Biyopsikoloji Araştırma Metotları
Biyopsikoloji araştırma metotları son yıllarda evrilmiştir. Çeşitli yöntemler olsa da, bu yazımızda belli başlı durumlarda beynimize neler olduğu üzerine çalışanlara odaklanacağız.
Dewsbury (1991) gibi yazarlar, biyopsikolojiyi “davranışın biyolojisinin bilimsel çalışması” olarak tanımlamıştır, buna aynı zamanda psikobiyoloji de denmektedir. Fakat diğer yazarlar, biyolojiye psikolojik açıdan bakmak yerine psikolojiye biyolojik açıdan bakmayı işaret ettiği için biyopsikolojiyi tercih etmektedir.
Biyopsikoloji: İnsan Beyni Uyarım ve Görselleştirme Metotları
Beyin aktivitesini gözlemlemek ve kaydetmek, 20. yüzyılda bilim insanlarının geliştirdiği teknikler sayesinde mümkün olan, çok önemli dönüm noktalarından biridir. Bu biyopsikoloji araştırma metotları, en merak uyandıran organımız üzerindeki önemli atılımlardandır.
Biyopsikoloji Araştırma Metotları: Zıt Radyografi
Bu teknik, X-ray emilimi için vücuda bir madde enjekte etmekten oluşur. Böylelikle bilim insanları bölge ve çevresindeki dokular arasındaki zıtlığı görebilir.
Beyinsel anjiyografi zıt radyografinin bir çeşididir. Bunu yapmak için, zıt bir araç beynin bir damarına yerleştirilir. Burada amaç, X-ray çalışırken, kan dolaşımı sistemini gözlemlemektir. Bu teknik damar yaralarını ve beyin tümörlerini tespit etmek için çok faydalıdır.
Biyopsikoloji Araştırma Metotları: Bilgisayarlı Beyin Tomografisi (BT)
BT ile, uzmanlar bütün beyin yapısını görebilirler. Test sırasında, hasta, büyük bir silindirin içine yatar. Kıpırdamadan dururken, X-ray tübü ve bir reseptör bir sürü farklı fotoğraf çeker. Bu, editör ve reseptör hastanın başının etrafında dönerken olur.
Bütün bu bilgi bir bilgisayara aktarılır, bu da doktorların beyni yatay bir düzlemde incelemelerine izin verir. Genelde, bunu beyni 8-9 yatay bölgeye bölerek yaparlar. Bütün incelemeler birleştirildiğinde, beynin 3 boyutlu tasvirini yapmak mümkün olur.
Nükleer Manyetik Rezonans (NMR)
NMR, manyetik bir alanda radyo frekansı tarafından aktive edildiğinde yayılan farklı dalgalardaki hidrojen atomları sayesinde yüksek çözünürlüklü görüntülemeyi kolaylaştırır. Yüksek, uzaysal bir çözünürlük sağlar ve üç boyutlu görüntüler üretir.
Pozitron Yayınlayıcı Tomografi (PET)
PET, beyin yapısının görüntüleri yerine beynin aktivite görüntülerini sağlar. Görüntüleri elde etmek için, bilim adamları karotid artere radyoaktif fludeoksiglikoz (FDG) enjekte eder. Aktif nöronlar hızlı bir şekilde FDG’yi emer, bu nöronlar artık metabolize olmadığında birikir, sonra da yavaş yavaş aşağı düşer. Bu, farklı aktiviteler sırasında belirli bir zamanda hangi nöronların aktif olduğunu gösteren şeydir.
Fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme (fMRI)
Öte yandan, MRI beynin kanında bulunan oksijen miktarındaki artışın bir görüntüsünü sunar. Böylece başarıyla beyin aktivitesini ölçer. PET ile karşılaştırırsak, aslında dört avantajı vardır:
- Doktorlar hastaya hiçbir şey enjekte etmek zorunda değildir.
- Hem fonksiyonel hem de yapısal bilgi sağlar.
- Daha iyi bir uzaysal çözünürlük sunar.
- Tüm beynin üç boyutlu görüntüsünü sağlar.
Manyetoensefalografi (MEG)
Kafa derisinin yüzeyinde bulunan manyetik alanlardaki değişiklikleri ölçer. Bu değişiklikler nöronal aktivite kılavuzlarındaki değişikliklerden kaynaklanmaktadır.
