger plaatsbepaling van hersenactiviteit mogelijk dan EEG. |
|
Elektro-encefalografie (EEG) is de meest gebruikte methode voor functionele beeldvorming.
Met ingewikkelde rekenmodellen kunnen de posities van actieve neuronen tot op zekere hoogste worden achterhaald. Een probleem hierbij is dat |
de elektrische velden verstoord worden door omliggend weefsel, de schedel en de huid, waardoor de foutmarge bij de positiebepaling vrij groot is.
Magneto-encefalografie (MEG) meet de magnetische velden die door actiepotentialen worden opgewekt: een elektrisch veld wekt tegelijk een magnetisch veld op, een fenomeen dat bekendstaat als elektromagnetische inductie. Magnetische velden worden niet verstoord door weefsel of bot, en daardoor maakt MEG een nauwkeuriger plaatsbepaling van hersenactiviteit mogelijk dan EEG. |
|
Magneto-encefalografie (MEG) meet de magnetische velden die door actiepotentialen worden opgewekt: |
een elektrisch veld wekt tegelijk een magnetisch veld op, een fenomeen dat bekendstaat als elektromagnetische inductie.
Magnetische velden worden niet verstoord door weefsel of bot, en daardoor maakt MEG een nauwkeuriger plaatsbepaling van hersenactiviteit mogelijk dan EEG. |
|
Elektro-encefalografie (EEG)
Uit al die signalen kunnen drie soorten informatie worden gehaald:
|
3. EEG-data kan zo omgerekend worden dat de locaties van gebieden die op een taak reageren, kunnen worden bepaald in de hersenen, zelfs als ze dieper gelegen zijn. |
|
De temporele resolutie voor EEG is hoog, maar de gevoeligheid is veel te laag voor het meten van individuele neuronen.
Het EEG meten we vooral |
signalen van grote aantallen neuronen die gezamenlijk reageren, en dat beperkt detectie tot sterke veranderingen in hersenactiviteit.
De elektrische velden zijn het sterkst rond de zenuwbundel die verschillende, afgelegen, hersengebieden met elkaar verbinden, dus waarschijnlijk meet EEG vooral signalen langs die verbindingen.
De spatiële resolutie is beperkt tot ongeveer 1 a 2 cm (gebieden die dichter bij elkaar liggen zien eruit als 1 gebied) door weefsel en schedel, en zowel de nauwkeurigheid als de gevoeligheid neemt sterk af naarmate hersengebieden dieper liggen. |
|
De elektrische velden zijn het sterkst rond de zenuwbundel die verschillende, afgelegen, hersengebieden met elkaar verbinden, dus waarschijnlijk meet EEG vooral signalen langs die verbindingen.
De spatiële resolutie is beperkt tot |
ongeveer 1 a 2 cm (gebieden die dichter bij elkaar liggen zien eruit als 1 gebied) door weefsel en schedel, en zowel de nauwkeurigheid als de gevoeligheid neemt sterk af naarmate hersengebieden dieper liggen. |
|
Magneto-encefalografie (MEG)
Deze worden gegenereerd door
|
plaatselijke communicatie tussen neuronen binnen een gebied.
Ook voor MEG geldt dat de nauwkeurigheid en de gevoeligheid sterk afnemen voor dieper gelegen gebieden. |
|
Het meten van hemodynamische signalen
Het water wordt opgenomen door hersenweefsel in een mate die afhankelijk is van het plaatselijke zuurstofgebruik. Een hoge mate van neurale activiteit leidt dus tot
|
opnamen van veel radioactief water uit het bloed.
De camera ziet dan een hoge concentratie radioactiviteit in dat specifieke hersengebied. Uniek aan deze methoden waren de spatiële resolutie en de gevoeligheid voor activiteit in dieper gelegen gebieden.
In het begin van de jaren negentig kwam functionele magnetic resonance imaging (fMRI) op als sterke concurrent. |
|
fMRI
De MRI-scanner is in staat om
|
elke seconde een compleet beeld van de hersenen te maken, waardoor ook korte momenten van activiteit zichtbaar zijn. De temporele resolutie is beperkt.
|
|
|
een neurale respons van enkele tientallen milliseconden leidt tot een toenamen van doorbloeding twee seconde later.
De spatiële respons is bijzonder goed. |
|
Voor fMRI maakt de MRI-scanner series van scans die inzicht geven in veranderingen in hersenactiviteit.
De scans zijn zo gemaakt dat ze gevoelig zijn voor bepaalde eigenschappen van bloed. De essentie van fMRI is |
dat we hemoglobine (Hb) in het bloed gebruiken als natuurlijke contrastvloeistof.
Daar waar neuronen actiever worden neemt de bloedtoevoer toe, en wordt meer zuurstof afgenomen van de hemoglobinemoleculen. Zuurstofrijk Hb, die net van de longen afkomt, verstoort het magneetveld niet. Als echter de zuurstof is afgegeven en de Hb zuurstofarm is geworden, reageren de ijzerdeeltjes wel op het veld.
De scanner krijgt dan minder signaal terug van de originele frequentie, en dat vertaalt zich in een donker puntje in het eindbeeld. Kortom: daar waar meer zuurstof wordt opgenomen, daalt de signaalsterkte in het fMRI-plaatje. |
|
Functionele beeldverwerking
De essentie voor de analyses is echter hetzelfde:
|
voor elk gebied wordt vastgesteld of het signaal de taak die de proefpersoon uitvoert volgt.
De taak is zo samengesteld dat specifieke hersenfuncties worden aangeroepen op specifieke momenten. |
|
De afgelopen jaren zijn er twee nieuwe methoden ontwikkeld om functionele neuro- imaginggegeven (voornamelijk afkomstig van fMRI) te analyseren, waarbij niet elk gebied apart wordt bekeken, maar juist de samenhang tussen gebieden.
De eerste, de zogenaamde resting state- methode, zoekt naar |
de correlaties tussen (signalen van) gebieden, en levert een beeld op van functionele netwerken. Hiervoor is geen taak nodig, dus de proefpersoon hoeft alleen maar 5 tot 10 minuten te ontspannen.
Hier spelen twee factoren een rol: -tijdens ontspanning gaat het signaal heel langzaam omhoog en omlaag (low frequency fluctuation), en dit patroon is gelijk voor alle gebieden binnen een netwerk.
-Daarnaast leiden gedachten tot korte, willekeurige, momenten van activatie van een netwerk. |
|
De tweede methode wordt ook wel de mind reading genoemd, en gebruikt patronen van |
hersenactivatie om te herleiden wat een persoon ziet. Eerst worden hersenpatronen bepaald, die opgeroepen worden met een taak.
Verschillende visuele stimuli worden aangeboden, bijvoorbeeld foto’s van huizen en gezichten. Nadat de twee patronen zijn berekend, ziet de persoon weer foto’s van dezelfde twee categorieën.
Ditmaal zoekt een computerprogramma naar het voorkomen van twee patronen, en rapporteert wanneer het een patroon ziet optreden. Zo kan de onderzoeker uit de hersenactiviteit afleiden of de persoon een huis of een gezicht ziet. |