נוירופסיכולוגיה - שיעור 2 - שיטות מחקר וסימטריה

שיעור 2

עקרונות מחקר בנוירופסיכולוגיה ונוירואנטומיה תפקודית:

עקרונות אנטומיים במיפוי תפקודים של המח -

בעיות: אין גבולות ברורים בין אזורים, יש שונות רבה בין מוחות שונים, אין הסכמה בקשר לשמות בי החוקרין, למשל – יש אזורים שאחרוי המח (שאחראים על הראיה) שנראים גם ברודמן, גם Vx, גם סולקוס קלקריני, אין התאמה מלאה בין חלקים מבניים (ברודמן, חלוקה על מח יחיד ורק המיספרה ימין) ותפקודיים.

בקורס הזה נעסוק בתהליכים מורכבים יותר, שקורים באזורי קורטקס אסוציאטיביים ובמערכת הלימבית: תפיסה, הבנה וכו'.

את קליפת המח אפשר לחלק ל-4 אזורים עיקריים:

• אזורים מוטוריים ראשוניים
• אזורים סנסוריים ראשוניים
• אזורים אסוציאטיביים – עושים אינטגרציה של מידע ממודולה מסויימת או מכמה חושים שונים
• אזורי קורטקס לימבי ופארא-לימבי

איך מקשרים בין מבנה לבין תפקוד?

• גישת הנזק תפקוד – גישה פופולרית מאז ראשית ימי התחום. מאד מסובך לגלות דברים כך צריך למצוא חולה, לגלות בדיוק מה הליקוי התפקודי, לחכות שימות ולקוות שהפגיעה ספציפית – בדרך כלל היא מאד נרחבת. יש כאן הסקה ממח חולה למח בריא – אם יש פגיעה בזיכרון ובהיפוקמפוס אפשר להסיק שבמצב בריא להיפוקמפוס יש קשר לזיכרון, אבל לא שלחולה נוסף עם פגיעה בזיכרון יש פגיעה דווקא בהיפוקמפוס. יש כמה case studies מאד מפורסמים בשיטה זאת, אבל יש לגישה הזאת המון בעיות:
  • למשל, שיש שונות רבה בין חולים – חולים עם פגיעות דומות פגועים באזורי מח שונים.
  • בעיה נוספת היא שיש צורך לנרמל את המוחות – כל מח שונה. לשם כך טלרייך יצר קורדיננטות על שמו.
  • צריך קבוצת ביקורת, וזו בעיה. ניקח למשל קבוצה של 36 חולים שעוורים לחצ מהמרחב. חיפשו את האזור החופף בין המוחות הפגועים, כדי לגלות מה האזור שאחראי לתפקוד. מצאו חפיפה באזור טמפורלי. כדי להדגים את הבעייתות של צורך בקבוצת ביקורת, החוקרים (שזאת הנקודה שהם רצו להראות) לקחו 104 חולים אחרים עם פגיעות שונות, ומצאו שיש פגיעה בדיוק באותו מקום. הסיבה היא שזו האזור שהכי נוטה להיפגע בשבץ. כאשר החסירו את הפגיעות של קבוצת הביקורת מקבוצת המחקר מצאו חפיפה באזורים שכן היינו מצפים.
  • הנזקים הם לא בדיוק באזורים שהיינו מצפים, ויוצר קשורים לאזורים של אספקת דם.
  • הנזק האנטומי והתפקודי כוללים לעיתים יותר מאזור אחד.
  • Diaschisis – נזק באזור אחד יכול להשפיע על אזור רחוק מאד
  • כשאזור נפגע גם אזוים סביבו נפגעים (כעבור כמה חודשים הם יחזרו לתפקוד, ומצד שני – גם עבור התפקוד שנפגע יש מנגנוני פיצוי).
  • יש תפקודים מאד לא ספציפיים – למשל, חולה לא מבצע מטלה, אבל ייתכן שהפגיעה לא קשורה למטלה הספציפית, אלא לפגיעה בקשב ובמוטיבציה (פגיעה מוחית או כזאת שקשורה לכך שהם הרגע עברו שבץ ומאושפזים בבית חולים).
    --> בגלל כל זה אפשר להסיק מסקנות בערבון מוגבל – אפשר להסיק שאזור הוא הכרחי לתפקוד מסויים, אבל לא שהוא מספיק.

שיטות דימות מוחי

החדשות הטובות: כבר לא צריך לחכות שהאדם ימות ויתרום את מוחו למדע.

