Biopsykologiske forskningsmetoder: Hva er de egentlig?

Biopsykologiske forskningsmetoder studerer menneskets hjerne. Takket være dem, er det nå lettere å forstå hvordan det mest mystiske organet i kroppen vår fungerer. Men hva er disse metodene?

Biopsykologiske forskningsmetoder har utviklet seg de siste tiårene. Selv om det finnes flere av dem, vil vi i denne artikkelen fokusere på de som studerer hva som skjer i hjernen under visse forhold.

Forfattere som Dewsbury (1991) definerer biopsykologi som «den vitenskapelige studien av adferdsbiologi», et felt også kalt psykobiologi. Andre forfattere foretrekker imidlertid termen biopsykologi fordi den “indikerer en mer biologisk tilnærming til studiet av psykologi, enn en psykologisk tilnærming til studiet av biologi.”

Den menneskelig hjernes stimulering- og visualiseringsmetoder

Observasjon og registrering av hjerneaktivitet er en svært viktig milepæl som ble oppnådd takket være de forskjellige teknikkene som forskere utviklet i løpet av det 20. århundre. Biopsykologiske forskningsmetoder er uten tvil et gjennombrudd i studiet av vårt mest nysgjerrige organ.

Biopsykologiske forskningsmetoder: Kontrastradiografi

Denne teknikken består av å injisere et stoff i kroppen for å absorbere røntgenstråler. På den måten ser forskerne kontrasten mellom de forskjellige rommene og vevet rundt.

Cerebral angiografi er en slags kontrast-radiografi. For å gjøre dette, settes et kontrastmedium inn i en hjernekanal. Målet er å observere sirkulasjonssystemet mens du utfører røntgen. Denne teknikken er veldig nyttig for å lokalisere kanalskader og hjernesvulster.

Datastyrt aksial tomografi skanning (CT scan)

Gjennom en CT-skanning kan eksperter se hele hjernestrukturen. Under testen ligger pasienten midt i en stor sylinder. Mens pasienten ligger stille, tar et røntgenrør og en reseptor mange separate fotografier. Dette skjer mens emitteren og reseptoren spinner rundt pasientens hode.

All denne informasjonen blir overført til en datamaskin, som gjør at leger kan utforske hjernen på et horisontalt plan. Vanligvis gjør de det på åtte til ni horisontale hjerneseksjoner. Når alle oppdagelsene er kombinert, er det mulig å lage en tredimensjonal representasjon av hjernen.

Kjernemagnetisk resonans (NMR)

NMR muliggjør høyoppløselig bildebehandling takket være de forskjellige bølgene hydrogenatomer gir ut når de aktiveres av radiofrekvensen på et magnetfelt. Den gir en høy romlig oppløsning og produserer tredimensjonale bilder.

Biopsykologiske forskningsmetoder: positron utslippstomografi (PET)

Innen biopsykologiske forskningsmetoder gir PET bilder av hjerneaktiviteten i stedet for hjernestrukturen. For å få bildene injiserer forskerne radioaktiv fludeoksyglukose (FDG) i halspulsåren. Aktive neuroner absorberer raskt FDG, som akkumuleres når neuronene ikke metaboliserer det lenger. Så nedbrytes det sakte. Slik kan man observere hvilke neuroner som er aktive på et gitt tidspunkt under ulike aktiviteter.

Funksjonell magnetisk resonansavbildning (fMRI)

På den annen side gir MRI et bilde av økningen i mengden oksygen som er tilstede i hjernens blod. Dermed måler det hjerneaktiviteten på en vellykket måte. Hvis vi sammenligner det med PET, har det faktisk fire fordeler:

• Legene trenger ikke å injisere pasienten med noe.
• Den gir både funksjonell og strukturell informasjon.
• Det gir en bedre romlig oppløsning.
• Gir tredimensjonale bilder av hele hjernen.

