Metodi di visualizzazione cerebrale

Metodi di visualizzazione cerebrale: si tratta di metodi strumentali che permettono di registrare le attivazione corticali e sottocorticali durante l'esecuzione dei compiti --> sono la PET e la la risonanza magnetica funzionale

PET: viene utilizzata soprattutto per verificare gli effetti della diaschisi. Si basa fondamentalmente sullo stesso principio della fMRI, cioè sul fatto che quando un'area cerebrale è particolarmente attiva richiede un maggiore flusso ematico --> si basa sul fatto che si possono rilevare i cambiamenti di flusso ematico. Il flusso viene determinato sulla base della conoscenza del gradiente artero-venoso di un gas metabolicamente inerte e liberamente diffusibile (isotopo radioattivo). Quando i positroni emessi dall'isotopo radioattivo in fase di decadimento collidono con gli elettroni si genera una radiazione gamma diannichilazione, registrata mediante detettori extra cranici. Fornisce un'immagine ad elevata risoluzione, legata al numero dei detettori. In uno studio con la PET è stata confermata la rappresentazione retinotopica delle aree visive. Tuttavia in questi studi si deve usare un metodo sottrattivo --> si hanno 2 condizioni, una sperimentale e una di controllo che è uguale a quella sperimentale a parte per la caratteristica che voglio studiare --> alla condizione sperimentale si sottrae quella di controllo e ottengo l'attività solo dell'area che mi interessa, togliendo il rumore di fondo. Quello che viene utilizzato con la PET è dunque il metodo sottrattivo, postulato inizialmente da Donders . Se decido di fare un esperimento utilizzando la PET io dovrò avere almeno due condizioni, una sperimentale e una di controllo, inoltre dovrò rispettare i tempi all'interno dell'individuo --> ad esempio un minuto di presentazione (lo stimolo deve durare almeno un certo intervallo temporale, perché il processo richiede del tempo) in cui registro l'attività cerebrale. I vantaggi della PET: buona risoluzione di tipo spaziale (1 cm circa) / limiti: necessità di creare traccianti radioattivi e breve emivita di questi, risoluzione temporale scarsa (il processo che si studia è nell'arco dei minuto e non delle centinaia di millisecondi come sono invece le attività nel cervello), utilizzo di radioattività, obbligo di blocchi e di condizioni di base da cui sottrarre l'attivazione nel compito sperimentale.

Attualmente la maggior parte degli studi usa la fMRI (risonanza magnetica funzionale) --> principio di base: registra i cambiamenti locali di flusso sanguigno e di ossigenazione legati all'attività neurale (cambiamenti del sangue ossigenato contro il sangue non ossigenato --> BOLD). Risoluzione spaziale: nell'arco dei millimetri (migliorata rispetto alla PET) / temporale: 2 secondi (è molto migliorata rispetto alla PET). Nel caso della fMRI i limiti della PET sono meno stringenti --> resta la condizione sperimentale e di controllo, ma con un intervallo molto più ridotto. Sono stati fatti quasi esclusivamente studi a blocchi e si è usata la tecnica della sottrazione. Più recentemente è stata messa a punto la possibilità di fare fMRI correlate ad eventi e anche qui si fa una media dei cambiamenti sincronizzati a un determinato inizio di una determinata attività   --> si hanno due informazioni, una di tipo spaziale (l'area che si attiva) e una temporale (più specifica rispetto alla PET). Vantaggi: ottima risoluzione spaziale (millimetri), risoluzione temporale migliore della pet (secondi), possibilità di disegni a singoli eventi, possibilità di stabilire la connettività funzionale sulla base della correlazione tra aree attive / limiti: molto costosa, risoluzione temporale inferiore agli ERP e agli ERF.

Connettività tra le aree: l'attività del cervello è dato dalla connessione tra singoli moduli che formano sistemi. In che modo la fMRI ci permette di capire questa connettività? --> posso studiare la coerenza, cioè quando due aree si attivano sempre insieme.

DTI: ha a che fare con la diffusione dell'acqua, la quale è più veloce in parallelo alle fibre assonali.