TMS, een simpele uitleg

De afkorting TMS staat voor Transcranial Magnetic Stimulance.

TMS is een methode voor hersenonderzoek net als MRI, fMRI en EEG. TMS is echter geen hersenscan zoals de andere drie. TMS meet geen hersenactiviteit, zelfs niet indirect. TMS wordt gebruikt om hersenactiviteit op een specifieke moment in een specifieke hersengebiedje te onderbreken. De verandering in gedrag die dan ontstaat, mits er niets anders in de situatie verandert, is het gevolg van de onderbreking van de hersenactiviteit door TMS.

Observatie van een onderbreking in gedrag na TMS betekent dus dat dit ene specifieke hersengebiedje op dat specifieke moment in de tijd NODIG was om het gedrag (dat nu onderbroken is) te laten ontstaan / bestaan.

Een TMS apparaat bestaat uit een of meerdere ringen (spoelen genoemd) waardoor elektrische stroom gestuurd kan worden.

Een gesloten kring van electrische stroom wekt een magnetische kracht op. De richting van de magnetische kracht staat haaks op die kring.Sommigen herinneren zich het OK-duimteken van de middelbare school.Als je je vingers krult in de richting van de stroom, wijst je duim in de richting van de magnetische kracht die daaruit ontstaat. Anderen herinneren zich de Schroef: Als je de schroef in de richting van de stroom draait, beweegt de schroef in de richting van de magnetische kracht.

Zo ontstaat er ook een magnetische kracht haaks op de TMS spoelen als er elektriciteit doorheen stroomt. Als het TMS apparaat boven een hoofd gehouden worden, gaat die magnetische kracht dwars door de lucht en de schedel het brein in tot aan ongeveer 5 cm diep. Deze magnetische kracht zorgt voor het ontstaan van een elektrische stroom in het brein die de omheen gelegen hersencellen direct activeert tot aan hun maximum. Als hersencellen tot aan hun maximum worden geactiveerd, gaan ze in verzet, ze kunnen dan voor een hele korte periode niet meer worden geactiveerd door lopende hersen-processen en mechanismen.

 

 

fMRI, een simpele uitleg

De afkorting fMRI staat voor functional MRI, functional Magnetic Resconance Imaging.


Een fMRI-scan is een soort hersenscan. Een hersenscan is een methode waarmee we erachter proberen te komen hoe de verdeling van hersenactiviteit verloopt over de tijd. Om een fMRI-scan te maken leggen we de proefpersoon op een tafel in een MRI-scanner. Een mri-scanner heeft de vorm van een tunnel.

 

 

FMRI, de werking
Een fMRI scan is een 3d plaatje dat laat zien waar er wanneer in de hersenen zuurstofrijk bloed aanwezig is. Als er zuurstofrijk bloed aanwezig is op een bepaalde plek in de hersenen, nemen we aan dat er op die plek net activiteit is geweest. De fMRI meet onderscheid tussen zuurstofrijk en zuurstofarm bloed op basis van hun aantrekkingskracht tot de MRI-magneet. In bloed zitten rode en witte bloedlichaampjes. De rode bloedlichaampjes (Hemoglobine) geven bloed zijn rode kleur, hun functie is transport van zuurstof. Het molecuul hemoglobine bevat ijzerionen (Fe, groen gekleurd in de hemoglobine molecuul hier beneden). Deze ijzerionen zorgen ervoor dat hemoglobine heel erg door een magneet aangetrokken kan worden.

Rode bloedlichaampjes vervoeren zuurstof met behulp van hun ijzerionen (Fe). De ijzer-ionen verbinden zich met zuurstof.  Wanneer ijzer-ionen met zuurstof zijn verbonden, hebben ze geen aantrekkingskracht meer tot de magneet. FMRI meet de variatie in magnetisme van het bloed in de hersenen over de tijd. De variatie in magnetisme varieert samen met het zuurstofgehalte. Variatie in zuurstofgehalte varieert samen met hersenactiviteit.

 

FMRI, de opstelling
Om plaatjes te maken van de hersenen krijgt de proefpersoon een spoel (headcoil) om zijn hoofd. We binden het hoofd eerst goed vast. Hij krijgt oordopjes om zijn oren te beschermen tegen het harde geluid van de scanner. Verder krijgt hij een koptelefoon waardoor we met hem kunnen praten of muziek kunnen aanbieden. We stoppen wat kussentjes langs de zijkant, zodat het hoofd niet meer kan bewegen. In zijn ene hand krijgt hij een knoppenkast en in de andere hand een alarmknop. Vervolgens schuiven we de hele tafel de tunnel in. Bovenop de headcoil zit een spiegeltje. Het spiegeltje stellen we zo in dat de proefpersoon door de tunnel naar buiten kan kijken. Voor de MRI scanner plaatsen we een scherm waarop we beeld kunnen projecteren met een beamer. Dit scherm kan de proefpersoon via het spiegeltje helemaal zien. Zo kunnen wij visuele beelden en audio stimuli aanbieden aan de proefpersoon en kan hij via de knoppenkast een bewuste reactie laten zien.

 

FMRI, het experiment
Bij een fMRI experiment vergelijk je de verdeling van zuurstof rijk bloed over de hersenen tussen de ene conditie met de andere conditie. Het is altijd belangrijk bij een psychologisch experiment om het geheel van stimuli tussen de ene en de andere conditie precies hetzelfde te houden en alleen de onafhankelijke variabele te variëren. Alleen dan mag je concluderen dat het verschil in afhankelijke variabele, het gevolg is van de variatie in de onafhankelijke variabele. Bij een fMRI taakje wil je meestal ontdekken welk hersengedeelte verantwoordelijk is voor een bepaalde functie.  Je kan niet tussen proefpersonen vergelijken, omdat hersenen qua vorm te veel van elkaar verschillen. Je laat dus iedere proefpersoon beide condities uitvoeren.

