Vilka problem måste man tänka på när man tolkar lesionsstudier och på vilket sätt bidrar hjärnavbildningsmetoder till kunskap om hur hjärnan fungerar?
Många av de studier man gjort av hjärnan bygger på lesions- och patientstudier. Man har velat se om det går att knyta specifika delar av hjärnan till en speciell symtombild hos patienten. Man antar alltså att om en hjärnregion är involverad i en viss funktion hos individen så ska denna funktion påverkas om regionen skadas. Sålunda har man studerat både friska och skadade hjärnor. Några av de problem man måste ha i åtanke vid lesionsstudier är exempelvis det faktum att det kan förekomma indirekt påverkan på andra regioner i hjärnan vilka man inte har för avseende att studera. Ett annat problem är det faktum att hjärnan är plastisk och vid skada så kan funktioner tas över av andra delar av hjärnan än den ursprungliga lokalen för just denna funktion. Man måste också ta hänsyn till att det råder individuella anatomiska variationer, det kan vara både funktionella och anatomiska skillnader. Det vill säga funktioner kan vara lokaliserade på olika ställen hos olika individer och hjärnor ser olika ut rent anatomiskt, exempelvis så kan vindlingar hos olika individer vara olika långa och/eller djupa. Det kan också vara så att det är svårt att avgöra precis var skadan sitter, om det skadade området är stort så är det svårt med precis skadelokalisering, eftersom ett flertal funktioner kan finnas inom det skadade området.
Vid lesions- och patientstudier använder man sig ofta av olika kontrollgrupper. Varje individ kan i en studie fungera som sin egen kontroll, vilket ger en bättre jämförelse. Man kan också använda sig av en patientgrupp och en kontrollgrupp för denna. Om patientgruppen i studien uppvisar sämre prestation på uppgifterna än kontrollgruppen så har man fått vad som kallas enkel dissociation, detta gör att man kan knyta de utförda uppgifterna till en viss typ av hjärnskada. Den enkla dissociationen visar på att inte alla förmågor påverkas av skadan, utan att skadan är begränsad både anatomiskt och funktionellt. Ett problem här är att det är svårt att ha kontroll på hur uppgifterna skiljer sig från varandra, eftersom de kan skilja sig åt på fler än ett sätt. Det man kan göra då är att jämföra två patientgrupper med två olika typer av skador, där vardera av de två grupperna har nedsatt förmåga på varsin av de två uppgifterna, med varandra. Man får på så sätt mer kontroll över att uppgiften mäter den skada man har för avsikt att mäta. Det är i just dessa fall som man kan se en problematik med exempelvis omlokalisering. Den funktion man avser att mäta kan ha tagits över av en annan del av hjärnan. Det finns även en tidsaspekt, undersöker man patienten just efter att skadan har uppkommit och sedan igen några månader senare, så kan man få olika resultat.
För att få ytterligare kunskap om hur hjärnan fungerar så finns ett antal metoder att tillgå. Man kan använda microelektroder vilka förs in i en specifik nervcell och alltså kan mäta neural aktivitet direkt med väldigt precis temporal och spatial upplösning. En svårighet med detta är att man inte kan se åt vilket håll signalen går i nervcellen. Man kan även mäta intill en grupp av nervceller, och mäter då alltså aktiviteten från flera hjärnceller. Denna metod är trots sin precision inte fullt tillräcklig. Detta eftersom det kanske inte är fullt så enkelt att helheten är lika med summan av delarna.
Andra metoder som används är så kallade hemodynamiska tekniker. Dessa går ut på att man mäter regionala förändringar i blodflödet i hjärnan under aktivitet respektive vila. En sådan teknik är PET som går ut på att man injicerar en isotop i blodet och skillnaden i avstånd mellan gammastrålarna, som bildas och skjuts iväg, ger oss lokalisationen. PET ger oss funktionell information och kan mäta både biokemiska och fysiologiska processer. PET mäter under en period på ca. 45-60 sekunder och det går inte att se exakt var inom detta förlopp aktiviteten har skett. För att få fram information om lokalisationen så använder man experimenttillståndet minus kontrolltillståndet och får på detta sätt fram unik information om lokalisation.
fMRI är en annan teknik för att avbilda hjärnan. I denna metod använder men sig av en magnetkamera och utnyttjar det faktum att blodet är järnrikt. Ökat blodflöde kommer alltså att synas på bilderna. fMRI kan till skillnad från PET mäta under nästan hela förloppet, vilket gör att man får något mer precis temporal information med denna metod. Ingen av metoderna mäter nervcellers aktivitet direkt, på samma sätt som microelektroder gör. Men eftersom blodflödet är relaterat till nervcellsaktivitet så är dessa avbildningsmetoder i högsta grad användbara. EEG/ERP är också sätt att mäta hjärnaktivitet. Resultatet av dessa mätningar är inte bilder, vilket är fallet med PET och fMRI, utan olika grafer som bildar kurvor. Med hjälp av dessa kurvor så gör man en medelvärdersbildning av signalen i relation till stimuli, man kan alltså se att något händer och exakt när men det är svårt att avgöra var i hjärnan det sker. Dessa metoder är några av dem som används för att avbilda hjärnan och på så sätt öka vår kännedom om var de olika funktionerna är belägna. Eftersom hjärnan består av ett komplext neuralt system så torde den mest pålitliga informationen vara den man får när man kombinerar två eller fler av de ovanstående teknikerna. Detta eftersom de alla har olika kvalitet gällande temporal och spatial precision och ingen av metoderna ensam har den ultimata kombinationen av båda dessa faktorer. Således borde den mest komplexa bilden av hjärnan och dess aktivitet erhållas genom en kombination av hjärnavbildningstekniker. Dessa avbildningstekniker kan då komplettera lesions- och patientstudier för att få en så komplett bild som möjligt av var i hjärnan olika funktioner är lokaliserade.
Författare: Linda Norrby ©
Författarens länk Krumelur
