Biopsychologische Forschungsmethoden

Biopsychologische Forschungsmethoden untersuchen das menschliche Gehirn. Dank ihnen ist es jetzt einfacher zu verstehen, wie das mysteriöseste Organ unseres Körpers funktioniert. Aber was genau sind diese Methoden?
Forschungsmethoden der Biopsychologie

Die Forschungsmethoden der Biopsychologie haben sich in den letzten Jahrzehnten weiterentwickelt. Obwohl es mehrere biopsychologische Forschungsmethoden gibt, konzentrieren wir uns in diesem Artikel auf diejenigen, die untersuchen, was unter bestimmten Bedingungen im Gehirn passiert.

Autoren wie Dewsbury (1991) definieren Biopsychologie als „die wissenschaftliche Untersuchung der Biologie des Verhaltens“, ein Gebiet, das auch Psychobiologie genannt wird. Andere Autoren bevorzugen jedoch den Begriff Biopsychologie, weil er „einen biologischen Ansatz für das Studium der Psychologie anzeigt, mehr als einen psychologischen Ansatz für das Studium der Biologie“.

Die Forschungsmethoden des Gehirns und der Biopsychologie.

Methoden der menschlichen Gehirnstimulation und Visualisierung

Die Beobachtung und Aufzeichnung der Gehirnaktivität ist ein sehr wichtiger Meilenstein, der dank der verschiedenen Techniken erreicht wurde, die Wissenschaftler im 20. Jahrhundert entwickelt haben. Diese biopsychologischen Forschungsmethoden sind ohne Zweifel ein Durchbruch in der Erforschung unseres merkwürdigsten Organs.

Kontraströntgen

Diese Technik besteht darin, eine Substanz in den Körper zu injizieren, um Röntgenstrahlen zu absorbieren. Auf diese Weise sehen Wissenschaftler den Kontrast zwischen dem Kompartiment und dem umgebenden Gewebe.

Die zerebrale Angiographie ist eine Art Kontraströntgen. Dazu wird ein Kontrastmittel in ein Gehirngefäß eingeführt. Ziel ist es, das Kreislaufsystem während einer Röntgenaufnahme zu beobachten. Diese Technik ist sehr nützlich, um Gefäßverletzungen und Hirntumoren zu lokalisieren.

Computergestützte Axialtomographie (CT-Scan)

Durch einen CT-Scan können Experten die gesamte Gehirnstruktur sehen. Während des Tests legt sich der Patient in die Mitte eines großen Zylinders. Während der Patient stillhält, nehmen eine Röntgenröhre und ein Rezeptor viele separate Fotos auf. Dies geschieht, während sich Sender und Rezeptor um den Kopf des Patienten drehen.

Alle diese Informationen werden an einen Computer übertragen, der es den Ärzten ermöglicht, das Gehirn auf einer horizontalen Ebene zu untersuchen. Normalerweise machen sie das an acht bis neun horizontalen Gehirnschnitten. Sobald alle Erkundungen kombiniert sind, ist es möglich, eine dreidimensionale Darstellung des Gehirns zu erstellen.

Kernmagnetische Resonanz (NMR)

NMR erleichtert die hochauflösende Bildgebung dank der unterschiedlichen Wellen, die Wasserstoffatome aussenden, wenn sie durch Hochfrequenz in einem Magnetfeld aktiviert werden. Es bietet eine hohe räumliche Auflösung und erzeugt dreidimensionale Bilder.

Positronen-Emissions-Tomographie (PET)

PET liefert Gehirnaktivitätsbilder anstelle von Gehirnstrukturbildern. Um die Bilder zu erhalten, injizieren Wissenschaftler radioaktive Fludeoxyglukose (FDG) in die Halsschlagader. Aktive Neuronen absorbieren schnell FDG, das sich ansammelt, sobald Neuronen es nicht mehr metabolisieren, dann wird es langsam abgebaut. So kann man bei verschiedenen Aktivitäten beobachten, welche Neuronen gerade aktiv sind.

Funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT)

Auf der anderen Seite bieten MRTs ein Bild der Zunahme der Sauerstoffmenge im Blut des Gehirns. Somit misst es erfolgreich die Gehirnaktivität. Wenn wir es mit dem PET vergleichen, hat es tatsächlich vier Vorteile:

  • Ärzte müssen dem Patienten nichts spritzen.
  • Es liefert sowohl funktionale als auch strukturelle Informationen.
  • Es bietet eine bessere räumliche Auflösung.
  • Liefert dreidimensionale Bilder des gesamten Gehirns.
Frau, die einen MRT-Test durchführt.

Magnetenzephalographie (MEG)

Es misst die Änderungen der Magnetfelder auf der Kopfhautoberfläche. Diese Änderungen treten aufgrund der Variationen in den Richtlinien für die neuronale Aktivität auf.