יש הרבה מידע במצגת.

CT – יתרונות - זול, פשוט, יותר טוב מכלום, ומצד שני – רק חתכים מאוזנים, לא רגיש לאטמי מח בשעות הראשונות, רנטגן זה לא ממש בריא.

MRI – טכנולוגיה חדשה יותר.

בנוסף יש שיטות בהן משתמשים לבחון מח בריא:

fMRI, PET, EEG.

EEG – ממצעים את הגלים על פני המון חזרות. נותן מידע מאד חשוב על זמן, הרבה יותר מהיר מזמן תגובה של אנשים (למשל, כשהנבדק מתבקש ללחוץ על כפתור) – למשל – יחס בין זמן שלוקח לזהות פרצוף לעומת צורה אחרת. כמו כן, הבדל בין המיספרות.

מיפוי המודינמי – שיטות שמסיקות מזרימת הדם במח על הפעילות הנוירונלית. שיטה יחסית עקיפה, אבל כנראה שההנחה שאזור שפעיל יותר צורך יותר חמצן היא די מבוססת. (ייתכן שבמקרים מסויימים יש זרימת דם למרות שהאזור לא יעיל – למשל כשרק אחת ההמיספרות נחוצה, ייתכן שיש זרימת דם גם להמיספרה השניה).

PET – רדיואקטיבי. (...)

FMRI – היינו רוצים למדוד את הפעילות באזור ברגע שהוא מתחיל לפעול, כשנהיה מחסור בחמצן. אנחנו לא יכולים לראות את זה, אלא רק את הדם המחומצן – התגבורת שמגיעה לאותו אזור אחרי שהוא כבר נכנס לפעילות. זה יוצר עיכוב של כמה שניות.

יש תמונה של מחקר על פרוסופוגנוזיה (יש!!), רואים שאצל חולה עם פרוסופוגנוזיה האזורים שקשורים לתפיסת פנים הרבה יותר קטנים, ופעילים פחות כשהוא רואה פרצופים. (חסרונות – קשה לדמות את המצב הטבעי – יש רעש, רגישות לתזוזה של הנבדק, קלסטרופוביה).

חלק שני של השיעור (ומצגת שניה):

• סימטריה ואסימטריה במח – מבט אנטומי
• התפתחות מושג האסימטריה התפקודית בקליפת המח
• מחקרים עם חולים עם מח חצוי split brain
• לאטרליזציה תפקודית בפליפת המח: מחקר קליני

סימטריה במח:

במבט שטחי ההמיספרות נראות זהות, ולכן שנים רבות תהו למה צריך את שתי ההמיספרות – אם יש כפילות או לא. יש קשר בין ההמיספרות – הראשי בינהם הוא הקורפוס קלוסום.

אם מסתכלים בזהירות רואים שההמיספרות לא בדיוק שוות – המיספרה אחת קצת יותר גדולה מקדימה, והשניה מאחורה. נוסף לכך, Lateral sulcus – שונה בין ההמיספרות, וגם הsupra temporal plate (חלק מהקורטקס האודיטורי הראשוני, כנראה קשור לכך שהמיספרה שמאל אחראית על שפה) שהרבה יותר גדול בצד שמאל, ודנדריטיו יותר מסועפים. גם מבחינת הנ"ט יש הבדל בין ההמיספרות.

הקורפוס קלוסום:

המון המון אקסונים. התפתחות של החיבורים עד גיל 12, והתפוררות עם הזקנה. מחולק לאזורים שונים שמחברים אזורים שונים בין ההמיספרות. קימים קשרים בין האזורים השונים – יש יותר קשרים בין אזורים אסוציאטיביים (מוקד הקורס שלנו) מאשר אזורים ראשוניים. חוץ מהקורפוס קלוסום יש עוד חיבורים בין ההמיספרות.

משמעויות אפשריות לקישוריות בין המיספרות (יש עדויות ניסוייות לשתי התיאוריות):

--> רב הקשרים מחברים בין אזורים מקבילים (הומולוגיים) בין שתי ההמיספרות. מיעוטם בין אזורים שונים בהמיספרות שונות או באותה המיספרה.

