Forskningsmetoder inom biopsykologi

25 juni, 2019
Forskningsmetoder inom biopsykologi studerar den mänskliga hjärnan. Tack vare dem så kan vi nu förstå bättre hur detta mystiska organ fungerar. Men vilka är dessa metoder?

Forskningsmetoder inom biopsykologi har utvecklats mycket på senare tid. Det finns många forskningsmetoder inom biopsykologi, men i den här artikeln kommer vi fokusera på de som studerar det som händer i hjärnan under vissa omständigheter.

Forskare som Dewsbury (1992) definierade biopsykologi som ”den vetenskapliga studien av beteendets biologi” – ett fält som även kallas psykobiologi. Andra författare föredrar dock termen biopsykologi eftersom den ”indikerar ett biologiskt tillvägagångssätt när det gäller studien av psykologi, istället för ett psykologiskt tillvägagångssätt för att studera biologi”.

Bild av hjärna.

Stimulering av den mänskliga hjärnan och visualiseringsmetoder

Att kunna övervaka och spela in hjärnaktiviteten är en väldigt viktig milstolpe som uppnåddes tack vare olika tekniker som forskarna utvecklade under 1900-talet. Dessa forskningsmetoder inom biopsykologin är utan tvekan ett framsteg när det kommer till studien av vårt mest intressanta organ.

Forskningsmetoder inom biopsykologi med kontrastradiografi

Denna teknik innebär att man injicerar en substans i kroppen för att absorbera röntgenstrålar. Forskarna kan då se kontrasten mellan avdelningen och den omkringliggande vävnaden

Cerebral angiografi är en typ av kontrastradiografi. För att utföra detta så sätts ett kontrastmedium in i ett kärl i hjärnan. Syftet är att observera cirkulationssystemet under tiden man utför en röntgenundersökning. Denna teknik är väldigt användbar för att hitta skadade kärl och hjärntumörer.

Datoriserad axial tomografiscanning (CT-scanning)

Med hjälp av en CT-scanning så kan experterna se hela hjärnstrukturen. Under testet så ligger patienten ned i mitten av en stor cylinder. Samtidigt som patienten ligger still så tar en röntgentub och en receptor många separata fotografier. Detta händer under tiden som sändaren och mottagaren snurrar runt patientens huvud.

All denna information skickas till en dator som gör att läkarna kan utforska hjärnan på ett horisontellt plan. De gör oftast detta på åtta till nio horisontella hjärnsektioner. Då alla dessa undersökningar kombineras så kan man göra en tredimensionell representation av hjärnan.

Nukleär magnetresonans (NMR)

NMR-scanningar ger bilder med hög upplösning tack vare de olika vågor som väteatomerna sänder ut då de aktiveras av en radiofrekvens på ett magnetfält. Detta ger en hög spatial upplösning och producerar tredimensionella bilder.

Positron emissions-topografi (PET)

PET ger oss bilder av hjärnans aktivitet istället för bilder av hjärnans struktur. För att få bilderna så injicerar forskarna radioaktiv fludeoxoglukos (FDG) i halspulsådern. Aktiva neuroner absorberar snabbt FDG vilket ackumuleras då neuronerna inte längre metaboliserar det, och därefter så bryts det sakta ner. Man kan då se vilka neuroner som är aktiva vid en given tid under olika aktiviteter.

Funktionella magnetiska resonansbilder (fMRI)

MRI ger oss å andra sidan bilder av den ökade mängden syre i en patients blod. Dessa bilder mäter därför hjärnaktiviteten. Om vi jämför detta med PET så har det faktiskt fyra fördelar.

  • Läkarna behöver inte injicera patienten med något.
  • Det ger både funktionell och strukturell information.
  • Det ger en bättre spatial upplösning.
  • Man får tredimensionella bilder av hela hjärnan.
Kvinna som ska genomgå MRI-scanning.

Magnetencefalografi (MEG)

Denna metod mäter förändringar i det magnetfält som finns vid skalpens yta. Dessa förändringar uppstår p.g.a. variationer i den neuronala aktiviteten.

Transkraniell magnetisk stimulans (TMS)

Walsh och Rothwell (2000) påpekade att TMS ”förändrar ett område i hjärnbarken genom att skapa ett magnetisk fält under spolen som går över kraniet”. TMS stänger därför i princip av delar av hjärnan temporärt för att studera beteenden och kognition under dessa omständigheter.

Forskningsmetoder inom biopsykologi: skademetoder

Skademetoderna fokuserar sig på att förstöra ett litet område i hjärnan för att se hur detta påverkar beteendet.

  • Aspirationsskada. Denna metod skapar ett sår vid en utsatt eller lätt tillgänglig vävnad i hjärnan. Läkarna tar bort vävnaden med en pipett av kristall.
  • Radiofrekvensskada. Denna metod utförs genom att orsaka ett litet subkortikalt sår. Till detta använder man en elektrod med hög frekvens. Storleken och formen på skadan beror på tre faktorer:
    • Procedurens varaktighet
    • Strömmens intensitet
    • Konfiguration av elektroden
  • Skalpell. Innebär att man skär i hjärnan där det behövs.
  • Nedkylningsskada. Denna metod är temporär och reversibel. Istället för att förstöra vävnad så kyls ett område ner till strax över fryspunkten. Neuronerna slutar skicka ut signaler så de kalla områdena i hjärnan blir blockerade. Forskarna kan då se vilka beteendeförändringar som uppstår. Då temperaturen återgår till det normala så kommer hjärnfunktionen att återuppstå.

Forskningsmetoder inom biopsykologi med elektrisk stimulans

Andra forskningsmetoder inom biopsykologi involverar elektrisk stimulans. Proceduren består av att man elektriskt stimulerar strukturen på ett nervsystem för att få information om dess funktioner. Det används ofta en bipolär elektrod.

Denna stimulering ”skjuter” neuronerna och förändrar deras beteende. Detta brukar generellt orsaka motsatt effekt i relation till skademetoderna. Om det exempelvis är möjligt att drastiskt reducera sovtimmar med en skada, så kommer sömnbeteendet bli obekvämt och svårare att kontrollera med elektrisk stimulans.

Skademetoder med elektrisk inspelning

  • Intracellulär inspelning. Denna teknik utför genom att introducera en mikroelektrod i en neuron. Den spelar in fluktueringar hos membranets potential.
  • Extracellulär enhetsinspelning. En elektrod placeras i den extracellulära vätskan som omger neuronen. Den ger inte information om membranets potential.
  • Multienhetsinspelning. I detta fall så är elektroden större än en vanlig mikroelektrod, så den tar emot signaler från många neuroner på samma tid. Den upptäckta potentialen går sedan till en krets som integrerar dem.
  • Invasiv EEG-övervakning. Elektroder av rostfritt stål sätts in i kraniet.
Undersökning av neuroner med forskningsmetoder inom biopsykologi

Forskningsmetoder inom biopsykologi: en lång väg att gå

I den här artikeln har vi pratat om våra viktigaste forskningsmetoder inom biopsykologi. Det finns dock andra sådana metoder som studerar andra delar av kroppen, som exempelvis muskelspänningar, ögonrörelser, huden och den kardiovaskulära aktiviteten.

Genombrotten inom detta fält har varit fantastiska men det finns mycket kvar att göra. Under de kommande åren så kommer forskarna kanske komma fram till fler forskningsmetoder inom biopsykologi som kommer hjälpa med att förbättra livskvaliteten hos de personer som har drabbats av neuronala förändringar.