Neurofysiologische onderzoekstechnieken
Techniek Directe/indirecte meting? Invasief/niet-invasief? Spatiale resolutie? Temporele
resolutie?
Electrofysiologie: extra-cellulaire Directe meting Invasief: elektrode tot aan buitenkant van Zeer goed Zeer goed
afleidingen van neuronen (AP vs LFP’s) neuron (cel wordt wel niet beschadigd)
Electrofysiologie: Intra-cellulaire Directe meting Invasief (cel wordt hier wel beschadigd) Zeer goed Zeer goed
afleidingen (AP en PSP)
Massapotentialen: EEG en MEG Directe meting Niet-invasief Pover Zeer goed
(Elektrische en magnetische veldjes)
Electro-corticogram ECOG Directe meting Invasief Zeer goed Zeer goed
- Diepte-elektroden
- Oppervlakte elektroden
Brain Machine Interfaces (BMI) Directe meting Invasief
Positron Emission Tomography Indirecte meting Invasief: radioactieve tracers Slecht Slecht
(PET) (Waar suiker bv meest verbruikt wordt:
meetbaar door gamma stralen als gevolg van
verval van radioactieve isotoop)
Functional Magnetic Resonance Indirecte meting Niet-invasief Pover Pover
Imaging (fMRI) (Neuro-vasculaire koppeling: Beter dan PET Beter dan PET
hemodynamische respons) *
Intrinsic Signal Optical Imaging Indirecte meting Invasief 100 µm 100 msec
(ISOI) (Actieve gebieden reflecteren minder licht Enkel gebieden aan
dan niet-actieve gebieden) oppervlak
Calcium beeldvorming Indirecte meting Invasief Tot op enkelvoudige cel. Tot 10 msec
(Vernaderingen in Ca-ionen concentratie; Met nieuwere technieken
neuronale activiteit gepaard met Ca-influx) dieper gelegen neuronen
mogelijk.
Functionele Ultrasound Indirecte meting Niet invasief Hoog (100 µm) Hoog
beeldvorming (fUSI) (Neuro-vasculaire meting: veranderingen in
bloedvolume)
Voorkeur: niet-invasief, hoge spatiale resolutie en hoge temporale resolutie
* Straffere magneet (7T) kan voor kleinere voxels zorgen en dus bijgevolg wel een betere spatiale resolutie.
1
, H3: Neuroanatomie: structuur van het zenuwstelsel
Laterale sulcus
Basale Ganglia (BG) bestaat uit:
1) Putamen
2) Caudate nucleus
3) Nucleus accumbens
4) Substantia Nigra
5) Globus Pallidus (GPi en GPe)
6) Subthalamische nucleus (STN)
1+2 vormen striatum
1
,H4: Visueel systeem
Receptoren 1e orde neuronen
Fotoreceptoren (kegeltjes en Ganglioncellen
staafjes) in de retina.
Figuur 1: Foton moet eerst door al die
lagen vooraleer gedetecteerd te kunnen
Foton op retina Þ verandering van structuur Û Opsine wordt geactiveerd en cascade zorgt voor transductie. worden door de fotoreceptoren!
In het donker: cGMP bindt aan Na-kanaal > instroom Na > depolarisatie van de cel
In het licht: activatie rhodopsine > activatie transducine (EW) > activatie PDE > afbraak cGMP > Na-kanaal sluit > hyperpolarisatie
Þ Onder invloed van licht stoppen die fotoreceptoren dus eigenlijk met werken!!
Types retinale ganglioncellen
ON-ganglion cel :
- Licht op centrum: depolarisatie (activatie)
- Licht op randzone: hyperpolarisatie (inhibtie)
- Donker op centrum: hyperpolarisatie (inhibitie)
- Donker op randzone: depolarisatie (activatie)
OFF-ganlion cel:
- Licht op centrum: hyperpolarisatie (inhibitie)
- Licht op randzone: depolarisatie (activatie)
- Donker op centrum: depolarisatie (activatie)
- Donker op randzone: hyperpolarisatie (inhibitie)
1
, Functionele anatomie en retinofungale projectie
Optische zenuw = axonen afkomstig van 1 oog, axonen die uit de retina/netvlies vertrekken en zitten voor het optisch chiasme (die kruising).
Optische baan/tract = wat er achter die kruising zit! In deze zenuw zitten axonen die afkomstig zijn van beide ogen!!
Iets in het rechter visueel veld, valt links op de retina in beide ogen en wordt naar de linkerhemisfeer gestuurd.
Iets in het linker visueel veld, valt rechts op de retina in beide ogen en wordt naar de rechterhemisfeer gestuurd.
Retina > optische zenuw > voorbij optisch chiasma > optische baan/tract > Laterale Geniculate Nucleus (LGN) in thalamus > primaire visuele cortex > extra striate cortex
Laterale Geniculate Nucleus (LGN)
- In de thalamus
- 6 cellagen
Laag 1 + 2: magnocellulaire lagen
Laag 3 tem 6: parvocelullaire lagen
Tussenlagen: koniocellulaire lagen (nonM nonP)
Figuur 2: Zoals je kan zien blijft de info
van beide ogen gescheiden!!
