Beyin görüntüleme (olarak da bilinir nörogörüntülemenin ) tüm teknikleri anlamına tıbbi görüntüleme beyin gözlemlemek, bir görev, özellikle bireysel gerçekleştirir bilişsel .
Beynin otopsi ile gözlemlenmesi, özellikle afazi gibi bilişsel bozuklukların kökeninde beyin tümörlerinin yer değiştirmesini hesaba katamayan donmuş bir organın ölüm sonrası gözlemi nedeniyle kesin ve eksikti . Bilişsel ve deneysel psikoloji yöntemleriyle (örneğin, psikodilbilim ) birlikte tıbbi görüntüleme tekniklerinin geliştirilmesi , beyindeki elektriksel aktiviteyi ve kan akışını in vivo gözlemlemeyi mümkün kılmıştır , bunların varyasyonları beyin alanlarını belirlemeyi mümkün kılar. farklı bilişsel süreçler tarafından istenir. İlk nörogörüntüleme tekniği , 1880'lerde Angelo Mosso tarafından icat edilen "insan dolaşım dengesi" dir . Duygusal ve entelektüel aktivite sırasında kanın yeniden dağılımını invazif olmayan bir şekilde ölçebildi ve 2014 yılında Stefano Sandrone ve meslektaşları tarafından yeniden keşfedildi . ( MRI , pozitron emisyon tomografisi , elektroensefalografi , manyetoensefalografi, vb.) , 1990'lardan bu yana (veya 1950'lerin başlarında ' elektroensefalografi için ) bilişsel bilimin ilerlemesine büyük ölçüde katkıda bulunmuş ve on yıl olarak adlandırılan şeye katkıda bulunmuştur. beynin .
Yapısal görüntüleme (anatomik olarak da bilinir), merkezi sinir sisteminin anatomisinin farklı bölümlerini tanımlamayı, bulmayı ve ölçmeyi amaçlar. Klinik tıbbi uygulamada, teşhis ve / veya cerrahi müdahale amacıyla bir beyin lezyonunun yerini ve uzantısını belirlemeyi mümkün kılar.
Bilişsel sinirbilimdeki araştırma bağlamında, yapısal imgeleme, nöropsikolojideki davranışsal gözlemleri yorumlamak için öğeler sağlar . Hangi lezyonların belirli bir bilişsel eksikliğe karşılık geldiğini belirleyerek, beynin hasarlı bölgesinin altta yatan mekanizmaya dahil olduğunu belirlemek mümkündür. Bu nedenle, bir felç sonrasında konuşamayan bir hastanın beyninin, sol ön lobda tahrip olmuş bir bölgeye sahip olduğunu, post mortem gözlemleyerek, Paul Broca bu bölgenin dil süreçlerindeki rolünü çıkardı.
Daha yakın zamanlarda, ölçüm doğruluğundaki artışla birlikte, beynin bir bölgesinin hacminin (veya nöronların yoğunluğunun ) ölçümünü aktiviteler veya davranışsal sonuçlarla ilişkilendirmek mümkün hale geldi . Nitekim 2000 yılında yapılan bir araştırma, uzamsal hafızayla ilgili bir beyin yapısının, hipokampusun (beyin) , Londra taksi şoförlerinde ortalama nüfustan daha fazla geliştiğini ve dahası, 'daha uzun sürdükleri için' gösterdi.
İnsanlarda veya hayvanlarda biliş ve duyguları daha iyi anlamak için , neredeyse gerçek zamanlı olarak ve daha kesin bir şekilde, örneğin düşünce, algı, yaşanmışlık veya hatırlama gibi farklı beyin aktivitesi türlerinde yer alan nöronların aktivitesini görselleştirmeye çalışıyoruz. aktive nöronlardaki etki potansiyellerinin çok hızlı modifikasyonlarına neden olan duygular.
Kasım 2015'te Science dergisinde , Stanford Üniversitesi'nden ( Palo Alto , California) bir ekip , nöronal elektriksel aktivitenin zirvelerini "1 zamansal çözünürlüğe sahip ışık parlamaları gibi" temsil ederek mikroskop altında görselleştirmeyi başardığını duyurdu . "0,2 milisaniye mertebesi " . Bu fenomeni gözlemleyerek, "sinirsel kod" un daha önce erişilemeyen yönleri görünür hale gelir.
Yapısal nörogörüntülemenin araçları histoloji ve ölüm sonrası inceleme , anatomik MRI , CT taraması , tek foton emisyonlu tomografi ( TEMP veya Tek foton emisyonlu bilgisayarlı tomografi (en) , SPECT), voksel bazlı morfometridir (en) .
Fonksiyonel görüntüleme, beyni hareket halindeyken karakterize etmeye çalışır. Bu yöntemlerin geleneksel kullanımı, bir bireyin bilişsel bir görevi yerine getirmesini sağlamak ve beyin aktivitesi tarafından üretilen sinyali ölçmektir. Kullanılan tekniklere ve matematiksel araçlara bağlı olarak, beynin hangi bölgesinin özellikle aktif olduğunu ve bilişsel görevin hangi noktasında az çok hassas olduğunu bulmak mümkündür.
Fonksiyonel nörogörüntülemenin araçları şunları içerir:
Elektrotlar yapıştırıldıktan sonra denekler anlambilimsel ve sözdizimsel ihlal deneyimleriyle karşı karşıya kalır. İlk durumda, semantik anomaliye karşılık gelen transgresif uyarandan yaklaşık 400 ms sonra negatif bir dalga (N400 olarak adlandırılır) yayılır . İkinci durumda, sözdizimsel anormalliğe karşılık gelen uyarandan yaklaşık 600 ms sonra pozitif bir dalga ( p. 600 olarak adlandırılır ) yayılır. Bu, anlamsal aktivitenin, en azından sağlıklı deneklerde sözdizimsel aktiviteden önce geldiğini gösterir. Afazili hastalarda, N400 dalgası daha geç ve daha az genlikli olduğundan, anlamsal bilgiye erişimleri daha yavaş olacaktır.
FMRI, PET ile iyi uzaysal çözünürlüğün avantajını paylaşır ve ayrıca kullanımı bir ürünün kullanım ömrüne bağlı olmadığı için iyi bir zamansal çözünürlük sunar. Bununla birlikte, fMRI aynı zamanda PET'in dezavantajlarını da paylaşıyor: bilinmeyen güvenlik ve invaziv yöntem, hastanın uzanma zorunluluğu ve makine korkunç bir ses çıkarıyor.
EEG ve MEG invaziv değildir çünkü süjeyi çok az kısıtlarlar, elektrotların uygulanması ağrısızdır. Aynı zamanda iyi bir zamansal çözünürlük sunarlar. Bununla birlikte, bu yöntemlerin uzamsal çözünürlüğü zayıf bir şekilde karakterize edilmektedir.
2011 Fransız biyoetik yasası, Fransa'yı yasal metin yoluyla, adli tıp uzmanlığının bir parçası olarak beyin görüntülemenin kullanımına izin veren dünyadaki ilk ülke yapıyor .
Başka yerlerde, MacArthur Vakfı , Avrupa Bilim Vakfı ve Ekonomik ve Sosyal Araştırma Konseyi, yasal alan ile beyin görüntülemeyle ilgili son bilgiler arasındaki uyumu incelemekle görevli bilim adamlarını, filozofları ve hukukçuları bir araya getiriyor.