13 Ausgewählte biopsychologische Methoden: Bildgebende

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13 Ausgewählte biopsychologische
­Methoden: Bildgebende Verfahren
und Elektroenzephalographie (EEG)
13.1Vorbemerkungen
und Überblick
Die in der Biopsychologie eingesetzten Forschungsmethoden lassen sich grob in fünf Kategorien unterteilen:
Bildgebende Verfahren, wie Röntgenaufnahmen, Computertomographie (CT), Magnet­
resonanz­
tomographie (MRT; Kernspintomographie), Positronenemissionstomographie (PET), funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT), die eine Darstellung
des G
­ ehirns, oft nur seiner Strukturen, unter gewissen Bedingungen auch der sich in
ihnen abspielenden Prozesse liefern. Eingesetzt werden sie v. a. in der neurologischen
Diagnostik.
Psychophysiologische Messungen, bei denen
die Veränderungen einer physiologischen
Variable (z. B. Pulsfrequenz, Hautleitfähigkeit) in Abhängigkeit von psychischen Gegebenheiten untersucht werden. Mit Ausnahme der Elektroenzephalographie, die auch
zum neurologischen Untersuchungsinventar
gehört (speziell bei der Diagnostik epileptischer Anfälle), bedient man sich dieser Verfahren eher in der Grundlagenforschung.
Invasive Verfahren, bei denen (typischerweise im Tierversuch) bestimmte nervöse
Strukturen stimuliert, blockiert oder zerstört werden.
Neurochemische Studien, die beim lebenden Menschen im Allgemeinen nicht oder
nur gering invasiv sind (Blutentnahme, Li-
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quorpunktion), während man bei Tieren
stärker in das körperliche Geschehen eingreift (z. B. durch Implantation von Mikropipetten zur Registrierung lokaler neurochemischer Veränderungen).
Neuroanatomische Untersuchungsmethoden, mit denen am Gewebematerial die Lokalisation und Gestalt von Strukturen bestimmt wird.
Im gegebenen Rahmen können nur die bildgebenden Verfahren sowie die Elektroenzephalographie besprochen werden; für die anderen
Methoden konsultiert man am besten eines der
zahlreichen Lehrbücher der Biopsychologie,
beispielsweise Köhler (2010 a, S. 123), dem im
Übrigen die anschließende Darstellung weitgehend folgt.
13.2 Bildgebende Verfahren
13.2.1Röntgenaufnahmen mit
und ohne Kontrastmittel
Röntgenaufnahmen des Gehirns liefern kaum
Erkenntnisse, da die Hirnstrukturen selbst
wenig Kontrast bieten. Gewisse Bedeutung
­
kommt jedoch nach wie vor der Kontrastmitteldarstellung der Hirngefäße (Angiographie)
zu (auch wenn dabei statt der gewöhnlichen
Röntgenaufnahmen mittlerweile üblicherweise eine Computertomographie oder Magnet­
13.2 Bildgebende Verfahren
resonanz­tomographie angefertigt wird). Dazu
wird mit einem Katheter Kontrastmittel in die
A. carotis eingebracht. Auf diese Weise lassen
sich gut die einzelnen Hirnarterien mit ihren
Verästelungen darstellen und speziell Verengungen (Stenosen) oder Aussackungen (Aneurysmen) nachweisen.
13.2.2Computertomographie und
Magnetresonanztomographie
Bei der Computertomographie (CT oder CAT
= computerisierte axiale Tomographie bzw.
CCT = craniale computerisierte Tomographie)
werden Röntgenstrahlen durch den Schädel ge-
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schickt und mittels eines gegenüberliegenden
Detektors deren Absorption im Gewebe ermittelt (s. Abb. 13-1). Da in jeder Ebene zahlreiche
Aufnahmen aus unterschiedlichen Winkeln
gemacht und die absorbierten Strahlenmengen
mit einem Computerprogramm verrechnet
werden, lassen sich einzelne Strukturen recht
genau darstellen. Man untersucht nacheinander einzelne horizontale, ungefähr 2 cm dicke
Schichten, sodass schließlich etwa 8 Horizontalschnitte durch das Gehirn vorliegen (daher
auch der Name Tomographie, von griech. tomos = Abschnitt und graphein = zeichnen).
Dabei liegt der Kopf (bzw. das andere zu untersuchende Organ) des Patienten in der Mitte
einer Röhre, an deren Wand eine Röntgenquel-
Die zu untersuchende Person liegt auf dem Rücken in einer Röhre, an deren Wand sich der
Röntgenquelle genau gegenüber der Röntgendetektor befindet. Die Untersuchung beginnt
beispielsweise mit dem obersten Schädelabschnitt. Röntgenquelle und Detektor liegen auf
Höhe der Schädelspitze.
Detektor
Ist die Aufnahme gemacht, so
drehen sich Quelle und Detektor
um einen kleinen Winkel und
der Vorgang wird wiederholt, bis
die Ausgangsstellung erreicht ist.
Die Röntgenaufnahmen werden
mittels eines Computers
verrechnet, sodass die Abbildung
einer horizontalen Schicht von
Gehirn und Schädel in hoher
Auflösung entsteht.
Röntgenquelle
Danach werden Quelle und
Detektor längs der Körperachse
etwas nach kaudal verschoben;
nun beginnt die Darstellung der
nächsten Schicht.
Abb. 13-1 Prinzip der Computertomographie (nach Köhler 2010 a, S. 125; Abdruck mit freundlicher Genehmigung von CIP-Medien, München)