2
Techniek Directe/indirecte meting? Invasief/niet-invasief? Spatiale resolutie? Temporele
resolutie?
Electrofysiologie: extra-cellulaire Directe meting Invasief: elektrode tot aan buitenkant van Zeer goed Zeer goed
afleidingen van neuronen (AP vs LFP’s) neuron (cel wordt wel niet beschadigd)
Electrofysiologie: Intra-cellulaire Directe meting Invasief (cel wordt hier wel beschadigd) Zeer goed Zeer goed
afleidingen (AP en PSP)
Massapotentialen: EEG en MEG Directe meting Niet-invasief Pover Zeer goed
(Elektrische en magnetische veldjes)
Electro-corticogram ECOG Directe meting Invasief Zeer goed Zeer goed
- Diepte-elektroden
- Oppervlakte elektroden
Brain Machine Interfaces (BMI) Directe meting Invasief
Positron Emission Tomography Indirecte meting Invasief: radioactieve tracers Slecht Slecht
(PET) (Waar suiker bv meest verbruikt wordt:
meetbaar door gamma stralen als gevolg van
verval van radioactieve isotoop)
Functional Magnetic Resonance Indirecte meting Niet-invasief Pover Pover
Imaging (fMRI) (Neuro-vasculaire koppeling: Beter dan PET Beter dan PET
hemodynamische respons) *
Intrinsic Signal Optical Imaging Indirecte meting Invasief 100 µm 100 msec
(ISOI) (Actieve gebieden reflecteren minder licht Enkel gebieden aan
dan niet-actieve gebieden) oppervlak
Calcium beeldvorming Indirecte meting Invasief Tot op enkelvoudige cel. Tot 10 msec
(Vernaderingen in Ca-ionen concentratie; Met nieuwere technieken
neuronale activiteit gepaard met Ca-influx) dieper gelegen neuronen
mogelijk.
Functionele Ultrasound Indirecte meting Niet invasief Hoog (100 µm) Hoog
beeldvorming (fUSI) (Neuro-vasculaire meting: veranderingen in
bloedvolume)
Voorkeur: niet-invasief, hoge spatiale resolutie en hoge temporale resolutie
* Straffere magneet (7T) kan voor kleinere voxels zorgen en dus bijgevolg wel een betere spatiale resolutie.
1
, H3: Neuroanatomie: structuur van het zenuwstelsel
Laterale sulcus
Basale Ganglia (BG) bestaat uit:
1) Putamen
2) Caudate nucleus
3) Nucleus accumbens
4) Substantia Nigra
5) Globus Pallidus (GPi en GPe)
6) Subthalamische nucleus (STN)
1+2 vormen striatum
1
,H4: Visueel systeem
Receptoren 1e orde neuronen
Fotoreceptoren (kegeltjes en Ganglioncellen
staafjes) in de retina.
Figuur 1: Foton moet eerst door al die
lagen vooraleer gedetecteerd te kunnen
Foton op retina Þ verandering van structuur Û Opsine wordt geactiveerd en cascade zorgt voor transductie. worden door de fotoreceptoren!
In het donker: cGMP bindt aan Na-kanaal > instroom Na > depolarisatie van de cel
In het licht: activatie rhodopsine > activatie transducine (EW) > activatie PDE > afbraak cGMP > Na-kanaal sluit > hyperpolarisatie
Þ Onder invloed van licht stoppen die fotoreceptoren dus eigenlijk met werken!!
Types retinale ganglioncellen
ON-ganglion cel :
- Licht op centrum: depolarisatie (activatie)
- Licht op randzone: hyperpolarisatie (inhibtie)
- Donker op centrum: hyperpolarisatie (inhibitie)
- Donker op randzone: depolarisatie (activatie)
OFF-ganlion cel:
- Licht op centrum: hyperpolarisatie (inhibitie)
- Licht op randzone: depolarisatie (activatie)
- Donker op centrum: depolarisatie (activatie)
- Donker op randzone: hyperpolarisatie (inhibitie)
1
, Functionele anatomie en retinofungale projectie
Optische zenuw = axonen afkomstig van 1 oog, axonen die uit de retina/netvlies vertrekken en zitten voor het optisch chiasme (die kruising).
Optische baan/tract = wat er achter die kruising zit! In deze zenuw zitten axonen die afkomstig zijn van beide ogen!!
Iets in het rechter visueel veld, valt links op de retina in beide ogen en wordt naar de linkerhemisfeer gestuurd.
Iets in het linker visueel veld, valt rechts op de retina in beide ogen en wordt naar de rechterhemisfeer gestuurd.
Retina > optische zenuw > voorbij optisch chiasma > optische baan/tract > Laterale Geniculate Nucleus (LGN) in thalamus > primaire visuele cortex > extra striate cortex
Laterale Geniculate Nucleus (LGN)
- In de thalamus
- 6 cellagen
Laag 1 + 2: magnocellulaire lagen
Laag 3 tem 6: parvocelullaire lagen
Tussenlagen: koniocellulaire lagen (nonM nonP)
Figuur 2: Zoals je kan zien blijft de info
van beide ogen gescheiden!!
2
