İnsan beyni günün birinde nasıl çalıştığını anlayabilecek mi?

Beynin Yapısal Olarak İncelenmesi

BT (Bilgisayarlı Tomografi): X-ışınlarıyla beynin ince kesitleri alınır

MRG (Manyetik Rezonans Görüntüleme): Beyin yapısının incelenmesi için kullanılır

Bilgisayarlı Tomografi

Bilgisayarlı Tomografi

Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG)

• Hasta üniform bir manyetik alan içine sokulur ve daha sonra bu alan içinde kısa bir süreyle radyo frekansı uygulanır.

• Atom çekirdeklerindeki rezonans (hidrojen atomları) kafa çevresindeki bir algılayıcı bobin ile ölçülür

• Farklı yoğunluktaki dokuların 2 mm uzaysal çözünürlüklü bir görüntüsü elde edilir.

Manyetik rezonans görüntüleme

Bechera et al. Cerebral Cortex, 2000.

Benzer beyin hasarına sahip hasta grupları istatistiksel bir

grup olarak incelenebilir ve

normal denekler veya başka

beyin yapılarında hasar bulunan diğer hastalarla karşılaştırılabilir.http://www.pbs.org/wnet/brain/scanning/index.html

Problem• Zihin gözlenemez!

Uyaran Yanıt

“Kara Kutu”

Beyin İşlevlerinin İncelenmesi

Problem

• Gözlemleyebileceğimiz tek şey zihinsel aktivitenin sonuçlarıdır (ürünleri, çıktıları):

davranış

Bazı çözümler:

• İçgörücülük (Introspeksiyonizm)

• Davranışçılık

• Kognitivizm

Introspeksiyonizm

İçine bak ve ne olduğunu gör...

Wilhelm Wundt (1832-1920)

Edward Titchener(1867-1927)

İntrospeksiyonizmin Problemleri

• Doğrulamak zor

• Çoğul değil bireysel olaylar

• Sürecin kendisi değil, son ürün

Davranışçı Yanıt:

Uyaran Yanıt

Ivan Pavlov (1849-1936)

Davranışçılık • Psikoloji “davranış bilimidir”• Dikkat neyin doğrudan

gözlenebileceğine yönlendirilmiştir.– Uyaranlar– Yanıtlar– Pekiştirmeler /

Ödüllendirmeler– Labirentteki sıçanlar

• Zihini boşver (gözlenemez)

Uyaran Yanıtişlem daha fazla işlem

Reaksiyon Zamanı Yöntemleri

Çalışma belleği:

Bilginin bellekte kısa süreli olarak tutulmasıyla bu bilgi üzerinde bazı zihinsel işlemler yapılmasını sağlar.

Deneğin, bir dizi sayıyı belleğinde kodlayıp bunları daha sonra belirlemesini gerektiren Sternberg Testi bu

kategoriye örnektir.    

2549

2318754

Odaklanma/Yürütücü İşlevler:

(Yanıt İnhibisyonu)Dikkat çeldirici uyaranların varlığında dikkatini ödeve yoğunlaştırmayı ve uygunsuz uyaranları baskılayıp

ödevin gerektirdiği verbal veya manüel yanıtları hızla yerine getirmeyi içerir.

Bas-Basma Testi

ve

Stroop Renk Adlandırma Testi

bu kategoriyi inceleyen güçlü ve sık kullanılan testlerdir.

KIRMIZI MAVİ YEŞİLMAVİ KIRMIZI YEŞİLKIRMIZI MAVİ MAVİKIRMIZI MAVİ YEŞİL MAVİ

YEŞİL KIRMIZIYEŞİL KIRMIZI MAVİ

XXXX XXXX XXXXXXXX XXXX XXXX XXXX

XXXX XXXX XXXXXXXX XXXX XXXX

XXXX XXXX XXXX XXXXXXXX

KIRMIZI MAVİ YEŞİLMAVİ KIRMIZI YEŞİLKIRMIZI MAVİ MAVİKIRMIZI MAVİ YEŞİL MAVİ

YEŞİL KIRMIZIYEŞİL KIRMIZI MAVİ

Wisconsin Kart Eşleme Testi (WCST)

Yanlış

Wisconsin Kart Eşleme TestiKartlar renge, şekle ve sembollerin sayısına göre

eşlenebilir. Prefrontal hasardan sonra hastalar eşleme kuralı değiştirildiğinde zorluk çekerler.

renge göre şekle göre sayıya göre

Dikkati Sürdürme:

Belirli bir süre için dikkat odağını sabit tutabilmeyi içerir.

