Transcript Aju uurimine Eva Palk

Aju uurimine
Eva Palk
Närvisüsteemi uurimise tasandid
Organi tasand:Aju
Mikrotasand:
neuronid
Makrotasand:
kesknärvisüsteem
Makrotasand
Mikrotasand
Sünaps, neurotransmitterid
Kuidas teadmisi saadakse?







Õnnetusjuhtumite uuringud
II Maailmasõja patsiendid
Loomkatsed
Solomon Snyder ( NO mõju käitumisele, katsed
hiirtega),
Albert Hofmann( LSD looja). Juhuse läbi tehtud
avastused
Phineas Cage
Invasiivsed meetodid
Mitteinvasiivsed meetodid
http://www.ajakiri.ut.ee/103808
http://teadvus.wordpress.com/2009/01/27/fmri-ajuteadlaste-pailapse-toeline-pale/
Aju uurimine


... teadus ei kajasta mitte “tõde”,
vaid annab pildi sellest, mida me
hetkel oma hetkel kasutustel
olevate meetodite abil arvame
teadvat.
http://teadvus.wordpress.com/2009/01/27/fmri-ajuteadlaste-pailapsetoeline-pale/
Aju uurimine






PET=positronemissioontomograafia
SPECT=üksiku footoni emissiooni
kompuutertomograafia
TMS=transkraniaalne
magnetstimulatsioon
MRI=magnetresonantskuvamine
fMRI=funktsionaalne MRI
EEG=elektroentsefalogramm
Elektroentsefalograafia


EEG, Hans Berger 1929
Aju elektriliste
protsesside
registreerimine kolju
pinnale asetatud
elektroodidega
EEG
Elektroentsefalograafia




Deltalained(sügav uni 1,3-3Hz)
Teetalained(4-7Hz)
Alfalained(suletud silmi,rahuolekus 8-13Hz)
Beetalained(14-30Hz)
Une ja ärkveloleku, haiguste uurimine,
Aju aktiivsuse uurimine

Psühhiaatriliste häirete korral ilmnevad teatud
spetsiifilisusega aju strukturaalsed ja
funktsionaalsed muutused
Kompuutertomograafia CAT


Rajaneb röntgenikiirtel
Uurimine kolmemõõtmeline, kihiti
Enneaegne
vastsündinu
38 rasedusnädal
http://www.hot.ee/lasterad/kesknarvisysteem.htm
Positronemissioonitomograafia PET

Eri elementidel esineb ebastabiilseid,
radioaktiivseid isotoope (11C, 18F), mis
lagunedes eraldavad positrone, -kiirgust jne.
( füüsika)

Saab sünteesida selliseid aineid (nt. glükoos),
millele pannakse külge radioaktiivne isotoop
( keemia)


Aju tarvitab energia saamiseks glükoosi
(bioloogia)
Läbi pea suunatakse röntgenikiired, on näha,
milllises aju osas on glükoosi imendumine
kõige kiirem, verevoolu kiiruse muutused
http://learn.genetics.utah.edu/content/addiction/drugs/brainimage.html
Normaalne aju, PET
http://feww.wordpress.com/2009/12/21/the-dementia-dozen-foods-to-avoid
/
Alzheimerit põdeva
inimese aju, PET
http://biomed.brown.edu/Courses/BI108/BI108_2008_Groups/group07/Parkinsons.htm
l
http://drmikeross.com/images/MRI%20of%20Love.jpg
http://www.ohiovalley.org/images/cartoons/manual/ropewalk.gif
Magnetresonantskuvamine MRI






Bioloogia: inimese kehas on umbes 70 % vett
Füsioloogia: igas koes veesisaldus erinev
Keemia: vesi koosneb H-st ja O-st, H2O
Füüsika: vesinikul (prootonil) on magnetilised
omadused
Katsealuse pead ümbritseva magnetiga
pannakse ajus aatomituumad võnkuma.
Ajukoores toimunud muutuste asukoha
kindlakstegemine
saab uurida eri aju osi, kuna ka erinevates
ajupiirkondades on veesisaldus erinev
MRI tehnika




