Sinirbilim ile ilgili her şey burada→

Temel Beyin Görüntüleme Sistemleri

İlk önce fMRI yönteminden bahsetmek istiyorum. fMRI açılımın fonksiyonel manyetik rezonans görüntülemedir. Bu görüntüleme bize genelde şu bilgiler verebilir; herhangi bir davranışta bulunan insanın o davranışının beyinde nerede aktive olduğunu gösterir. Bu yöntem davranışsal nörofizyoloji konusunda oldukça önemli ve kullanışlıdır. Peki bu fMRI nasıl çalışır? Kitapta nöro-mühendislik veya daha çok alete ilişkin işlemsel konulara yer vermek istemedim fakat bu görüntüleme yöntemlerinin çalışma şekli yine konuya dair açıklamalara yardımcı olacaktır. fMRI yöntemi çeşitli uyaranlar verilerek aktivasyonunu beyinde nerede gerçekleştiğini ölçme ile ilgili bir görüntüleme çeşididir. Gerek işitsel gerek görsel olarak verilen uyaranlar sonucu oksijenlenme ve kan akışı artarak fMRI verdiği ışınlar sayesinde elektronik veya dijital ortamda gözetlenerek sonuç çıkartır. Bu yöntem genelde araştırma konularında fazlaca kullanılır. Örneğin görsel olarak verilen uyaranda oksipital lobda diğer loblara göre oksijenlenme ve kan akışı artar. Bu durum nöronal düzeyde de artış gösterir. Zaten düzey artışı (nöronal) kan akışı ve oksijenlenme seviyesini arttırır. Oksipital lobda ki aktivasyon fMRI kullanılarak görselin dorsal akış veya ventral akış olup olmadığını veya bu kortekste hangi alanların (primer olarak) aktivasyona uğradığını söyler.
FMRI konusunu daha iyi anlamak için örneklendirmek gerekirse bir sinestezi hastasının tanısının konulması için fMRI sistemine soktuğumuzu düşünelim. Amacımız sinestezi hastasının karıştırdığı devreleri bulmak olsun. Bu sinestezi hastası gördüğü her rengin ve bu renklerin ayrı tonlarıda dahil olarak tadını aldığını düşünelim. Araştırmamıza başlamamız için sinestezi hastasını fMRI sistemine dahil ederek çeşitli aletleri ayarlayarak uyaranlar (görsel ve renk bakımından yoğun) vererek gördüğü her rengin tadını söylemesini isteyelim. Burada fMRI sistemde sinestezi hastası her bir renk için oksipital lobunda farklı olarak bölgeler aktive olacaktır fakat aynı zamanda tat duyusuna ilişkin olan bölümüde aktivasyona uğrayacaktır. Hastaya gösterilen kırmızı rengi oksipital lobda bir kan akışı ve oksijenlenme yaratarak aynı anda kırmızı rengi hastanın çilek tadını almasını sağlıyor ve bu durumda tat ile ilişkin bölgelerde de (orbitofrontal korteks, anterior singulat korteks vb.) oksijenlenme ve kan akışı hızının artışını görerek sinestezi hastasının durumu hakkında bilgi sahibi olabiliyoruz. Fakat yine bu durumda veya bu deneyde önemli birkaç nokta unutulmamalıdır. Beyin hiyerarşi içinde çalışır ve aktivasyon durumları neredeyse beynin çoğu tarafında gözlemlenebilir. Sinestezi hastasına verilen uyaran sadece oksipital lobda bir aktive göstermez. Burada sadece diğer kortekslere oranla daha fazla gir kan akışı ve daha fazla bir oksijenlenme söz konusu olur. Tabi bu durum nöronal düzeyde aksiyon potansiyellerin sebebiyet verdiği olabilir. Deneyde ölçülen durumda fMRI sistemde hem oksipital lob hemde tat duyusuna ilişkin olan korteksyel bölgelerde arteryal durum ve oksijenlenme gözlemlenmesi yine bu sistemin verdiği radyo dalgaları ve ışınları ile dijital sisteme yansıyarak renklerin durumu (bilgisayar ortamında görülen aktivasyonunun derecesini renklerin değişiklikleri ile anlaşılabilir hale getiren renkler) ile bilgi edinebilir.