 

de Stroop taak
De Stroop taak is een voorbeeld van een taak die vaak gebruikt wordt in fMRI. In de ene conditie moeten proefpersonen drukken als ze groene letters zien, in de andere conditie moeten ze drukken als het woord “groen” zien. Vervolgens laat je ze in beide condities  het woord “groen” in blauwe letters zien.  Het beeld op het scherm is precies hetzelfde maar de hersenen verwerken de informatie anders. Dan heeft het verschil in verdeling van zuurstof rijk bloed dus heel waarschijnlijk direct te maken met het verschil in de opdracht.

 

 

fMRI proefpersonen gezocht
MRI simpele uitleg
EEG simpele uitleg

MRI-een simpele uitleg

De afkorting MRI staat voor Magnetic Resconance Imaging.

Een MRI-scan is een soort scan. Een scan is een methode waarmee we de interne structuur van het lichaam in kaart brengen, zonder echt te gaan snijden. We leggen de proefpersoon op een tafel in een MRI-scanner. Een mri-scanner heeft de vorm van een tunnel.

Een MRI-scanner maakt een 3 dimensioneel plaatje van de binnenkant van je lichaam. Hij maakt onderscheid tussen weefsels (zoals bloed, vet en orgaan-weefsel) op basis van hun waterstof-dichtheid.

 

Een opvallend kenmerk aan waterstof (H) is zijn reactiviteit.  Het bestaat uit 1 positieve proton in het midden met een negatieve elektron die eromheen zweeft.  Neutronen geven normaal stabiliteit aan de kern van een atoom, maar waterstof  is het enige atoom in het elementen-stelsel zonder neutronen. Het voelt zich daardoor snel  aangetrokken tot anderen stoffen. Het is eigenlijk een heel klein magneetje.

De MRI-scanner is een hele grote sterke magneet. Waterstof, zijnde een klein magneetje, beweegt in dat magnetisch veld of in dezelfde richting of in precies de tegenovergestelde richting, dit noemen we de spin. De richting van de spin kan worden omgeslagen door electro-magnetische straling.

Na het wegvallen van die straling draait de richting van de spin weer terug. Tijdens het terugdraaien zend de spin een foton uit. De Mri scanner weet hierdoor precies waar hoeveel waterstof atomen zitten. Tijdens het scannen sturen we daarom korte stootjes electriciteit door een spoel om het gebied heen dat we willen onderzoeken. Om plaatjes te maken van de organen krijgt de proefpersoon/patiënt een spoel om zijn buik:

Om plaatjes te maken van de hersenen krijgt de proefpersoon/patient een spoel om zijn hoofd. We binden het hoofd eerst goed vast en stoppen wat kussentjes langs de zijkant, zodat het hood niet meer kan bewegen.Vervolgens schuiven we de hele tafel de tunnel in.

 

Zo maken we MRI-plaatjes van de hersenen. Daarop kan je de hersenstructuur heel goed zien. We noemen een MRI-scan daarom ook de structurele scan. Met een MRI-scanner kan je niet alleen structurele scans maken, maar ook functionele scans. Dat noemen we een fMRI, een functional MRI. Die laat zien waar er op welk moment hersenactiviteit is

 

fMRI, een simpele uitleg
fMRI proefpersonen gezocht
EEG simpele uitleg

Agonist- een simpele uitleg

Hersencellen communiceren via het doorgeven van neurotransmitters.  Het uiteinde van de ene hersencel laat neurotransmitters vrij na een actie-potentiaal. Deze neurotransmitters zwemmen dan vrij rond in het gebied tussen de hersencellen. De kop van een hersencel is bedekt met deurtjes die op slot zijn, receptoren, waarvoor 1 specifieke neurotransmitter de sleutel is. Als die ene sleutel-neurotransmitter in de receptor valt, gaat de receptor open en kunnen alle neurotransmitters van een andere specifieke soort de kop van de hersencel binnenstromen. Klik hier voor een simpelere  uitleg over hersencellen communicatie .

Een agonist is een middel dat je van buitenaf toevoegt zoals een medicijn of drug, dat aan een kant precies dezelfde vorm heeft als de specifieke sleutel-neurotransmitter die precies in het receptor-slot past.

De receptor geeft precies dezelfde reactie op de agonist als op de sleutel-neurotransmitter. De sleutel past in het slot. De receptor gaat open waardoor er ionen naar binnen kunnen zwemmen.

DMT, LSD, Mescaline en Psilocybin (in paddo’s) werken allemaal als serotonine agonist. Een serotonine agonist werkt als een agonist voor de neurotransmitter “Serotonine”. Serotonine past precies in de serotonine receptor. LSD is een serotonine agonist, dus heeft LSD aan 1 kant precies dezelfde vorm heeft als serotonine. Ze hebben allebei Een aminegroep als staart. Klik hier voor meer uitleg over Amine-groepen . Hierdoor past LSD precies in het slot van de serotonine-receptor. Dit betekent dat als iemand LSD neemt, de hersenen reageren alsof er opeens heel veel serotonine aanwezig is.

Andere voorbeelden van agonisten zijn morfine, een endorfine antagonist en isoproterenol, een adrenaline antagonist..

Gerelateerde artikelen

  1. antagonist, simpele uitleg
  2. Ketamine en DMT bij schizofrenie onderzoek
  3. Paddo’s: de link tussen lichaam en ervaring