Ajule lastakse peale kindla tugevusega
magnetväli (0,5; 1,5 teslat)
Vesiniku aatomid vees, mis enne olid
suvaliselt paigutunud, orienteeruvad
magnetvälja suuna järgi
Kui magnetväli eemaldada, pöörduvad
pisikesed magnetmomendid jälle
suvalistesse suundadesse ja varem
neeldunud kiirgus eraldub
Seda kiirgust saab jälgida
(detekteerida)
Funktsionaalne
magnetresonantskuvamine fMRI




Põhimõte sama kui MRI-l
Uuritakse aju aktiivsust
TEGUTSEMISEL (lugemine, piltide
vaatamine, helide kuulamine)
Arvestab aju verevoolu ja
hapnikutarbimist
Näitab ajupiirkondade aktiivsust
kolmemõõtmeliselt
Üksiku footoni emissiooni
kompuutertomograafia


SPECT
röntgenikiirgus
LOOMAD ja loomkatsed



Rotid,hiired
Ahvid
Merisead
Loomkatsed





Ravimite ja nende koosmõjude
testimine
Valu ja selle tundmine
Õppimine/mälu
Ruumiline taju ja mälu
Stress
Ruumiline taju
Stress
Õppimine, stress,
antidepressantide
uurimine

Närviimpulsi ülekanne



Närviimpulss kandub edasi elektrilise
signaalina
Ühelt rakult teisele aga toimub
ülekanne keemiliste vahendajateneurotransmitterite abil sünapsis
Kui ühest rakust neurotransmitterid
vabanevad, siis teises rakus on
moodustised, mis need transmitterid
ära tunnevad- retseptorid
Mida uurib neurokeemia ja farmakoloogia?





Mis juhtub sünapsis?
Millised neurotransmitterid osalevad
impulsi ülekandes?
Millised retseptorid võtavad signaale
vastu?
Mis juhtub närvirakus, kui signaal on
edasi antud
Mis juhtub geeniregulatsioonis, kui
signaal on üle kantud?
Loomkatsed:



Retseptorite iseloomustamiseks
kasutatakse radioaktiivseid aineid
Mõne uue aine, näiteks
antidepressandi uurimiseks
kasutatakse juba tuntud retseptoreid
ja nende retseptoritega seostuvaid
aineid
Geneetika uurimiseks kasutatakse
geeni vaigistamise tehnikaid või
knockout-hiiri
Loomkatsed



Manustatakse katseloomale mingit
ainet: antidepressanti, narkootikumi,
skisofreeniaravimit vms.
Vaadatakse, kuidas loom käitub:
suheldes teiste loomadega ja
igasugustes testides
Uuritakse looma ajus teatud
retseptoreid ja neurotransmittereid:
kuidas on nende käitumine muutunud,
võrreldes normaalse loomaga
Mida uuritakse, kesksed teemad







Õppimine: fMRI, loomkatsed, ravimid
Emotsioonid: fMRI, loomkatsed, EEG
Alzheimer: PET, SPECT, MRI, fMRI, ravimid,
biokeemilised katsed
Sõltuvus-motivatsioon: loomkatsed,
SPECT, MRI
ADHD: loomkatsed ravimite uuringul, fMRI
Skisofreenia: loomkatsed ravimite
uuringul, fMRI, PET, SPECT
Depressioon: loomkatsed ravimite
uuringul, biokeemilised katsed
retseptoritega, MRI
Kasutatud allikad

www.neuroguide.com

faculty.washington.edu/chudler/neurok.html

Neuroscience for Kids
http://www.nooruse.ee/~43905152717/Hin
gamiselundite_haigused/kompuutertomogr
aafia.html

http://www.hot.ee/lasterad/kesknarvisysteem.htm


http://www.epl.ee/artikkel/485209

http://coe.bri.niigatau.ac.jp/content/HFMRI_en#H3T