脑成像技术
越来越多的神经心理测验与脑成像技术结合使用,以识别具体的缺陷以及可能的大脑异常。临床医生使用脑成像技术来确定患者是否存在脑损伤或肿瘤。研究者使用脑成像来寻找心理障碍人群和正常人群在脑活动或脑结构方面的差异。让我们回顾一下现有的脑成像技术以及它们现在能给我们提供的信息。
计算机断层扫描(computerized tomography; CT)是X射线程序的优化。在CT中,狭窄的X射线束从不同角度对大脑的单层平面进行扫描。测量各光束被吸收的辐射量,计算机程序可以根据测量数据构建大脑切面的图像。通过多次类似的扫描,计算机可以构造出包含主要脑结构的三维图像。CT扫描可以发现脑损伤、肿瘤和脑结构异常。CT技术有两个主要缺点,一是患者必须暴露在对人体有害的X射线中;二是它只能提供脑结构图像,不能提供脑活动图像。

正电子发射断层扫描(positron-emission tomography; PET)可以提供脑活动的图像。PET要求给患者注射一种无害的放射性同位素,如氟脱氧葡萄糖(fluorodeoxyglucose; FDG)。这种物质可以通过血液进入脑中。活跃的脑区需要FDG中的葡萄糖作为营养成分,因此FDG就聚集在这些脑区。同位素衰减的过程会释放FDG中一种称为正电子的亚原子粒子。释放出来的正电子与电子发生碰撞,两者在碰撞中湮灭,转化成两个光子,并分别朝相反方向运行。PET扫描仪能检测到这些光子以及它们湮灭的位置,并构建出脑图像,从而显示出最活跃的脑区。PET扫描可用于显示心理障碍患者和健康人群特定脑区的活动水平的差异。
还有一种评估脑活动的技术是单光子发射计算机断层扫描(single photon emission computed tomography; SPECT)。SPECT程序与PET所使用的程序非常相似,但注射的追踪物质不同。它不如PET准确,但价格相对便宜。
与上述几种技术相比,磁共振成像(magnetic resonance imaging; MRI)具有几大优点。它不需要让患者暴露在任何辐射中或注射放射性同位素,因此在同一个人身上可以反复使用。它提供的脑结构解剖图像比其他技术更加精细,并且可以在任何角度成像。结构性磁共振成像提供脑结构的静态图像,功能性磁共振成像(fMRI)可提供脑活动的图像。
MRI需要在患者的脑部周围形成磁场,使脑中的氢原子重新排列。打开或关闭磁场时,氢原子的位置会发生变化,从而释放出磁信号。计算机可以读取这些信号并重建出大脑的三维图像。为了评估脑部的活动,MRI以毫秒级的间隔形成图像,显示出脑是如何从这一刻变化到下一刻,或者如何对刺激进行反应的。研究者可以用MRI来研究几乎所有心理障碍的结构性或功能性脑部异常。






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