350 likes | 777 Views
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
E N D
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 • Invasiivsed meetodid • Mitteinvasiivsed meetodid Phineas Cage 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-pailapse-toeline-pale/
Aju uurimine • PET=positronemissioontomograafia • SPECT=üksiku footoni emissiooni kompuutertomograafia • TMS=transkraniaalne magnetstimulatsioon • MRI=magnetresonantskuvamine • fMRI=funktsionaalne MRI • EEG=elektroentsefalogramm
EEG, Hans Berger 1929 Aju elektriliste protsesside registreerimine kolju pinnale asetatud elektroodidega Elektroentsefalograafia
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
Alzheimerit põdeva inimese aju, PET Normaalne aju, PET http://feww.wordpress.com/2009/12/21/the-dementia-dozen-foods-to-avoid/
http://biomed.brown.edu/Courses/BI108/BI108_2008_Groups/group07/Parkinsons.htmhttp://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
Stress Õppimine, stress, antidepressantide uurimine Mikrodialüüs
Närviimpulsi ülekanne • Närviimpulss kandub edasi elektrilise signaalina • Ühelt rakult teisele aga toimub ülekanne keemiliste vahendajate- neurotransmitterite 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/Hingamiselundite_haigused/kompuutertomograafia.html • http://www.hot.ee/lasterad/kesknarvisysteem.htm • http://www.epl.ee/artikkel/485209 • http://coe.bri.niigata-u.ac.jp/content/HFMRI_en#H3T