Transkraniyal Manyetik Stimülasyon (TMS)
Walsh ve Rothwell (2000) TMS’nin “korteksin bir bölgesini değiştirdiğini, kafatasının altından geçen sarmalın altında bir manyetik alan yarattığını” belirtmektedir. TMS basitçe, bu durumlardaki davranış ve bilişi çalışmak için beynin bir bölgesini ‘kapatır’.
Lezyon Metotları
Lezyon metotları, davranışı nasıl etkilediğini görmek için, küçük bir beyin alanının tahribatına odaklanır.
- Aspirasyon lezyonu. Bu yöntem, açık veya kolay erişilebilir bir kortikal doku bölgesinde bir lezyon yaratır. Doktorlar dokuyu ince bir kristal pipet ile temizler.
- Radyo frekansı lezyonu. Küçük subkortikal lezyonlar oluşturarak gerçekleştirilir. Bunun için, bir elektrot ilgilenilen dokudan yüksek frekanslı akımı kanalize eder. Lezyonun boyutu ve şekli üç faktöre bağlıdır:
- İşlemin süresi.
- Akımın yoğunluğu.
- Elektrotun noktasının konfigürasyonu.
- Neşter kesikleri. İlgilenilen beyin bölgesini bölmekten oluşur.
- Soğutucu lezyon. Bu biyopsikoloji araştırma yöntemi, lezyon yöntemlerine dahil olmasına rağmen, aslında geçici ve geri dönüşümlüdür. Dokuyu yok etmek yerine, bir alan donma noktasının biraz üzerinde soğutulur. Nöronlar sinyal yaymayı durdurur, böylece soğuk beyin alanı tıkalı kalır. Bu sayede araştırmacılar bu alanlarda hangi davranış değişikliklerine neden olduğunu görebilirler. Sıcaklık normale döndüğünde, beyin fonksiyonu da geri gelir.
Elektrik Stimülasyon
Diğer bir biyopsikoloji çalışma metodu ise elektrik stimülasyondur. Bu prosedür, fonksiyonları hakkında bilgi almak için sinirsel sistem yapısını elektrik olarak uyarmaktan oluşur. Genel olarak bipolar elektrot kullanılır.
Stimülasyon, nöronları ‘vurur’ ve davranışlarını değiştirir. Genel olarak, lezyon metotlarının tam tersi etki almaya eğilimlidir. Örneğin, bir lezyon ile uyunan saatleri sert bir biçimde değiştirmek mümkün olsaydı, uyku davranışı elektrik stimülasyon ile kontrole uygunsuz ve zorlayıcı olabilirdi.
Elektrik Kayıt ile Lezyon Metotları
- Hücre içi kayıt. Bu teknik, bir nöronun içine bir mikroelektrot yerleştirilerek gerçekleştirilir. Membran potansiyelindeki dalgalanmaları kaydeder.
- Hücre dışı birim kayıt. Nöronu çevreleyen hücre dışı sıvıya bir mikroelektrot yerleştirilir. Membran potansiyeli hakkında bilgi sağlamaz.
- Çok üniteli kayıt. Bu durumda, elektrot noktası bir mikroelektrottakinden daha büyüktür, bu nedenle aynı anda birçok nöronun sinyallerini alır. Tespit edilen potansiyeller daha sonra onları entegre eden bir devreye girer.
- İnvazif EEG gözlem. Paslanmaz çelik elektrotlar kafatası içine girer. Subkortikal sinyaller için normal elektrotlar kablodan yapılır ve stereotaktik cerrahi ile implant edilir.
“Antropoloji, biyoloji, fizyoloji ve psikoloji, insanlıktan önce bedenlerini ve ruhunu mükemmelleştirme ve geliştirme görevlerini tam anlamıyla geliştirmek için materyallerini biriktirdiler.”
– Leon Trotsky
Biyopsikoloji Araştırma Metotları: Yürünmesi Gereken Uzun Bir Yol
Bu yazıda, en önemli biyopsikoloji araştırma yöntemleri hakkında konuştuk. Bununla birlikte, kas gerginliği ölçümleri, göz hareketi kayıtları, cilt iletkenliği veya kardiyovasküler aktivite gibi diğer vücut alanlarını inceleyen başka biyopsikoloji araştırma yöntemleri olduğunu da belirtmekte fayda var.
Şüphesiz, bu alandaki atılım muhteşem, ancak kesin bir sonuca bağlanmış değil. Belki de birkaç yıl içinde, bilim insanları nörobilimin evrimine katkıda bulunacak, nöronal değişikliklerden etkilenen birçok insanın yaşam kalitesini yükseltmeye yardımcı olacak yeni teknikler bulacaklar.