Deneğin hedef uyaranlara karşı olabildiğince hızlı olarak bir düğmeye basmasını gerektiren Sürekli Performans Testi

(Continuous Performance Test, CPT) bu elemanı incelemekte en çok başvurulan testtir.

CZADEZBZAA

Davranışçılıkla İlgili Problemler

• İnsan davranışının çeşitliliğiyle baş edemez– Örneğin: dil

• Bilimi gözlenebilenle sınırlandırmak kötü bir fikir– Elektronu kim görmüş?

Bazı çözümler

• Introspeksiyonizm

• Davranışçılık

• Kognitivizm

Kognitif Yaklaşım

• Çıkarsa: kutunun içinde neler oluyor

Uyaran Yanıt

Beyin Haritalamanın Kısa Tarihçesi

• 1929: Berger ilk olarak insan kafa derisi üzerinden beyin elektriksel etkinliği kaydını gerçekleştirdi (EEG) ve bunun zihinsel süreçlerin izlenmesinde önemli bir araç olacağını ileri sürdü.

• 50’lerde kan akımını nicelleştirmek üzere radyoaktif traserlerin bulunması ve daha sonra X-ışını BT ve PET yöntemlerinin bulunması

• 90’larda fMRG normal gönüllülerde kognitif işlevlerin ölçümüne olanak tanıdı.

Elektroensefalografi (EEG)

• EEG’de, birçok elektrod kafa derisi üzerine yerleştirilir ve bunlar nöronların toplam aktivitesinin zaman içindeki değişimlerini izler.

• EEG eğrisi beynin genel durumuna bağlı olarak değişim gösterir (uyku, uyanık, epileptik aktivite vb).

Elektroensefalogram

Olaya İlişkin Potansiyeller (OİP)Uyarılma Potansiyelleri (UP)

• Beyinde belirli bir uyaran veya olaya zamansal olarak kilitli potansiyel değişimleri (OİP) ölçülebilir.

• OİP’lerde beyin aktivitesi çok yüksek bir zamansal çözümleme gücüyle (milisaniye) fakat görece düşük bir uzaysal çözümleme gücüyle izlenebilir.

Grandaverages of P300 in AD and control groups

DELTA

) Magnetoensefalografi

Elektromanyetik Kayıt• Magnetoensefalografi (MEG)

Pozitron Emisyonu Tomografisi (PET)

• Beyin kan akımı kana verilen uygun bir traser ile elde edilebilir.

• PET kısa yarılanma ömrü (2 dk. gibi) olan radyoaktif traserler kullanır (15O2) ve böylece aynı deneğe birçok ölçüm uygulanabilir.

• Venden bir traser enjekte edilir, 30 s. sonra bu traser beyne ulaşır ve yıkımı sırasında bir pozitron çıkartır. Bunun bir elektronla kollizyonu iki foton üretir ve bunlar ölçülerek bölgesel kan akımı görüntülenebilir.

Fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme (fMRG)

• Blood Oxygen Level Dependent (BOLD) tekniği:• Dışarıdan traser verilmesi gerekli değil, internal

bir maddenin (hemoglobin) manyetik özelliklerini kullanıyor.

• Nöral aktivite kan akımında ve oksi-hemoglobinde büyük bir artışa yol açıyor.

• Oksi-hemoglobinin manyetik özellikleri deoksi-hemoglobininkinden farklı. aktif alanlar MRG’de ölçülen sinyal yoğunluğundaki değişimlerle görüntülenebilir.

Hemodinamik

fMRI

Transkranyal Manyetik Stimülasyon (TMS)

• Nöronal aktivitede kısa bir süreyle lezyon benzeri bir kesinti yaratmak üzere bir manyetik darbe gönderir.

• Sınırlılığı– Güvenliği– Uzaysal Çözümleme Gücü

Geçici Lezyonlar

• Transkranyal Manyetik Stimülasyon (TMS)

Beyin İşlevlerini Araştırma Yöntemleri

Nöronların hasarlanması veya cerrahi olarak çıkarılması

Nöronların uyarılmasıElektriksel, manyetik uyaranlarla veya kimyasallarla

Nöropsikolojik testler

Elektriksel (EEG) ve manyetik (MEG) kayıtlar

İşlevsel Beyin Görüntüleme Yöntemleri