Hjerneskanning & musik Flashcards
(7 cards)
Hvad er strukturelle hjernescanninger?
Billede af hjernens anatomi (struktur)
“VAND OG VÆV ER VIGTIGT”
Måler den spatiale struktur af forskellige typer af væv i hjernen –> Indeholder forskellig mængde vand (H2O)
To typer
CT (computerized tomography):
Udnytter vand (hydrogen-atomer) i vævet
Røntgenstråler
Forskellige vævstyper optager forskellige mængder stråling
Jo mere væske, des færre stråler optages / Jo mindre væske, des flere stråler optages
MRI (magnetic resonance imaging):
Udnytter vand (hydrogen-atomer) i vævet
Radiobølger
Vilkårligt orientering→vi ensretter dem → vi sender dem ud af kurs → ændring i magnetfelt → denne ændring måler vi.
Hydrogenatomernes signal forklares i 3 trin:
1) Udgangspunktet: hydrogenatomernes protoner i magnetfeltet har en vilkårlig orientering
2) Stærkt magnetfelt tilføres: det gør, at nogle af neuronerne bliver slået ud af kurs og skifter retning efter magnetfeltet. (dette magnetfelt opretholdes under hele skanningen)
3) Radiobølger tilføres: de tilføres i korte radiobølger, som slår de afrettede protoners orientering ud af kurs med 90 grader –> dette medføre en ændring i protonernes magnet felt og det er netop dette signal, som vi kan spore.
Hvad er funktionelle hjernescanninger?
Billede af aktiviteten i hjernen (funktion)
Hjernen bruger ilt, når den arbejder → ilt transporteres via. blodet
Aktiviteten måles ikke direkte, men gennem blodgennemstrømningen → jo større aktivitet, jo større blodgennemstrømning
To typer
PET (Position emission tomography):
Radioaktivt sporstof i blodbanen
Efterligner kroppens naturlige substans
Via sporstoffet måles blodgennemstrømningen
Udnytter: “Aktive dele af hjernen bruger mere ilt”
Jo større blodgennemstrømning, jo større signal sender sporstoffet =Sporstof vil strømme til mest aktive område
fMRI (Functional magnetic resonance imaging):
Fra strukturel til funktionel grundet undersøgelse af ilt
Udnyttelse af hæmoglobin
Husk: Neuroner bruger ilt under arbejde
Undersøgelse af forhold mellem oxyhæmoglobin og deoxyhæmoglobin
Ved øget aktivitet→ skift i mængde af oxyhæmoglobin til deoxyhæmoglobin i blodet.
–> Måles via BOLD-signalet (Oxygen Level Dependent contrast)
Redegør for, hvordan vi i functional magnetic resonance imaging kan bruge BOLD-signalet til at sige noget om aktiviteten i hjernen med særligt fokus på den underliggende neurobiologi og de tre faser i den hæmodynamiske respons-funktion.
Hæmodynamiske respons-funktion:
Initial dip
BOLD-signalet falder, da aktive nerveceller bruger ilt fra blodet i dette hjerneområde
Overcompensation
For at imødekomme iltbehovet strømmer en stor mængde iltet blod (blød med hæmoglobin) til området (også mere end der er brug for), for at sikre at området har nok ilt til aktiviteten. Det medfører at det lokale blodflow stiger mere end nødvendigt, hvilket øger mængden af oxyhæmoglobin i området.
Undershoot
Der sker et kortvarigt dyk i BOLD-signalet igen (som eventuelt kan skyldes at venesystemet/hjerneområdet “slapper af” (eng. relaxation of the venous system)).
BOLD-signalet vender herefter tilbage til normaltilstand.
Diskutér fordele og ulemper ved henholdsvis functional magnetic resonance imaging og positron emission tomography.
Fordele ved fMRI:
Bruger ilt-koncentrationen som indikator/sporstof (kroppens naturlige sporstof)
God spatial opløsning (1 mm)
God temporal opløsning (1-4 sek)
Næsten ingen risici (dog problematisk ved pacemakers eller andet metal i kroppen)
Ulemper ved fMRI:
Har svært ved at afbilde dele af hjernen (fx tæt ved bihulerne)
Siger kun noget om den generelle aktivitet i et område, og kan dermed ikke måle på specifikke neurotransmittere
Personer skal scannes flere gange.
