PDF Page Organizer - Foxit Software
Beyin Görüntüleme Kafatası inceleyenler (frenolojistler), kafatasının yüzeyindeki yumruları inceleyerek beyni anlayabileceklerini düşünmüşlerdir. Günümüzde buna inanması zor olsa da bu kişilerin, kafatasının dışından araştırarak beyni anlamaya çalışma tutkusu yıllar boyunca pek çok kişiyi büyülemiştir. Şimdi, çağdaş beyin görüntüleme tekniklerinin ortaya çıkışı ile bu incelemeyi gerçekten yapabiliyoruz. Modern tarayıcılar, sinirsel ve sinir yolları ile ilgili yapıların, beyin kan akımı ile enerji metabolizmasının ve farklı eylemleri yaptığımızda sinirsel aktivitede ortaya çıkan değişikliklerin harika görüntülerini sağlamak için çeşitli yolları kullanırlar.
Modern tekniklere bir gezinti Bir yapıyı bir fonksiyonla ilişkilendirme çabalarındaki çoğu bilgi, otopsi sırasında ölçülen beyin yapısı ile akla ve davranışa ait garip özellikleri ilişkilendiren nörolog ve nöropsikologlarca öğrenilmiştir. Beynin konuşma alanları Broca tarafından bu yolla aydınlatılmıştır. Bu yaklaşım pek çok başarının yanısıra sınırlandırmalara da sahiptir. Bu tür incelemelerde, beynin bir bölgesine yönelik hasar sonucu görülen fonksiyon kaybının, o bölgenin normal fonksiyon gösterdiği basit varsayımı ile yapılamaz. Örneğin, bir bölgenin normalde iletişim kurduğu diğer bölgelerle bağlantısının kesilmesi veya ortadan kalkması ile bir kusur ortaya çıkabilir. Normal koşullarda hasarlı bölgeler tarafından yerine getirilen işlevlerin hasar görmemiş beyin alanları tarafından üstlenilmesi de olanaklıdır. Bu durum plastisite olarak bilinmektedir. Son olarak, çok az sayıdaki patolojik doku bozukluğu hassas bir fonksiyonel bölgeyle sınırlı kalmış olabilir ve kişi hayatta iken yapılan inceleme ile daha sonra beyninde yapılan analiz arasında oldukça uzun bir gecikme olabilir. Yapısal beyin görüntüleme teknikleri yaklaşık 30 yıl önce geliştirilmeye başlamıştır. Medikal fizikçilerin yakın zamanda fonksiyonel görüntüleme yöntemlerinde gerçekleştirdikleri gelişmeler özel bir ilgi çekmiştir. Bunlar bize tam anlamıyla, kafatasının içini görme ve düşünürken, öğrenirken veya rüya görürken beynimizde neler olup bittiğini inceleme imkanı sağlamıştır.
Çalışma prensipleri Sinir aktivitesini gösteren elektrofizyolojik teknikler aktifleştirilen sinirlerin zar potansiyelindeki değişiklik bilgisine dayandırılmıştır. Beyin tarama teknikleri, aktif sinirler için gerekli enerji metabolizmasındaki değişiklikleri göstererek çalışırlar. Yüklü iyonların sinirlerin içine ve dışına hareketini (sinaptik ve aksiyon potansiyellerinin de altında yatan) sağlayan elektrokimyasal gradyentlerin çalışması için enerji gerekir. Bu enerjinin kaynağı glukozun oksidasyonudur. Glukoz ve oksijen beyne, serebral dolaşım ile taşınır. Nörovasküler bağlantılar (sinirlerle damarlar arasındaki bağlantılar) nedeniyle, aktif bölgelerdeki beyin kan akımında yerel artma olur. Bu çok hızlı gerçekleşir. Modern sinir görüntüleme araçları beyin kan akımındaki bu yerel değişiklikleri ölçer ve bu bilgiyi sinir aktivitesinin göstergesi olarak kullanır. Geliştirilen ilk fonksiyonel teknik Pozitron Emisyon Tomografisi (PET) olarak adlandırılmıştır. Bu teknik, biyolojik açıdan ilginç bileşiklere bağlanan radyoaktif iz elementlerinin (nörotransmiter reseptörlerine bağlanan ilaçlar gibi) insanlara enjeksiyonunu içerir. Kişinin başının çevresindeki detektör halkaları, izotop çekirdekten yayımlanan gama parçacıklarının beyni sönümlenerek geçmeleri sırasındaki konumlarını ve zamanla değişimlerini kayıtlar. PET beyin kan akımındaki (BKA) yerel değişikliklerin haritalarını oluşturmada kullanılabilir. Böyle ölçümler insan beyninin duyusal, motor ve bilişsel (kognitif) beyin fonksiyonlarının konumlandırılmasını sağlamıştır. PET yönteminin çeşitli kusurları vardır. Bunlardan en önemlisi radyoaktif iz element enjeksiyonunu gerektirmesidir. Bu, çocuklarla doğurganlık yaşındaki bayanlar gibi pek çok kişide PET taraması yapılamayacağı ve tarama sırasında alınan ölçümlerin sayısının sınırlandırılması gerektiği anlamını taşır. Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRI) olarak adlandırılan ve vücuda radyoaktif maddelerle yapılan herhangi bir girişimi gerektirmeyen farklı bir teknik geliştirilmiştir.
Solda: E.M.I. Şirketinin ‘Beatles grubu’ nun plak satışlarından elde ettiği kazanç, ilk beyin tarayıcılarının geliştirilmesi için gerekli ödemeye destek sağlamıştır. Bunlar ve daha sonraki makineler sinirbilimcilerin beyne farklı bakabilmesini sağlamıştır. Sağda: Modern bir MRI tarayıcısı. Kişi, 30 dakikadan 1 saate kadar süren bir tarama için, halka şeklindeki bir mıknatıs içine doğru hareket eden bir masa üzerine yatar.
41