Kognitive Prozesse führen zu einer Erhöhung der neuronalen Aktivität im Gehirn. Damit verbunden ist auch ein Anstieg des Stoffwechsels. Da mittels der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und der funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) eine Veränderung des Stoffwechsels registriert werden kann, ist eine nicht-invasive Messung und Lokalisation der Hirnaktivität (indirekt über den Stoffwechsel) möglich.
Bis weit in das 20. Jahrhundert hinein gab es nur eine Möglichkeit, um herauszufinden, wo im Gehirn bestimmte Funktionen lokalisiert sind: Man untersuchte nach dem Tod das Gehirn von Patienten, die währen ihres Lebens bestimmte neurologische Symptome aufwiesen. Erst seit der Anwendung elektrophysiologischer Methoden z.B. der Elektroenzephalographie (EEG), ist es möglich die elektrische Aktivität des Hirns zu messen. Allerdings hat sie in tieferen Schichten kein gutes räumliches Auflösungsvermögen. Mit der Mehrkanal-Magnetenzephalographie (MEG) können zwar räumliche Koordinaten ermittelt werden, die anatomische Information, wo sich die ermittelten Punkte im tatsächlichen Gehirn befinden, fehlt jedoch. Hier können PET und fMRT zum Einsatz kommen.
Durch eine Vielzahl von Untersuchungen mit den neuen bildgebenden Verfahren, erreicht man eine immer genauere Kartierung des Gehirns und erhält Einblicke in Funktion & Organisation.
Nachfolgend soll ein Überblick über die Funktion und Anwendung der derzeit gebräuchlichsten bildgebenden Verfahren, die im Rahmen der Kognitionsvorschung relevant sind, gegeben werden.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Angewandte bildgebende Verfahren im Überblick:
- Computertomographie:
- Positronen- Emissions- Tomographie:
- Kernspintomographie:
- Funktionsprinzipien von PET, MRT und fMRT
- Funktionsprinzip der PET
- Funktionsprinzip der MRT
- Funktionsprinzip der fMRT
- Einsatzmöglichkeiten der bildgebenden Verfahren
- Ausblick
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit befasst sich mit der Anwendung bildgebender Verfahren in der Kognitionsforschung, insbesondere mit den Methoden der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT). Der Fokus liegt auf der Darstellung der Funktionsweise dieser Verfahren und ihrer Einsatzmöglichkeiten bei der Erforschung kognitiver Prozesse.
- Funktionsprinzipien von PET und fMRT
- Einsatzmöglichkeiten bildgebender Verfahren in der Kognitionsforschung
- Vorteile und Nachteile der verschiedenen Verfahren
- Aktuelle Forschungsergebnisse und zukünftige Entwicklungen
Zusammenfassung der Kapitel
Einleitung
Der Text stellt zunächst die Relevanz bildgebender Verfahren für die Kognitionsforschung dar. Er erläutert, wie diese Verfahren die Erforschung neuronaler Aktivität und kognitiver Prozesse ermöglichen, insbesondere im Vergleich zu früheren Methoden wie der Elektroenzephalographie (EEG). Der Text beleuchtet die Bedeutung der neuen bildgebenden Verfahren für das Verständnis der Funktionsweise und Organisation des Gehirns.
Angewandte bildgebende Verfahren im Überblick:
Dieser Abschnitt gibt einen Überblick über verschiedene bildgebende Verfahren, die in der Kognitionsforschung eingesetzt werden. Er beschreibt die Funktionsweise der Computertomographie (CT) und ihre Limitationen für die Kognitionsforschung. Die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und die „Single Photon Emission Computed Tomography“ (SPECT) werden als Verfahren vorgestellt, die den Stoffwechsel von Gewebe sichtbar machen können. Der Abschnitt erklärt die Funktionsweise der Kernspintomographie (MRT) und die Bedeutung des Verfahrens für die Darstellung der Gewebestruktur.
Funktionsprinzipien von PET, MRT und fMRT
Der Abschnitt beschreibt die Funktionsweise der PET, MRT und fMRT. Er erläutert die Verwendung von Isotopen bei der PET, die Emission von Positronen und die Detektion von Gammaquanten. Der Abschnitt beleuchtet die Funktionsweise der MRT und ihre Fähigkeit, Gewebestrukturen mit hoher Auflösung darzustellen. Schließlich wird die fMRT als Verfahren vorgestellt, das den Stoffwechsel indirekt messen kann und damit Einblicke in die Aktivität des Gehirns bei kognitiven Prozessen ermöglicht.
Schlüsselwörter
Die Schlüsselwörter des Textes sind: bildgebende Verfahren, Kognitionsforschung, Positronen-Emissions-Tomographie (PET), funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT), Computertomographie (CT), Kernspintomographie (MRT), neuronale Aktivität, Stoffwechsel, Hirnaktivität, Lokalisation.
- Arbeit zitieren
- Mario Bolz (Autor:in), 2003, Bildliches Erfassen von kognitiven Prozessen, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/47770
