TUERCAS Y PERNOS
Para ser seguro que el fMRI rígido ha sobrepasado tentativas tempranas de considerar el cerebro en la acción. Una de las primeras técnicas neuroimaging humanas era un procedimiento doloroso llamado pneumoencephalography. Utilizado en los 1900s tempranos, la tecnología requirió que los médicos drenan el flúido rodeando el cerebro y después inyectan el aire en su lugar a través de los agujeros en el cráneo, así que el cerebro podría ser radiografiado. Esta técnica cruda seguía siendo avanzada hasta 1973, cuando la exploración del CAT (tomography axial automatizado) rindió las imágenes del cerebro que eran bastante detalladas para la diagnosis de las anormalidades del cerebro.
Las exploraciones del CAT fueron seguidas por el tomography de la emisión del positrón o las exploraciones del ANIMAL DOMÉSTICO, que midieron el decaimiento de productos químicos radiactivos en tejido fino del cerebro, y también MRI, que detectó la fuerza magnética. Pero todas estas imágenes tempranas eran estáticas. Las “películas” de la función del cerebro llegaron a ser solamente posibles con la confirmación del acoplamiento entre el flujo de la sangre y la actividad del cerebro. Esto abrió la posibilidad de usar MRI para estudiar más que apenas la estructura del cerebro. Con esta conexión el funcionamiento activo del cerebro podía ser predicho. Por lo tanto la “f minúscula” agregó a MRI.
La tecnología del fMRI es posible solamente debido a dos caprichos fortuitos de la naturaleza. Cuando cierta área del cerebro es activa, tira de más sangre oxigenada a esa área que realmente necesario. Nadie sabe porqué los overcompensates, pero el resultado es un exceso de sangre oxigenada asociada a aumentos en actividad neuronal. Aquí está el segundo capricho: deoxygenated sangre tiene características magnéticas (porque el oxígeno neutraliza el efecto del hierro en la sangre). El cociente de la sangre oxigenada a deoxygenated tan sangre se puede escoger encima como de señal por el campo magnético del fMRI.
Los experimentos que usan el fMRI toman cerca de 1 a 2 horas por los costes aproximadamente $1500 del participante y de cada exploración. Tan todavía siguen habiendo los temas se acuestan en un tablón estrecho, dentro de un tubo, y como sea posible. Incluso un milímetro de movimiento puede arruinar los datos. Dependiendo del estudio, los temas se pueden demostrar las imágenes de líneas, pedidas esperar a escuchar raspar de perros, o se engullan en el olor de plátanos.
El imán toma aumentos en sangre oxigenada, y las computadoras crean imágenes de los datos recogidos - con los rojos y los amarillos marcando los hotspots de la actividad neuronal. Esto es lo que se están refiriendo los científicos a cuando hablan de un área “iluminación del cerebro para arriba” cuando alguien está mirando una foto de la opinión, Jennifer Aniston. Tan según los críticos, qué fMRI realmente mide es una correlación entre el flujo de la sangre y la actividad, y no la actividad sí mismo del cerebro.
Pero mucho de progreso científico comienza con ver una cierta clase de correlación que pida la explicación, como Angelo Mosso el notar de oleadas de la sangre en el cerebro del Bertino desafortunado. Los datos del fMRI proporcionan otra variable dependiente que los psicólogos puedan utilizar para ayudar a pesar teorías psicologicas competentes.
“Tienen la información significativa,” dice a Joshua Greene, profesor auxiliar de la psicología, universidad de Harvard. “No es sangre swooshing justa por todas partes - es demasiado específico y profético lejanos de comportamiento.”
El defecto más bien conocido del fMRI es su sincronización lenta. La respuesta del flujo de la sangre toma cerca de dos segundos, pero un pensamiento puede suceder en milisegundos. Es tan difícil decir que las acometidas de la sangre están asociadas a una actividad específica en el cerebro.
Como solución posible a este retraso temporal, algunos laboratorios han comenzado a combinar el fMRI con otras herramientas, como EEG (electroencefalografía) y el megohmio (encephalograpy magnético). EEG y el megohmio pueden proporcionar grabaciones del milisegundo-por-milisegundo de la actividad eléctrica del cerebro. La alegría Hirsch cree que el salto siguiente del quántum en neuroimaging requerirá esta clase de fusión de las herramientas de la proyección de imagen.
Ahora su laboratorio está experimentando con EEG de ejecución dentro del explorador del fMRI sí mismo. Algunos investigadores piensan es una pérdida de tiempo, pero Hirsh dice que hay las estrategias que pueden trabajar. Una de las dificultades es que la señal de EEG es lavada lejos por el campo magnético gigante del fMRI, así que una estrategia es proteger el EEG contra el imán. “Utilizamos una tecnología que permita entretejer del EEG en los gradientes del explorador,” ella decimos.
