Képalkotó eljárások az agykutatásban

A számítástechnika az 1960-as évektől különböző képalkotó módszereket alkotott, melyek az agy vizsgálatát egészen új mederbe terelték.

Funkcionális képalkotó eljárások

Az ultrahangot nem az ember alkalmazta először az élővilágban, hanem a denevérek és a cetek a térbeli tájékozódásukat segítendő. A természet több millió éves munkáját a 40-es években a háborús kutatások keretében néhány év alatt "behozta" az emberiség. Terápiás célokra már a 30-as években használták, de diagnosztikai célokra csak az 50-es évektől kezdve terjedt el.

A komputertomográfia kialakulásának Godfrey Hunsfield elektromérnök 60-as években végzett, a képfelismerés kérdéseivel foglalkozó kutatásai adtak lökést. Kísérleteket kezdett végezni, de a röntgenipar saját pozícióit féltette, így nem támogatták munkáját. Hunsfield kiindulópontja az volt, hogy ha egy zárt ládán keresztül röntgenabszorpciós vizsgálatot végeznének minden irányból, és az így nyert információt számítógép dolgozná fel, akkor háromdimenziós képet nyerhetne a ládában lévő tárgyakról. Méretük, alakjuk, anyagsűrűségük, valamint egymáshoz viszonyított helyzetük is felismerhető lenne így. 1963-ban az Egészségügyi Minisztériumban már polaroid felvételt mutatott be a tudós, amely három műanyag tárgyat ábrázolt egy vízzel telt üvegben. 1979-ben Hunsfield Nobel-díjat kapott kutatásaiért.

A SPECT (single photon emission computer tomography) az egyik legrégebbi funkcionális agyi-képalkotási módszer, mely az agy vérátáramlását vagy neurotranszmitter anyagok mozgását követi egyedi fotonokat kibocsátó radioaktív izotópok segítségével. A 70-es évek végén, a 80-as években rájöttek, hogy míg a fokozottan működő neuronpopulációkban aktívabb az anyagcsere és a vérkeringés, addig ennek ellenkezője igaz a sérült agyterületeken. Ez képezi alapját a PET-nek, a pozitronok emisszióját felhasználó tomográfiának.

MRI-felvétel

A három dimenziós MRI-képekkel alapjaiban változott meg az agy morfológiai felépítésének vizsgálati lehetősége. Ettől kezdve nemcsak formalinban tartósított agyat lehetett szeletelni, hanem az élő agyat is, anélkül, hogy tulajdonosának bármi baja lett volna. Az agyszeletek különböző síkokban háromdimenziós képeken is láthatóvá lettek. Fiatal és idős agyakat hasonlítottak össze, a személyiségváltozásban szenvedők agyait is összevetették.

A funkcionális MRI-technika (fMRI) túlszárnyalta a 90-es évektől a PET- és SEPT-vizsgálatok gyakoriságát. Ennek alapja egy sorozat agyi kép készítése volt gyors egymásutánban, majd a képek statisztikai analízise a köztük lévő különbségek kimutatására. Minél aktívabb egy agyterület, annál élesebb kép keletkezhet: nyugalmi és aktív állapotban is vizsgálták ezután az agyat. Az fMRI vagy a PET felhasználási módjai ma még beláthatatlanok, és számos etikai kérdést is felvetnek, hiszen "hazugságvizsgáló" készülékként is lehet még szerepük.

Katona Ferenc Az agykutatás története, az idegtudományok kialakulása című kötetének vonatkozó fejezetei nyomán