Bunun dışında diğer bir görüntüleme çeşidi olan MR ise daha çok hastalık tanısı gibi durumlarda kullanılır. MR kendi içerisinde birçok alt görüntüleme sistemine ayrılarak değişiklik gösterir. Örneğin kranial MR yöntemi organların, yumuşak dokuların ve kemikler hakkında bilgi verirken volumetrik MR ise daha kapsamlı ve ince bir iştir. Volumetrik MR yönteminde incelenmek istenen beyin bölgesinin hacmi ölçülür ve ince kesitler ile birlikte bu durum üstüne tekrar çekimler yapılarak durum ölçülür. Genel olarak MR yöntemi Manyetik Rezonans yöntemidir. Yöntem genel olarak sadece beyin bölgesine uygulanmaz örneğin iç organlara uygulanarak hastalığın veya durumun hakkında bilgi verir. Bu bilgi yöntemini beyine yoracak olursak MR yöntemi beyine radyo dalgaları ile birlikte gönderilerek birkaç fiziko-kimyasal durumdan sonra durum tespit edilir. Tabiki tek olarak beyin hakkında kortikal bölgeler hakkında bilgi edinmeyiz. Örneğin talamus, hipofiz bezi gibi subkortikal bölgelerin durumları, konumları veya işleyişi hakkında bilgi sahibi olabiliriz. MR konusunun daha iyi anlaşılabilir hale gelmesi için bir örnek vererek açıklamak iyi olacaktır. Aslında fMRI, MR ve diğer görüntüleme yöntemlerini açıkladıktan sonra bir araştırma veya vaka örneği vererek açıklamak konuları daha aydın hale getirecektir.
MR yönteminde hastamız multipl skleroz teşhisi konulmuş olsun. Vakanın en önemli teşhisinin ve durumu hakkında bilgi sahibi olmak için MR’a sokmak duruma açıklık getirir. Multipl skleroz hastalığı bağışıklık sisteminin çökmesi ve buna takiben dengesizlik, kaslarda güçsüzlük ve kısmı felç gibi durumlarda belirtileri ile kendini belli eder. Beyin MR’nda multipl skleroz hastalığı merkezi sinir sistemi ile ölçülerek kontrol edilir. Hastamızın merkezi sinir sisteminde lezyon oluştuğunu ve buna bağlı olarak hastalığın geliştiğini varsayalım. 9 lezyon durumu (merkezi sinir sisteminde oluşan lezyonlar) beyinde çeşitli negatif faaliyetler göstererek MR’da soluk renkli görünerek teşhis konulabilir (2000, Thampson ve arkadaşları). Bu hastalık tabiki sadece MR yöntemi ile anlaşılmaz bu görüntüleme sisteminin yanında işitsel ve görsel uyaranlar verilerek ölçüm yapılır, beyin-omurilik sıvısı alınarak (ki bu sıvının koruyucu bir sıvı olduğundan bahsetmiştik.) sıvının ölçümü ile durum anlaşılabilir veya motor faaliyet ölçümü için çeşitli rehabilite durumları oluşturulur.
Bir başka görüntüleme çeşiti olan BT yöntemi ise diğerlerinden çokta farklı değildir. BT açılımı bilgisayarlı tomografidir. Beyin damarları hakkında bilgi edilir. Erken teşhiste önemlidir. BT genelde kanama ile ilişkin olan durumlarda kullanılır. Yine çeşitli x ışınlar gönderilerek kanamanın lokalizasyonu görünebilir. Bu görüntüleme çeşidinin örneğini kitapta bulunan beyini koruyan yapılarda dura mater, araknoid mater ve pia mater (meninks) başlıklarında bir kanama ile BT taramasında görülen kanama örneği verilmiştir.
PET yani açılımı ile pozitron emisyon tomografi kanser veya tümörler hakkında bilgi vermektir. PET yöntemi diğerlerinden biraz daha farklıdır. Bu yöntemde radyoaktif bir madde vücuda verilerek birkaç zaman sonra bu maddenin gezimi ve dağılımı sonucunda kanser dokusu hakkında bilgi sahibi olabiliriz. Kanserli dokuya yaptığı işlem sonucunda dokunun metabolizmasını, yayıldığı alanları gibi bilgileri bize verir.

Barış Akar
İstanbul Üniversitesi Cerrahpaşa- Psikolojik Danışmanlık ve Rehberlik 4.Sınıf Öğrencisi. Sinirbilim Topluluğu Kurucu/Başkanıdır. Sinirbilimin her alanına ilgi duyup bu yönde etkinlikler düzenleyip, kitaplar yazmaktadır. İlke olarak sinirbilimi geliştirmek, yaymak ve araştırmak olarak benimsemiştir.