2.18 : Obrazowanie mózgu

Technologie obrazowania mózgu dostarczają istotnych informacji na temat struktury i funkcjonowania ludzkiego mózgu, umożliwiając lekarzom i naukowcom skuteczniejsze diagnozowanie, badanie i leczenie zaburzeń neurologicznych i zaburzeń psychicznych.

Do technologii tych zalicza się komputerową tomografię osiową (CAT lub CT), pozytonową tomografię emisyjną (PET), obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI), czynnościowy rezonans magnetyczny (fMRI) i przezczaszkową stymulację magnetyczną (TMS).

Tomografia komputerowa, wykorzystująca technologię rentgenowską, tworzy szczegółowe trójwymiarowe obrazy mózgu. Ta metoda jest szczególnie cenna w sytuacjach awaryjnych ze względu na szybkość i skuteczność wykrywania krwotoków, guzów lub innych nieprawidłowości mózgu. Zapewniając strukturalny przegląd, tomografia komputerowa służy jako podstawowe narzędzie w nauce medycznej do oceny ciężkości i lokalizacji zmian w mózgu.

Skanowanie PET oferuje dynamiczną perspektywę poprzez użycie lekko radioaktywnego znacznika do identyfikacji metabolicznie aktywnych obszarów mózgu. Obszary te wykazują zwiększone zapotrzebowanie na krew podczas różnych czynności lub w odpowiedzi na pewne bodźce, co czyni PET niezbędną metodą badania funkcji mózgu, takich jak pamięć i poznanie. Ta zdolność do wizualizacji aktywnych części mózgu podczas określonych zadań pomaga w zrozumieniu zmian metabolicznych związanych z różnymi zaburzeniami mózgu.

MRI wykorzystuje silne pole magnetyczne połączone z falami radiowymi, aby wywołać szczegółowe reakcje z tkanek mózgowych. Ta modalność jest kluczowa dla zapewnienia obrazów o wysokiej rozdzielczości, niezbędnych do diagnozowania i zrozumienia szerokiego zakresu normalnych i patologicznych stanów mózgu. W przeciwieństwie do tomografii komputerowej, MRI nie wykorzystuje promieniowania jonizującego, co czyni go bezpieczniejszą opcją do wielokrotnego użytku, szczególnie w przypadku wrażliwych grup społecznych, takich jak dzieci i kobiety w ciąży.

fMRI opiera się na technologii stosowanej w MRI do pomiaru i mapowania aktywności mózgu. Monitorując zmiany przepływu krwi i poziomu tlenu, fMRI może korelować te fizyczne zmiany z aktywnością neuronalną. Ta technika umożliwia badaczom obserwację anatomii funkcjonalnej mózgu i oferuje widok procesów mózgowych w czasie rzeczywistym, gdy osoby wykonują zadania lub reagują na różne bodźce. Ta aplikacja jest kluczowa dla zrozumienia neuronalnych podstaw zachowań i wzmocnienia badań w zakresie neuronauki poznawczej.

TMS wykorzystuje pola magnetyczne do modulacji aktywności elektrycznej określonych obszarów mózgu, oferując nieinwazyjną metodę zmiany funkcji neuronalnych. Technologia ta jest szczególnie skuteczna w mapowaniu funkcjonalnych obszarów mózgu, ocenie łączności i funkcjonalności obwodów neuronalnych oraz zapewnianiu interwencji terapeutycznych w zaburzeniach psychiatrycznych i neurologicznych. Możliwość bezpośredniego wpływania na funkcje mózgu za pomocą TMS otwiera nowe możliwości leczenia takich schorzeń, jak depresja i schizofrenia, w przypadku których tradycyjne terapie okazały się niewystarczające.