Esta técnica es el probar beneficioso en los cirujanos de guía que desean cortar a través las áreas exactas del cerebro que son asimientos propensos.
“Podemos marcarla a tiempo y el espacio,” dice Hirsch. “Y esto ayuda al cirujano a tomar hacia fuera partes más pequeñas del cerebro y a ser detallada más en su trabajo.”
Quizás la crítica más popular del fMRI, y una aprovisionaron de combustible por la oleada de la atención de los medios, es la tendencia para que los estudios del fMRI planten banderas en diversas regiones del cerebro de tal modo que demandaba las zonas corticales específicas que contienen conceptos como amor, la obstinación, e incluso el “punto supuesto del dios.”
Si no tenemos cuidados, dice a Marcus Raichle, considerado ser uno de los expertos del mundo en proyección de imagen del cerebro, la técnica pudo ser visto como frenología moderna del día, (la teoría se convirtió en 1800 que los rasgos demandados de la personalidad se podrían localizar por los topetones en la cabeza). Ya, el psicólogo Guillermo Uttal escribió una crítica del fMRI en su libro reciente llamado, “la nueva frenología.”
Ciertamente cuando pensamos de ella hay más a la creencia religiosa que un centro de los nervios específico en el lóbulo temporal - implica la fe y prácticas. Mientras que Cacioppo explica, “la manera de alcanzar a dios no está a través de un electrodo colocado en el cerebro.”
Por otra parte, otro estudio utilizó el fMRI para demostrar que los demócratas y los republicanos basan su ayuda en emociones más bien que el pensamiento racional. Pero hay centenares de maneras posibles que los partidarios toman sus decisiones. Como Richard Henson, universidad Londres de la universidad, que escribió el papel, “qué el neuroimaging funcional de la poder dice a psicólogo experimental?” explica, “necesitamos preguntas enfocadas donde comparamos dos tareas, y control para todo podemos y no ser confundido por otras variables.”
El otro problema es que las funciones cognoscitivas no existen en apenas una porción del cerebro - pueden co-ocurrir en muchas regiones y es la comunicación de los nervios entre las regiones que podrían ser llave. Justo como armonía no existe en una área de una orquesta - es una culminación de los instrumentos que trabajan de maneras intrincadas. No hay manera de señalar un dedo y decir muy bien, la melodía “feliz” reside apenas allí, después el oboe.
Ciertamente, el extracto el concepto más probablemente depende más de esta interconexión de los nervios. Buscar la región del amor en el cerebro pudo ser relacionado con buscar la región del alma en un ritmo y los azul congriegan.
“Hasta hace poco tiempo la mayoría de las investigaciones están divulgando racimos de la activación en esta región o esa región,” dice a Richard Davidson, profesor de la psicología, universidad de Wisconsin. “Qué realmente pueden ser más importantes son las conexiones de estas regiones, cómo constituyen un circuito.”
Desafortunadamente una edición de la sincronización sube otra vez cuando los investigadores procuran estudiar la comunicación entre las regiones. Esta conexión de alta frecuencia puede suceder dentro de un centésima de un milisegundo y el flujo de la sangre es demasiado inactivo lejano para marcarlo.
Un truco para estudiar el trazado de circuito real entre las regiones networked es diseñar los experimentos donde la comunicación entre las regiones se retrasa, dice a Henson. Como cuando los temas se piden centrarse la atención solamente en el color de un punto durante un largo periodo del tiempo - entonces cambio de los investigadores la tonalidad levemente y observar cualquier cambio en el cerebro. Los investigadores pueden mirar cómo la covariación entre dos regiones del cerebro cambia en función del cambio del color.
Otros dicen mentiras progresivas de un salto en exprimir hacia fuera tanta información concreta como sea posible de la señal del fMRI. Las pinzas de la carta franca del miembro del APS, universidad de Vanderbilt, han estado funcionando con algoritmos de gran alcance para hacer apenas esto. Su equipo utiliza el análisis multivariate que implica el mirar de patrones (o de muchas variables) en varias regiones del cerebro contemporáneamente, en comparación con el análisis univariate de un método estadístico más común, que utiliza una variable.
Usando una técnica multivariate él puede predecir qué orientación de una línea está mirando una persona, o aún si están mirando una paloma o un gorrión. Pero él es vacilante sobre llamar esta “lectura verdadera de la mente.” Él es más cómodo con las palabras, el “descifrar del cerebro.”
“Importar el leer en el sentido profundo verdadero, no, no podemos hacer eso todavía,” él dice. “Si pedimos a conforme a pensar en cualquier cosa y después predecir de lo que están pensando - somos una manera larga apagado de poder hacer eso.”
