Arbetsmetoder och registreringstekniker inom kognitiv vetenskap

The biology of the mind

Kardioventrisk Teori; Viss dualism - men ej i likhet med Platon.

Cerebral teori

Ventrikel teori

Frenologi

Aggregated field

• - Störning på syntaxnivå
• - Svårighet att relatera diskursnivå till syntaxnivå; Svårt att skilja mellan: Kalle läste Boken, Boken läste Kalle - Boken lästes av Kalle.

• - Störning på ord/morfemnivå
• - Syntaxnivå intakt
• - Har svårt att uppfatta och använda betydelsen hos morfem, nonsensprat

• Watson
• Skinner
• Pavlov

• Wertheimer
• Köhler
• Koffka

1949

• En artär blir blockerad; Thrombus. 
• Eg; risk vid höga kolesterol värden.

• En artär som brister; Ruptured Aneurysm. 
• Eg; risk vid högt blodtryck.

• Gliomas - abnormal tillväxt av gliaceller.
• Meningomas - abnormal vävnadstillväxt mellan hjärnhinnorna
• Metastaser - lung, bröst eller hudtumörer som sprids via blod eller lymfvätska.

• Alzheimers sjukdom
• Parkinsons Sjukdom
• (PSP) Progressive supranuclear palsy 
• Picks disease

• Multiple Skleros (MS) (Possibly infectious)
• AIDS/HIV - infektions demens; Viral infection. 
• Herpes simplex; Viral infection. 

Korsakoffs Sjukdom - Alkohol demens; näringsbrist.

• Dysfunktion i basal ganglion; 
• Idiopatisk parinsonism "okänd" störning i dopaminsproduktion (kan behandlas med L-Dopa)

Electroencephalography

Event-related potentials

• Elektriska potentialer genom elektroder på hjässan. 
• Eg; Förändringar mellan sömn och vaket tillstånd kan studeras.

Event-related potentials, förändringar som kan mätas under kort tid när försökspersoner får utföra någon form av kognitiv uppgift. För att upptäcka dessa små avvikelser (ERP) så måste man aggregera data från många upprepningar.

Standardiserade positioner för elektrodplacering.

Skillnad i den elektrofysiologiska signalen mellan olika kognitiva betingelser.

• Fördelar: Mycket bra temporal upplösning
• Relativt billigt

Nackdel: Dålig spatial upplösning

Magnetoencephalografi

Baseras i princip på samma teknik som ERP/EEG, men har bättre spatial upplösning, bäst för att mäta aktivitet i kortikala områden.

Transcranial Magnetic Stimulations.

• Vid TMS så har forskare möjlighet att få tillfälligt störa (slå ut) kortikala områden på friska försökspersoner (also called, virtual lesions). 
• Detta genom att skicka en magnetisk puls genom skallbenet: 
• Single-pulse stimulations - enskilda pulser 
• Repetetive TMS - ett antal pulser

• CAT - computer-aided tomography
• CT - computerized tomography

Magnetic Resonans Imaging and functional magnetic resonans imaging.

Diffusion Tensor Imaging

Mäter densiteten i den vita substansen, samma princip som MRI men istället för att den registrerar väteatomer registreras rörelsen av vatten i axonerna.

Positron Emission Tomography

• Teknik som baseras på sönderavfall av radioaktiva spårämnen. Olika spårämnen används beroende på vad man vill undersöka;
• Glukos - metabolism
• Aminosyror - proteinsyntes
• Antagonister till transportsystemet - t.ex. dopamin för att undersöka täthet och spridning av receptorer
• Syre - blodflöde (vanligast!)

• Vatten som innehåller det radioaktiva spårämne injiceras i blodet. Den mängd spårämne som ackumuleras i hjärnan är i direkt proportion till lokalt blodflöde. 
• Högre blodflöde i de delar av hjärnan som är mest aktiverade.

• Fördelar: Bra spatial upplösning
• Möjlighet att använda olika spårämnen för att undersöka olika aspekter av hjärnans funktion, tex dopaminergiska system
• Tyst miljö

• Nackdelar:Dålig temporal upplösning, kan inte mäta förändring över tid. 
• Dyrt
• Försökspersoner måste utsättas för små mängder av radioaktivitet.