Fordele ved PET:
Kan afbillede hele hjernen (også dybere strukturer)
Kan informere om fx neurotransmitter-aktivitet (bruges særligt til udredning for demens, hvor man gerne vil have information om dopamin-mængden i hjernen)
PET efterligner specifikke neurotransmitter og kan dermed fortælle mere specifikt om neurotransmitter-aktivitet frem for aktivitet generelt (fMRI).
Personen skal kun scannes en gang (kan dog også være en ulempe fordi det skal være på et meget præcist tidspunkt inden sporstofferne er forsvundet igen).
Ulemper ved PET:
Det er et radioaktivt sporstof man sprøjter ind i blodet (dog er det en lille risiko)
Lidt dårlig spatial opløsning (10 mm)
Relativ lang temporal opløsning (30 sek)
Kritisk vindue for at nå at lave scanningen
________________________________________________________________________
Spatial opløsning: Hvor præcist man kan se hvor i hjernen noget sker. Antal millimeters præcision.
Temporal opløsning: Hvor præcist man kan måle hvornår noget sker. Ved lang temporal opløsning, kan vi ikke sige noget om, hvornår aktiviteten sker i hjernen, men kun konkludere, at der var aktivitet.
Beskriv to metoder, der kan bruges til at undersøge neurale mekanismer i musikkens indvirkning på smerte (musik analgesi). Redegør for, hvordan disse metoder virker, og hvordan de dermed kan informere os om neurale mekanismer i musik analgesi.
Funktionelle hjerneskanninger
En af metoderne til at undersøge neurale mekanismer i musikkens indvirkning på smerte.
Måler ændringer i hjernens funktion/fysiologi
fMRI → undersøger aktiviteten i hjernens smerte- og belønningssystemer under musiklytning
Musik aktiverer limbiske systemer (amygdala, nucleus accumbens) og PAG (periaqueductal gray), hvilket kan reducere smerteopfattelse (Dobek et al., 2014).
fMRI måler BOLD-signalet, som viser koncentration af oxygen i blodet. Ved øget aktivitet vil en større mængde af iltet blod strømme til området. Dette viser indirekte en øget neural aktivitet.
PET → kan undersøge udskillelsen af forskellige stoffer i hjernen. Musik kan øge udskillelsen af bl.a. dopamin, oxytocin og opioider.
Anvender radioaktive tracere til at undersøge dopamin- og opioidfrigivelse i hjernen under musiklytning.
Musiklytning er forbundet med dopaminfrigivelse i nucleus accumbens og endogene opioider (Dobek et al., 2014).
Antagoniststudier
Man sætter det smertemodulerende system ud af funktion ved at benytte antagonister som blokerer receptorer
Antagonisten blokerer endogene opoider og dopaminreceptorer
Det undersøges hvorvidt smertelindring stadig opnås
Ingen smertelindring v. antagoniststudiet = kroppen producerer rent faktisk endogene opioider,
Der kan være tale om en neurobiologisk mekanisme
Man oplever fortsat smertelindring = smertelindringen sker ikke pga. musikken, men kan ske ved andre kognitive processer.
Vurdér fordele og ulemper ved hver af disse metoder i forhold til at udlede noget om neurotransmitteraktivitet ved musik analgesi.
Funktionelle hjerneskanninger:
fMRI:
Fordel: Høj rumlig opløsning, kan vise hvilke hjerneområder der aktiveres af musik.
Ulempe: Kan ikke direkte måle neurotransmitter-aktivitet.
fMRI scanneren kan larme - fjerne fokus fra musikken?
PET:
Fordel: Kan direkte måle specifikke neurotransmittere.
Ulempe: Radioaktiv eksponering og lavere rumlig opløsning
Antagonist Studier:
Fordel: Kausalitet via receptorblokade, fortæller noget om neurotransmitteraktivitet.
Ulempe: Ingen spatial info - Svært at determinere hvilke receptorer og områder, der er involveret.
Diskutér minimum 2 metodiske vanskeligheder, når vi skal undersøge musikkens indvirkning på smerte.
Få studier inddrager placebo-kontrol, hvilket gør det besværligt at udelukke forventningers effekt
Ingen konsensus om type af musik.
Det er subjektivt - svært at måle.
Er det selve musikken eller personlige minder er er koblet op på musikken?
Der er ikke noget konsensus om hvad “dosisen” af musikken skal være (musikkens varighed, timing, repetition af musikken er meget forskellig fra studie til studie)
