Question 1

מהי נוירופיזיולוגיה ומה היא חוקרת?

Accepted Answer

נוירופיזיולוגיה היא חקר אופן פעולתו של מערכת העצבים, כולל המוח, חוט השדרה, העצבים ההיקפיים ואיברי החושים. נוירופיזיולוגים חוקרים את מערכת העצבים ברמות ארגון מרובות, ממערכות תפקודיות ומעגלים ועד לנוירונים בודדים ותאים עצביים. המיקוד המאחד הוא הבנת המנגנונים המייצרים ומפיצים דחפים חשמליים בתוך נוירונים ובינם לבין עצמם.

Question 2

כיצד תרמו לואיג'י גלוואני (Luigi Galvani) ואמיל דו בואה-ריימונד (Emil Du Bois-Reymond) לנוירופיזיולוגיה?

Accepted Answer

בשנת 1771, לואיג'י גלוואני (Luigi Galvani) הדגים כי זעזוע חשמלי יכול לגרום להתכווצות של שריר צפרדע מתה, והציע את ה"חשמול החייתי" כסיבה לכך. מאוחר יותר, בשנות ה-40 של המאה ה-19, הוכח על ידי אמיל דו בואה-ריימונד (Emil Du Bois-Reymond) כי החשמול החייתי הוא למעשה דחף עצבי או פוטנציאל פעולה. תגליות אלו ביססו את העובדה שאותות חשמליים הם הבסיס לתפקוד מערכת העצבים.

Question 3

מהי טכניקת ה-patch clamp ומדוע היא חשובה?

Accepted Answer

אלקטרופיזיולוגיית patch clamp, שפותחה בשנת 1976 על ידי Erwin Neher ו-Bert Sakmann, משתמשת באלקטרודת קפילרית עדינה מזכוכית הנאטמת על נוירון כדי לנטר פעילות חשמלית ברמה התאית והמולקולרית. טכניקה זו מאפשרת לחוקרים ללמוד על תעלות יונים ותכונות ממברנה בפירוט רב, מה שהופך אותה לאחת השיטות הנפוצות ביותר לחקר נוירונים כיום.

Question 4

כיצד דימוי סידן (calcium imaging) מסייע לחוקרים ללמוד על פעילות נוירונלית?

Accepted Answer

דימוי סידן (Calcium imaging) טוען נוירונים בצבע פלואורסצנטי שבהירותו משתנה בתגובה לריכוז סידן תוך-תאי מוגבר. מכיוון שרמות הסידן עולות במהלך פוטנציאלי פעולה, טכניקה זו מספקת מדד עקיף לעירור נוירונלי לאורך הנוירון כולו, ובכך מאפשרת לחוקרים להמחיש דפוסי פעילות בתאים חיים.

Question 5

מהי אופטוגנטיקה וכיצד היא מקדמת את המחקר בנורופיזיולוגיה?

Accepted Answer

אופטוגנטיקה, שפותחה בשנת 2005, כוללת הנדסה גנטית של נוירונים להבעת תעלות יונים הרגישות לאור הנקראות אופסינים. באמצעות הפעלת תעלות אלו בעזרת אור ממוקד, חוקרים יכולים לעורר או לעכב נוירונים ספציפיים בדיוק חסר תקדים, מה שמאפשר מניפולציה מפורטת של מעגלים נוירונליים וחשיפה של האופן שבו נוירונים ספציפיים שולטים בהתנהגות.

Question 6

מהם ממשקי מוח-מכונה וכיצד הם משתמשים בנרופיזיולוגיה?

Accepted Answer

ממשקי מוח-מכונה מנטרים את פעילות המוח בזמן שנבדק חושב על ביצוע משימה, כגון הזזת סמן. פעילות עצבית זו מומרת לפקודות מחשב השולטות במכשירים חיצוניים. יישום זה מדגים כיצד מחקר נוירופיזיולוגי מאפשר שליטה במכשירים באמצעות מחשבה, ובכך מציע יתרונות טיפוליים פוטנציאליים עבור מטופלים עם לקויות מוטוריות.

Question 7

במה נבדלות אלקטרואנצפלוגרפיה ואלקטרוקורטיקוגרפיה במדידת פעילות מוחית?

Accepted Answer

אלקטרואנצפלוגרפיה (EEG) משתמשת באלקטרודות המוצמדות לגולגולת כדי לנטר באופן לא פולשני פעילות חשמלית לאורך המוח כולו. אלקטרוקורטיקוגרפיה (ECoG) מציבה אלקטרודות ישירות על פני השטח של המוח, בדרך כלל במהלך הליכים קליניים כמו ניתוח לאפילפסיה, ובכך מספקת רזולוציה מרחבית גבוהה יותר. שתי הטכניקות מסייעות לנוירופיזיולוגים לחקור דפוסי פעילות מוחית בקנה מידה רחב.

מבוא לנוירופיזיולוגיה - חידון הערכה