Boundless Psychology

Tecniche di Brain Imaging

EEG, PET, MRI, e fMRI scansionano il cervello attraverso una varietà di metodi e hanno diversi gradi di specificità e invasività.

Neuroimaging, o scansione del cervello, comprende l’uso di varie tecniche per visualizzare direttamente o indirettamente la struttura, la funzione o la farmacologia del cervello. È una disciplina relativamente nuova all’interno della medicina, delle neuroscienze e della psicologia. I medici specializzati nell’esecuzione e nell’interpretazione del neuroimaging in ambito clinico sono conosciuti come neuroradiologi.

Neuroimaging rientra in due grandi categorie:

1. Imaging strutturale, che si occupa della struttura del cervello e della diagnosi di malattie intracraniche su larga scala (come un tumore), così come di lesioni.
2. Immagine funzionale, che è usata per diagnosticare malattie metaboliche e lesioni su scala più fine (come il morbo di Alzheimer), e anche per la ricerca neurologica e cognitivo-psicologica. L’imaging funzionale permette di visualizzare direttamente l’elaborazione delle informazioni del cervello, perché l’attività nell’area coinvolta del cervello aumenta il metabolismo e si “accende” sulla scansione.

Quattro dei tipi più comuni di scansioni cerebrali sono EEG, PET, MRI e fMRI.

Elettroencefalografia (EEG)

L’elettroencefalografia (EEG) è usata per mostrare l’attività del cervello in certi stati psicologici, come la vigilanza o la sonnolenza. È utile nella diagnosi di convulsioni e altri problemi medici che coinvolgono una sovrabbondanza o mancanza di attività in alcune parti del cervello.

Per preparare un EEG, gli elettrodi vengono posizionati sul viso e sul cuoio capelluto. Dopo aver posizionato ogni elettrodo nella giusta posizione, il potenziale elettrico di ogni elettrodo può essere misurato. Secondo lo stato di una persona (veglia, sonno, ecc.), sia la frequenza che la forma del segnale EEG sono diverse. I pazienti che soffrono di epilessia mostrano un aumento dell’ampiezza di sparo visibile sulla registrazione EEG. Lo svantaggio dell’EEG è che la conduttività elettrica – e quindi i potenziali elettrici misurati – possono variare ampiamente da persona a persona e anche nel tempo, a causa delle conduttività naturali di altri tessuti come la materia cerebrale, il sangue e le ossa. Per questo motivo, a volte non è chiaro esattamente quale regione del cervello stia emettendo un segnale.

Tomografia ad emissione di positroni (PET)

La tomografia ad emissione di positroni (PET) misura i livelli di glucosio dello zucchero nel cervello per illustrare dove avviene l’accensione neurale. Questo funziona perché i neuroni attivi usano il glucosio come carburante. Come parte della scansione, una sostanza tracciante collegata a isotopi radioattivi viene iniettata nel sangue. Quando parti del cervello diventano attive, il sangue (che contiene il tracciante) viene inviato a fornire ossigeno. Questo crea macchie visibili, che vengono poi raccolte dai rilevatori e utilizzate per creare un’immagine video del cervello mentre esegue un particolare compito. Tuttavia, con le scansioni PET, possiamo solo localizzare aree generalizzate di attività cerebrale e non luoghi specifici. Inoltre, le scansioni PET sono costose e invasive, rendendo il loro uso limitato. Tuttavia, possono essere utilizzati in alcune forme di diagnosi medica, anche per l’Alzheimer.

Risonanza magnetica (MRI)

La risonanza magnetica (MRI) e la risonanza magnetica funzionale (fMRI) sono la forma di imaging neurale più direttamente utile al campo della psicologia.

Una risonanza magnetica utilizza forti campi magnetici per allineare nuclei atomici rotanti (di solito protoni di idrogeno) all’interno dei tessuti del corpo, poi disturba l’asse di rotazione di questi nuclei e osserva il segnale a radiofrequenza generato quando i nuclei ritornano al loro stato di base. Attraverso questo processo, una risonanza magnetica crea un’immagine della struttura del cervello. La risonanza magnetica non è invasiva, presenta pochi rischi per la salute e può essere utilizzata sui neonati e in utero, fornendo una modalità coerente di imaging in tutto lo spettro di sviluppo. Uno svantaggio è che il paziente deve stare fermo per lunghi periodi di tempo in uno spazio rumoroso e angusto mentre l’imaging viene eseguito.

La fMRI è una serie di risonanze magnetiche che misura sia la struttura che l’attività funzionale del cervello attraverso l’adattamento al computer di immagini multiple. In particolare, la fMRI misura i cambiamenti di segnale nel cervello che sono dovuti al cambiamento dell’attività neurale. In una fMRI, un paziente può eseguire compiti mentali e l’area di azione può essere rilevata attraverso il flusso di sangue da una parte del cervello all’altra, scattando immagini a meno di un secondo di distanza e mostrando dove il cervello si “accende”. Per esempio, quando una persona elabora informazioni visive, il sangue si precipita nella parte posteriore del cervello, che è dove si trova il lobo occipitale. Le FMRI permettono di mostrare quando le cose accadono, come le aree cerebrali cambiano con l’esperienza, e quali aree cerebrali lavorano insieme. Sono state usate per studiare una vasta gamma di fenomeni psicologici, tra cui (ma non solo) l’attività neurale del dire una bugia, le differenze tra principianti ed esperti nel suonare uno strumento musicale, e cosa succede nella nostra testa quando sogniamo.