• אינטגרציה בין האונות – מאפשר מודעות
• תאוריה הפוכה - הסיבים הם סיבים מעכבים – יש תחרות בין ההמיספרות, והטוב מנצח. (העדויות – 1. נבדקים שעובדים רק עם המיספרה אחת מצליחים יותר במשימות מסויימות. 2. בזיקנה, כשהקשרים נחלשים, שתי ההמיספרות מתחילות לעבוד והתפקוד יורד. 3. מוצאים שבמשימות לשוניות אנשים שיש להם קישוריות נמוכה שתי ההמיספרות פועלות, ואצל אנשים עם קישוריות גבוהה רק המיספרה שמאל פעלה.).

התפתחות מושג האסימטרה הצרברלית:

• ברוקה היה הראשון שחקר בצורה שיטתית אזור מסויים, ובעבות המחקר מצאו את הקשר בין אזור ברוקה לתפקוד שלו.
• ורניקה – מצא קשר בין אזור ורניקה להבנה של שפה.

בהתחלה חשבו שהמיספרה שמאל היא החשובה (כי היא שולטת על השפה – מה שמבדיל בני אדם מחיות, ועל חלקי הגוף שחשובים יותר לימיניים, שזה רב האנשים).

אח"כ הבינו שגם המיספרה ימין חשובה – תפקודיים חזותיים מרחביים, תפיסת פרצופים.

וכך המשיכו והגיעו להתמחויות תפקויות של כל המיספרה, אבל היום מסתכלים על זה בדרך אחרת, ומדברים לא על התמחות תפקודית אלא על סגנון עיבוד שונה של כל המיספרה -

המיספרה שמאל – פרטני, סדרתי, פרטים קטנים (הבנת משפט, למשל)

המיספרה ימין – משהו גלובלי, אינטגרטיבי יותר (מטאפורות, למשל)

כך יוצא שאין המיספרה שאחראית על שפה, אלא סגנון העיבוד שלה מתאים לאספקטים מסויימים של שפה, וכך למשל גם בתפיסת רגשות.

Split brain –

ניתוח שהיה ברירה אחרונה לאנשים עם אפילפסיה מאד קשה.

האנשים שעשו עליהם את המחקר הם אנשים נורמטיביים (הרבה מקרים של אפילפסיה קשה הם בעלי פיגור קשה או אוטיזם).

הערות:

• יש שאלה באשר לנורמליות של המח שלהם כי אנשים אלו עברו התקף אפילפטי 15 פעמים ביום, וייתכן שזה משנה את מבנה המח
• בספליט בריין אנחנו רואים את הפוטנציאל של כל המיספרה ולא את מה שקורה בפועל (מנגנוני פיצוי).

האנשים מתפקדים במידה מסויימת כשני אנשים שונים, שמכירים אחד את השני ויודעים לתקשר.

• המיספרה שמאל ראתה דבורה, אבל היא לא יודעת אם המיספרה ימנית ראתה, אז הוא אומר דבורה בקול, כדי שגם ההמיספרה הימנית רואה. (את זה רואים בתנאי מעבדה, בד"כ הם מסתכלים לקול הכיוונים).
• אם מראים לאדם במעבדה עיגול אדום להמיספרה ימנית, הוא אומר שאינו רואה כלום (המיספרה שמאל היא זאת שמדברת), נותנים לו לנחש, ואם התשובה לא נכונה יראו שהוא יעשה (באמצעות המיספרה ימין) 'לא' עם הראש.

בהתחלה רואים כל מיני בעיות מוטוריות (כי כל צד אחראי גם קצת לצד השני), ובעיות שקשורות להמיספרה ימין, למשל בתפיסת רגשות).

בהמשך יש כמה תופעות:

• אמביוולטיות – (בקשר למטרות, רצונות) להמיפספרה אחת חם והיא תוריד את הסוודר, ולשניה קר אז היא תשים אותו.
• אלקסיתמיה – תופעה בה אנשים לא מצליחים לזהות רגשות. פעמים רבות הם לא מבדילים בין תחושות גוף לבין רגשות – אם הם בדיכאון הם יאמרו שכואבת להם הבטן. אנשים יתקשו להבין ולומר מה הם מרגישים. (אם יבקשו מהם להצביע על מה שהם מרגישים הם כן יוכלו, כי הצד שיכול לדבר לא יודע מה הוא מרגיש).
• קונפליקט התנהגותי – יד אחת סוגרת את הספר ויד שניה פותחת אותו.
• Allien hand – יד שנראית זרה לאדם – צד שמאל אומר על יד שמאל (או רגל שמאל) זו לא היד שלי! הם יכולים ליפול מהמיטה כי הם מנסים להעיף את היד. לאט לאט הם מתרגלים ומבינים, וזה עובר.
• אפרקסיה של יד שמאל – תופעה שרואים הרבה פעמים בעקבות שבץ – קושי בעיבוד סדרתי בקשר לתכנון רצף של פעילויות מוטוריות. המיספרה שמאל אחראית על התכנון הסדרתי, ולכן המיספרה ימין – ובעקבותיה צד שמאל מתקשה בכך.

