Textbook Notes (368,117)
Canada (161,660)
Psychology (1,112)
PSYC 271 (57)
Prof. (9)
Chapter 5

271 Ch.5.docx

15 Pages
Unlock Document

PSYC 271

Part One: Methods of Studying the Nervous System  5.1 Methods of Visualizing and Stimulating the Living Human Brain X­rays are basically useless to see the brain because more of the X­ray is absorbed and little  information gets to the brain Contrast X­Ray  Injecting into one compartment of the body a substance that absorbs X­rays is less than or more  than the surrounding tissue  Heightens the contrast between the compartment and the tissue  Cerebral angiography – infusion of a radio­opaque dye into a cerebral artery to visualize the  cerebral circulatory system during X­ray photography  Localizing vascular damage – location of tumor  X­ray computed tomography  CT­ visualize brain and other internal structures of living body  Patient lies with his/her head positioned in the center of a large cylinder  One side is a Xray tube that projects beam through head and detector is on the other side  Rotate around the head and takes multiple pictures – combined and then they provide a 3­D  representation of the brain  Magnetic Resonance Imaging  MRI­ high res images are constructed from measurement of waves that hydrogen atoms emit when  they are activated by radio waves  Color coded 2­D image is presented  Spatial resolution – detect and represent differences in spatial location Can also produce 3­D MRI scan Positron Emission Tomography  PET – first brain imaging technique to provide images of brain activity – functional brain images  rather than structural images  2­deox glucose (2­DG) – injected into carotid artery – artery of the neck that feeds ipsilateral  cerebral hemisphere­ similar to glucose so its taken up by energy consuming cells  It accumulates in active neurons – or associated ones until it is broken down Colored map of activity  Functional MRI Produce images representing increase in oxygen flow in blood to active areas of the brain  Possible because  Active areas take u more oxygenated blood – accumulates  Oxygenated blood has more magnetic properties  Bold signal­ blood oxygen level dependent signal   4 advantages: nothing has to be injected  structural and functional info in the same image  spatial resolution is better  used to produce 3­D images of activity over the entire brain  Relation between BOLD signal and neural activity is complex and variable  fMRI is too slow to capture neural responses – can miss a lot of activity  Magneto encephalography  MEG­ changes in the magnetic fields on the surface of the scalp that are produced by changes in  the underlying patterns of neural activity  Temporal resolution­ fast changes in neural activity  Transcranial Magnetic Stimulation  PET, fMRI and MEG can all show a correlation between brain and cognitive activity but they can’t  prove a causal relationship  TMS creates a magnetic field under a coil, temp turns off part of the brain while effects of disruption  on cognition and behavior are assessed  5.2 Recording Human Psychophysiological Activity  Scalp Electroencephalography  EEG­ gross electrical activity of the brain – recorded by large electrodes and the technique is called  electroencephalograph  Disk shaped electrodes, half the size of a dime –taped to the scalp  Reflects sum of electrical events throughout the head – include action potentials, postsynaptic  potentials and electrical signals from skin, muscles, blood and eyes  Associated with conscious states or cerebral pathology  Alpha waves – regular 8­12 per second, high amplitude with relaxed wakefulness  Decrease in amplitude as they spread from their source a comparison of sources are recorded from  various sites on the scalp  EEG that accompany certain psychological events – event related potentials ERPS Sensor evoked potential – change in cortical EEG signal that is elicited by momentary  presentation of sensory stimulus  Two parts – response (the signal), ongoing background EEG – the noise  Signal is part of recording of interest and noise isn’t  Signal averaging – reducing noise  Calculates click and then averages it out and plots, noise is canceled by the averaging  Average evoked potentials – AEP­ various waves in averaged signal – characterized by  direction and latency  P300 is positive at 300 ms after stimulus – meaning for the subject  Far­field potentials –evoked potentials in first few ms are not influenced by meaning for the  subject – originate far away in sensory nuclei of brain stem  Failed on spatial resolution  New technologies are putting in many electrodes and computer software – enable amplitude of  evoked EEG signals  Muscle Tension  Muscle fiber = all­or­nothing when activated by motor neuron  Few fibers are always contracting to maintain overall tone – tension of muscle  Movement = large number of fibers contract at the same time  Anxious people = tense  Electromyography – muscle tension measure EMG  Two electrodes taped to the surface of the skin over the muscle of interest  Increase in tension = increase in amplitude of EMG – usually converted into total amounts  and  then plotted as a continuous measure  Eye Movements  Electrooculography – recording eye movements – EG  Based on the fact that there is steady potential difference between the front (positive) and back  (negative) of the eyeball  Change in potential = eye movement – recorded  Horizontal and vertical movements can be recorded  Skin Conductance  Emotional thoughts and experience are associated with increases in ability of skin to conduct  electricity  Skin conductance level – SCL and skin