Blood oxygen level dependent.

• Fördelar; mkt bra spatial upplösning, ner till några millimeter. 
• Relativt god temporal upplösning
• Billigare än PET - fortfarande relativt dyrt
• Anatomiska bilder på försökspersoner 
• Kräver inte injektion av spårämne

• Nackdelar; Inte samma möjlighet som med PET att undersöka transmittorsystemet. 
• Svår att få bra signal i vissa regioner.

• Man har möjlighet att mäta förändringar av aktivitet i hjärnan under olika kognitiva uppgifter. 
• Man har möjlighet att mäta förändringar i hjärnaktivitet i relation till olika psykiatriska tillstånd, (eg; schizofreni, depression)
• Mäta förändringar i hjärnaktivitet mellan olika normala grupper, eg, äldre och yngre.
• För att få en diagnos på olika sjukdomstillstånd.

MRI uses magnetic fields and radio waves to produce high-quality two- or three-dimensional images of brain structures without injecting radioactive tracers.

• Spatial: ~3mm
• Non-invasive
• Multidirectional
• Fairly short procedure
• Shows structure—not function
• Uses x-rays

• Spatial: Terrible
• Temporal: Excellent
• Non-invasive
• Excellent temporal resolution 
• Inexpensive
• Terrible spatial resolution

• Spatial: 2mm
• Temporal: 1msec
• Non-invasive
• Poor availability
• Expensive

• Spatial: Terrible
• Temporal: 1msec
• Non-invasive
• Inexpensive
• Graphs brainwaves—no images
• Poor resolution

• Spatial: 1mm2, 1mm3 with SNR
• Non-invasive
• Not for those with metal implants

• Spatial: <1mm
• Temporal: 200msec per slice>
• Non-invasive
• Excellent resolution
• Shows brain activity
• Multidirectional
• Expensive
• Lengthy procedure
• Not for those with metal implants

• Spatial: <1mm
• Non-invasive
• No special preparation
• Multidirectional
• Expensive
• Shows structure—not function
• Not for those with metal implants

• Spatial: 5mm
• Temporal: 30secs
• Sensitive
• Good resolution
• Shows brain activity
• Invasive (radioactive materials)
• Expensive
• Limited to short tasks (30secs)

SANT

SANT

SANT

FALSKT

FALSKT

FALSKT

FALSKT

FALSKT

SANT

FALSKT

SANT

FALSKT 

SANT

Functional MRI (fMRI) relies on the magnetic properties of blood to enable scientists to see images of blood flow in the brain as it is occurring. Thus researchers can make “movies” of changes in brain activity as patients perform various tasks or are exposed to various stimuli. 

Electroencephalography uses electrodes placed on the scalp to detect and measure patterns of electrical activity emanating from the brain.

Magnetoencephalography (MEG) is the measurement of the magnetic fields produced by electrical activity in the brain, usually conducted externally, using extremely sensitive devices.

An event-related potential (ERP) in the brain is used to investigate the electrophysiological responses measured by electroencephalography (EEG) as a response to a certain event. This event is usually the exposition of a stimulus. As the EEG reflects thousands of simultaneously ongoing brain processes, the brain response to a certain stimulus or event of interest is usually not visible in the EEG. For this reason, the ERP is calculated by averaging the EEG data of dozens to thousands of stimulus expositions. Certain conditions manipulated by the independent variables of the stimulus set are compared, e.g., the presentation of a word and a non-word compared can reflect the temporal characteristics of semantic processing in the brain.

Computed tomography (CT), sometimes called CAT scan, uses special x-ray equipment to obtain many images from different angles, and then join them together to show a cross-section of body tissues and organs. CT scanning provides more detailed information on head injuries, stroke, brain tumors, and other brain diseases than do regular radiographs (plain x-ray films). It also can show bone, soft tissues and blood vessels in the same images. CT of the head and brain is a patient-friendly exam that involves radiation exposure.

Utvecklingspsykologi 

Associationism 

Psykofysik

Lokaliseringsperspektiv