Transkranielle Magnetstimulation (TMS)

Walsh und Rothwell (2000) geben an, dass TMS „ einen Bereich der Hirnrinde verändert und ein Magnetfeld unter der Spule erzeugt, die über den Schädel geht “. TMS schaltet im Grunde genommen einen Teil des Gehirns vorübergehend aus, um Verhalten und Kognition unter diesen Umständen zu untersuchen.

Läsions-Methoden

Läsionsmethoden konzentrieren sich auf die Zerstörung eines kleinen Gehirnbereichs, um zu sehen, wie sich dies auf das Verhalten auswirkt.

  • Aspirationsläsion. Diese Methode erzeugt eine Läsion in einem exponierten oder leicht zugänglichen kortikalen Gewebebereich. Die Ärzte entnehmen das Gewebe mit einer feinen Kristallpipette.
  • Hochfrequenzläsion. Es wird durchgeführt, indem kleine subkortikale Läsionen erzeugt werden. Dazu leitet eine Elektrode den hochfrequenten Strom durch das zu untersuchende Gewebe. Größe und Form der Läsion hängen von drei Faktoren ab:
    • Dauer des Verfahrens.
    • Intensität des Stroms.
    • Konfiguration der Elektrodenspitze.
  • Skalpellschnitte. Es besteht darin, den interessierenden Bereich des Gehirns zu unterteilen.
  • Kühlende Läsion. Diese biopsychologische Forschungsmethode ist, obwohl sie unter Läsionsmethoden enthalten ist, tatsächlich vorübergehend und reversibel. Anstatt Gewebe zu zerstören, wird ein Bereich etwas über den Gefrierpunkt gekühlt. Neuronen hören auf, Signale auszusenden, sodass der kalte Hirnbereich blockiert bleibt. Damit können die Forscher sehen, welche Verhaltensänderungen durch diese Bereiche verursacht werden. Sobald die Temperatur wieder normal ist, wird die Gehirnfunktion wiederhergestellt.

Elektrische Stimulation

Eine weitere biopsychologische Forschungsmethode ist die elektrische Stimulation. Das Verfahren besteht darin, eine Struktur des Nervensystems elektrisch zu stimulieren, um Daten über seine Funktionen zu erhalten. Üblicherweise wird eine bipolare Elektrode verwendet.

Diese Stimulation „schießt“ auf Neuronen und verändert ihr Verhalten. Im Allgemeinen neigt es dazu, den gegenteiligen Effekt von Läsionsmethoden zu erzielen. Wenn es beispielsweise möglich ist, die Schlafstunden mit einer Läsion drastisch zu reduzieren, kann das Schlafverhalten durch elektrische Stimulation unbequem und schwerer zu kontrollieren sein.

Läsionsmethoden mit elektrischer Aufzeichnung

  • Intrazelluläre Aufzeichnung. Diese Technik wird durchgeführt, indem eine Mikroelektrode in das Innere eines Neurons eingeführt wird. Es zeichnet Schwankungen des Membranpotentials auf.
  • Aufzeichnung der extrazellulären Einheit. Eine Mikroelektrode wird in die extrazelluläre Flüssigkeit platziert, die das Neuron umgibt. Es liefert keine Informationen über das Membranpotential.
  • Aufnahme mehrerer Geräte. In diesem Fall ist die Elektrodenspitze größer als die einer Mikroelektrode, sodass sie die Signale vieler Neuronen gleichzeitig erfasst. Die erkannten Potentiale gehen dann auf eine Schaltung, die sie integriert.
  • Invasives EEG-Monitoring. Die Edelstahlelektroden gehen in den Schädel. Für subkortikale Signale werden die üblichen Elektroden aus Kabel hergestellt und durch stereotaktische Chirurgie implantiert.
Neuronen.

Forschungsmethoden der Biopsychologie: Noch ein langer Weg

In diesem Artikel haben wir über die wichtigsten biopsychologischen Forschungsmethoden gesprochen. Erwähnenswert ist aber auch , dass es andere biopsychologische Forschungsmethoden gibt, die andere Körperbereiche untersuchen, wie Muskelspannungsmessungen, Augenbewegungsaufzeichnungen, Hautleitfähigkeit oder Herz-Kreislauf-Aktivität.

Ohne Zweifel war der Durchbruch auf diesem Gebiet spektakulär, aber nicht schlüssig. Vielleicht werden Wissenschaftler in ein paar Jahren neue Techniken entwickeln, die zur Entwicklung der Neurowissenschaften beitragen und dazu beitragen werden, die Lebensqualität vieler Menschen zu verbessern, die von neuronalen Veränderungen betroffen sind.

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