conductance response SCR  SCL is measure of background level of skin conductance with the situation  SCR is the transient changes in skin conductance that are associated with discrete experiences  Sweat glands become active in emotional situations  Cardiovascular Activity  Cardiovascular system and emotion  Two parts – blood vessels and the heart – distributes oxygen and nutrients to tissues of the body –  removing metabolic waste and transmitting chemical messages  Three measures  Heart Rate – signal that is associated with each heartbeat can be recorded through electrodes  placed on the chest  Electrocardiogram –ECG or EKG – 70 beats per minute  Blood pressure­  Arterial blood pressure is two different measures  Measurement of the peak pressure during the periods of heart contraction, the systoles  Minimum pressure during periods of relaxation­ diastoles  Ration s/d  ­ 130/70 mmHG  Hypertension­ 140/90mmHG  Sphygmomanometer­ device that is a hallow cuff measured the pulse  Blood Volume  Psychological events – change in engorgement of genitals with sexual arousal  Plethysmograph­ various techniques for measuring changes in volume of blood in particular  part of body  Record volume of target tissue by wrapping strain gauge around it  Utility in measuring vlood in fingers or similar organs  Shine a light through tissue and measure amount of light – more blood = less light  5.3 Invasive Physiological Research Methods  Stereotaxic Surgery  First step – experimental devices are positioned in the depths of the brain  Atlas to provide directions to target site  Instrument for getting there  Stereotasticatlas­ locate brain structures Series of individual maps , one per page for 2D and then all distances are in mm from reference  point  Bregma – point on top of skull were two major sutures (seems in skull) intersect  Stereotamatic instrument –  Head holder – holds brain in position and orientation Electrode holder – holds device to be inserted  ­ gears allows this to moved in 3D; ant­pos; dor­ven;  late­medi Lesion Methods  Aspiration Lesions  Area of cortical tissue that is accessible to eyes and instruments of surface  Aspiration – method of choice  Drawn out by suction through glass pipette – white matter is more resistant so must be peeled  away  Radio Frequency  High frequency currents are passed through target tissue from electrode  Heat destroys tissue  Knife Cuts Sectioning is used to eliminate conduction in a nerve or tract  Cryogenic Blockade  Coolants are fired until the nerve tissue freezes and stops firing – above freezing level so there is  no structural dame  Warms up and returns to normal  Interpreting Lesion Effects  You can’t just destroy one section on its own  Bilateral and Unilateral Lesions  Unilateral­ one side of the brain  Bilateral­ both sides of the brain – more preferred choice  Electrical Stimulation  Bipolar electrode – two insulated wires wound tightly together and cut at the end  Waek = immediate increase in firing  Behavioural effects that are opposite of lesion  Invasive Electrophysiological Recording Methods  Intracellular Unit Recording  Moment by moment record of graded fluctuations in one neuron’s membrane potential  Chemically immobilized animal  Extracellular Unit Recording  Action potentions by placing microtip in extracellular fluid beside neuron  Record of firing but no membrane potential information 100 neurons by analyzing correlations through different electrodes implanted in same general area  Multiple­Unit Recording  Tip is lager and picks up signals from multiple neurons  Slight shifts = little effect  Total number of action potentials per unit of time  Invasive EEG recording  Implanted wire electrodes instead of skull screws  5.4 Pharmacological Research Methods  drugs that either increase of decrease effects of neurotransmitters and observe  Routes of Drug Administration  Fed or injected through a tube into the stomach – intragastricall or injected hyodermiclly into  peritoneal cavity of abdomen – intraperitoneall –IP Into large muscle – intramuscular IM Fatty tissue beneath skin – subcutaneousl SC Large surgece vein – intravenousl IV  Selective Chemical Lesions  Neurotoxins – neural poisons that have an affinity for certain components of the nervous system  E.g kainic acid is taken up by cell bodies at the tip of the cannula and destroys those neurons and  leaves neurons with axons unscated  6­OHDA is also one that responds well  Measuring Chemical Activity of the Brain  Chemical activity of brains in animals  The 2­Deoxyglucose Technique  2DG is similar to glucose in structure but doesn’t get metabolized  So you give it to the animal and get it to do a task and then the 2DG kills the animals take the brain  out and slice it  Autoradiograph­ coated with photographic emulsion and stored in the dark then developed – high  levels of absorption is black spots and density can then be color coated  Cerebral Dialysis  Method of measuring the extracellular concentration of specific neurochemicals in behaving  animals  Implantation in brain of a tube with a semipermeable section – positioned in the structure of 
More Less

Related notes for PSYC 271

Log In


Join OneClass

Access over 10 million pages of study
documents for 1.3 million courses.

Sign up

Join to view


By registering, I agree to the Terms and Privacy Policies
Already have an account?
Just a few more details

So we can recommend you notes for your school.

Reset Password

Please enter below the email address you registered with and we will send you a link to reset your password.

Add your courses

Get notes from the top students in your class.