Biopsykologiske forskningsmetoder: magnetoencefalografi (MEG)

Det måler endringene i magnetfeltene på hodebunnen. Disse endringene oppstår på grunn av variasjonene i retningslinjene i nevronaktiviteten.

Transkranial magnetisk stimulering (TMS)

Walsh og Rothwell (2000) sier at TMS “endrer et område av cortexen, noe som skaper et magnetfelt under spolen som går over kraniet.” TMS “slår av” en del av hjernen midlertidig, for å studere atferd og kognisjon under disse omstendighetene.

Lesjonsmetoder

Lesjonsmetoder fokuserer på ødeleggelsen av et lite hjerneområde for å se hvordan det påvirker atferd.

• Aspirasjonslesjon. Denne metoden skaper en lesjon i et eksponert eller lett tilgjengelig kortikalt vevsområde. Legene fjerner vevet med en krystall-pipette.
• Radiofrekvensskader. Det utføres ved å lage små subkortikale lesjoner. For det kan en elektrode kanalisere høyfrekvensstrømmen gjennom vevet av interesse. Lesjonens størrelse og form er avhengig av tre faktorer:
  • Prosedyrens varighet.
  • Intensitet av dagens.
  • Konfigurasjon av elektrodens punkt.
• Skalpell-kutt. Det består av å snitte av hjerneområdet av interesse.
• Kjøleskader. Denne forskriftsmetoden for biopsykologi, selv om den er inkludert under lesjonsmetoder, er faktisk midlertidig og reversibel. I stedet for å ødelegge vev blir et område avkjølt litt over frysepunktet. Nevroner slutter å sende ut signaler, slik at det kalde hjerneområdet forblir blokkert. Med dette kan forskerne se hvilke atferdsendringer som er forårsaket av disse områdene. Når temperaturen går tilbake til normalt, gjenopprettes hjernens funksjon.

Biopsykologiske forskningsmetoder: Elektrisk stimulering

En annen biopsykologi- og forskriftsmetode er elektrisk stimulering. Prosedyren består av elektrisk stimulering av en nervesystemstruktur for å få data om dens funksjoner. Vanligvis brukes en bipolar elektrode.

Denne stimuleringen “skyter” nevroner og endrer deres oppførsel. Generelt har det en tendens til å få motsatt effekt av lesjonsmetoden. For eksempel, hvis det er mulig å drastisk redusere sovetimer med en lesjon, kan søvnmønsteret bli ubeleilig og vanskeligere å kontrollere med elektrisk stimulering.

Lesjonsmetoder med elektrisk opptak

• Intracellulært opptak. Denne teknikken utføres ved å innføre en mikroelektrode i det indre av en nevron. Det registrerer fluktuasjoner av membranpotensial.
• Ekstracellulært enhetsopptak. En mikroelektrode plasseres i den ekstracellulære væsken som omgir nevronet. Det gir ikke informasjon om membranpotensial.
• Multimedieopptak. I dette tilfellet er elektrodpunktet større enn en mikroelektrode, slik at det fanger signaler fra mange nevroner samtidig. De oppdagede potensialene går da på en krets som integrerer dem.
• Invasiv EEG-overvåking. De rustfrie stål-elektrodene går inn i kraniet. For subkortikale signaler er de vanlige elektrodene laget av kabel og implantert gjennom stereotaktisk kirurgi.

Biopsykologiske forskningsmetoder: En lang vei å gå

I denne artikkelen snakket vi om det viktigste innen biopsykologiske forskningsmetoder. Det er imidlertid også verdt å nevne at det finnes andre biopsykologiske forskningsmetoder som studerer andre kroppsområder, for eksempel muskelspenningsmålinger, øyebevegelsesopptak, hudledningsevne eller kardiovaskulær aktivitet.

Gjennombruddet på dette feltet har uten tvil vært spektakulært, men ikke avgjørende. Kanskje om noen år vil forskere komme med nye teknikker som vil bidra til utviklingen av nevrovitenskap. Det vil bidra til å forbedre livskvaliteten til mange mennesker som er påvirket av nevrale endringer.