El limitador no está en los métodos de cómputo pero en la señal de las neuronas, las pinzas dicen. Ahora las señales son demasiado descuidadas.
“Si podríamos medir cada solo día de la neurona adentro y día hacia fuera, sería dando una sacudida eléctrica qué podríamos descubrir,” él dice. Las “cosas tienen gusto de saber cuándo la mente de otra persona vaga a lo que comieron para el desayuno.”
¿Qué sobre saber la integridad de otra persona? Algunos estudios recientes del fMRI demandan demostrar cómo es honorable somos.
Joshua Greene dio a estudiantes un dilema moral: 1) película un interruptor que matará a una persona para ahorrar a cinco personas, o) uso 2 tus manos de matar a una persona para ahorrar a cinco otras. El área del cerebro responsable del razonamiento abstracto “encendido para arriba” cuando los estudiantes hacen frente a primer, problema menos personal de chasquear un interruptor. Pero las áreas se asociaron a la emoción encendida encima de cuando hicieron frente a la segunda matanza bien escogida con sus manos peladas.
“Esto es muy intuitivo,” dijo a Sabine Kastner, universidad de Princeton, “solamente nosotros no puede utilizar esto para predecir que un individuo chasqueará el interruptor contra golpear a la persona apagado con sus manos peladas.”
Hay los patrones stereotypical que se pueden activar por diversas causas, Kastner del cerebro explicados. El mismo sistema podría encenderse para arriba al funcionar en una serpiente en una trayectoria mientras que iba de excursión como cuando ves repentinamente que está ido el pedazo pasado de la torta de chocolate. Serpiente o torta, no es un sistema específico para cada situación emocional.
Greene reconoce la industria todavía está en una curva que aprende y algo del bombo ha sido overblown. “Pienso que es realmente el principio y somos justos consiguiendo nuestros cojinetes,” Greene dicho. “Qué vamos a aprender de la proyección de imagen tenemos todavía venir - ahora somos justos aprendiendo nuestra manera alrededor del cerebro.”
En 30 años sin embargo, él dice que puede ser que sea posible que un campo de verano defienda a sus empleados para la opinión, de pedophilia. El campo podría poner a empleados en un explorador, demostraros las fotos de niños en bañadores y considerar cómo sus cerebros se encienden para arriba. “Hay bolsillos en el futuro no demasiado distante donde veremos algo que es profundo, personal y social relevante,” que él dijo. Ahora Greene está trabajando en la investigación sobre cuando y cómo la gente guarda promesas.
¿Si este mucho ha entrado en erupción en la década pasada, dónde pudieron las décadas próximas tomarnos?
Sueño de muchos científicos de una época en que pueden liberar sus temas del ambiente artificial del explorador. Para crear una clase de “explorador del sombrero” pueden estudiar tan cerebros en el trabajo en el del mundo real. También soñan con ver los detalles más finos.
“Soy codicioso,” dice a Randy Buckner, universidad de Harvard. “Deseo ver las cosas en el nivel celular en tiempo real - porciones de ellas, o todas. Deseo ver diversos aspectos de la función celular y de la función molecular.”
El conseguir más allá de la sangre considerar directamente en una neurona se considera la fantasía más grande. Pero hay cambios realistas en curso. La estandardización a través de la industria y los diseños terminantes para los experimentos pudieron ayudar a hacer resultados más exactos y a liberarlos de diagonal. La fabricación de los requisitos del neuroanatomy y de la neurología para un grado de la psicología mejorará a investigadores del futuro del tren. Y con el crecimiento de la energía de computadora y el uso de la fusión las técnicas que es absolutamente posible que los resultados aparentemente indignantes están dentro de un asimiento más corto que nosotros piensan.
“No es justo otro capricho como la frenología. Es más que apenas el corelational,” dijo a Richard Henson. “Con el fMRI podemos instalar dinámicamente experimentos y perturbarlos, y miramos cómo el cerebro cambia como función de lo que estás controlando experimental.”
el fMRI ha sido como poner la palabra larga en un tablero apretado de Scrabble. Ha abierto el juego. Inmediatamente los jugadores levantan un suspiro de la relevación y abrochan abajo excitedly, para estudiar todas las nuevas posibilidades. Y como la palabra larga, el fMRI no ha ganado necesariamente el juego sino que puede ser que haya puesto la trayectoria al triunfo.
“Está abriendo la puerta en un nuevo campo entero,” dijo Kastner. “Pienso que si realmente deseamos entender comportamiento en lo referente a la función del cerebro ésta es cómo vamos a hacerlo.” |
