30 Methoden in der Praxis Messung der Gehirnaktivität Das EEG – Messung der Gehirnströme Wie dir bekannt ist, läuft die Übertragung der Informationen im Gehirn auf elektrischem Weg, nämlich über Aktionspotenziale. Jedes Aktionspotenzial löst eine Veränderung des elektrischen Feldes aus, und je mehr Aktionspotenziale in einem Bereich ausgelöst werden, desto stärker die Feldänderungen. Dieses Phänomen lässt sich messen. Die so genannten Gehirnströme, genauer: die Spannungsschwankungen an der Kopfoberfläche, können von Elektroden registriert werden und grafisch dargestellt werden. Diese Methode heißt Elektroenzephalografie (EEG, encephalon (griech.) = Gehirn). Die Methode wurde in den 20er Jahren des 20. Jahrhunderts entwickelt und liefert wellenartige Bilder, die sich nach Aktivität verändern. Eine Analyse der Wellen lässt Aussagen über den Bewusstseinszustand zu, auch neurologische Störungen wie zB Epilepsie können damit diagnostiziert werden. Beim Hirntod erlöschen die Gehirnströme vollständig. Abb. 28: Elektroenzephalografie (EEG). Elektroden zeichnen Spannungsschwankungen an der Kopfoberfläche auf. Abb. 29: Elektroenzephalografie (EEG). Oben: Typische Beta-Hirnwellen, die bei erhöhter Aktivität auftreten; Unten: Alpha-Wellen, die bei Entspannung auftreten; (Messdauer 1 Sekunde) Die PET – Messung der Stoffwechselaktivität Eine neuere Untersuchungsmethode ist die Positronen-Emissions-Tomografie (der erste Einsatz erfolgte 1975). Hierbei wird der Versuchsperson eine schwach radioaktive Substanz injiziert (zB radioaktive Glukose). Diese gelangt in die Blutbahnen und ins Gehirn und reichert sich in Regionen hoher Stoffwechselaktivität an. Beim Zerfall der Radioisotope in der Substanz werden Positronen frei, die mit Elektronen im Körper wechselwirken. Dabei werden jeweils zwei hochenergetische Photonen frei, die den Körper in entgegengesetzter Richtung verlassen. Rund um die Person sind ringförmig Detektoren angeordnet, welche die Strahlung messen. Aus den Messungen lässt sich eine Serie von Schnittbildern errechnen (kAbb. 30). Daraus entstehen Bilder, wie zB Abbildung 7 auf S. 15, aus denen man sehr genau die Aktivität bestimmter Gehirnbereiche bestimmen kann. Diese Methode beschränkt sich nicht auf die Untersuchung des Gehirns, vielmehr können alle Körperbereiche (zB auf Tumore) untersucht werden. Tropf mit radioaktiv markierter Glukose ausgesandte Strahlung Detektoren Abb. 30: Positronen-Emissions-Tomografie (PET). Kreisförmig angeordnete Detektoren registrieren die Strahlung, ein Computer errechnet daraus eine Serie von Bildern. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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