שיטות מחקר – מערכת הראיה:

הצגת גירויים למערכת הראיה. יש סקאדות - תנועות של העיניים, ולכן לאורך זמן שתי ההמיספרות רואות את הגירוי. לכן פיתוח שיטה בה יש נקודת פיקסציה, ומראים לזמן קצר מאד תמונה כך שרק המיספרה אחד רואה. ברור שזה לא עיבוד מידע טבעי, אבל זה מה יש. (ניסוי).

מערכת השמע – עושים ניסוי בשמיעה דיכוטית. כאן זה יותר מסובך – שתי ההמיספרות שומעות את שתי הצלילים, צליל אחד "מנצח" בכל המיספרה.

נראה סרטון של אדם עם ספליט בריין. רואים שהמיספרה ימין כן יכולה לקרוא.

אדם שניתקו לו רק חלק מהקורפוס קלוסום ויש קשרים בין אזורים אסוציאטיביים. לעומץ אדם בריא – שרואה אביר בצד שמאל ואומר שראה אביר, אדם עם ספליט בריין מוחלט – אומר שלא ראה כלום, אדם עם ספליט בריין חלקי דיווח על תמונה מאד מורכבת, שכוללת אסוציאציות למילה אביר, מתוכן הוא חילץ אותה לבסוף.

האם המיספרה ימין יכולה לכתוב?

באמצעות אותיות מגנטיות – יכל להרכיב את המילה, לא מדויק, קצת כמו ילדים, אבל קריא.

לכתוב באמצעות יד שמאל הוא לא הצליח.

כנראה שיש משהו בכתיבה שדורש עיבוד מאד פרטני והמיספרה ימין לא היתה מסוגלת לעשות זאת.

בניסוי שני מראים לנבדק מקטרת בהמיספרה ימין, ומבקשים ממנו לכתוב, הוא מתחיל (יכול לכתוב אותיות) אבל משלים את המילה לpencil. כשמבקשים ממנו לצייר הוא יכול.

בהמשך המציאו מכשיר שמאפשר לכל עין לראות תמונה אחת בלבד. זה מאפשר הצגות יותר ארוכות ומשימות יותר מורכבות.

רואים שלהמיספרה ימין יש יכולות לשוניות מסויימות – יש לה לקסיקון, בעיקר לשמות עצם ופחות לשמות תואר, כמעט לא לפעמים, בכלל לא למילות יחס ולמשפטים מורכבים.

להמיספרה ימין יש רשת סמנטית = הקשר בין מילים שונות (המחשה – אסוציאציות). אחת הדרכים לבדוק קשרים של רשת שמנטית היא באמצעות פריימינג – אם מציגים חתול (מילה או תמונה) לזמן מאד קצר, זמן התגובה לכלב, או לחלב, ירד (לעומת זאת, בד"כ לא נראה אפקט פריימינג בין כלב לחלב). בהמיספרה ימין יש רשת סמנטית מאד דיפוזית – יהיה קשר, למשל, בין כלב לחלב (וכך גם לסכיזופרנים – יש רשת סמנטית דיפוזית, אסוציאצות משונות אבל יש קשר, ייתכן שנובע מפעילות יתר של המיספרה ימין). הרשת הסמ' הדי' מאפשרת גם הבנת בדיחות, מטאפורות, אינטונציה...

פרוזודיה – האינטונציות של הדיבור.

העתקת ציורים:

יד ימין – המיספרה שמאל – אין מימד של עומק.

יד שמאל – המיספרה ימין – יש מימד של עומק, אבל אין התייחסות לפרטים הקטנים.

--> המיספרה שמאל מתקשה עם תפיסה או יצירה של צורות תלת מימדיות

במבחן וקסלר יש מרכיב של block design – מסתבר שהמיספרה ימין מבצעת הרבה יותר טוב.

אנקדוטה – כשנתנו נבדק לעזות את המבחן עם היד החלשה, היד השניה אוטומטית כל הזמן באה לעזור. כשנתנו לו לעבוד עם זתי הידיים היד החלשה כל הזמן פירקה – היא חשבה שצריך לעשות את זה אחרת.