ЭЭГ удобный, современный и безопасный метод исследования головного мозга

Как проходит исследование головного мозга?

Рассказываем о высокоточных методах диагностики, которые используют для обследования головного мозга.

Головной мозг — самый сложный орган человеческого тела, ведь он связывает между собой все системы организма. Именно поэтому исследование головного мозга проходит с применением самых высокотехнологичных устройств диагностики.

Когда нужно обследовать мозг

С помощью высокоточной диагностики головного мозга врач может поставить диагноз или отследить развитие заболевания. Назначить обследования мозга или сосудов могут невролог, флеболог и травматолог из-за следующих жалоб:

  • головные боли неясной природы;
  • травмы головы;
  • потеря чувствительности в конечностях, снижение зрения, слуха и обоняния;
  • нарушение координации, постоянная общая слабость;
  • судороги.

При подозрении на инсульт и диагностике опухолей и эпилепсии, исследования просто необходимы — с их помощью можно обнаружить новообразования, закупорки и разрывы сосудов, гематомы, инородные тела и нефункционирующие участки мозга. Так как патологии в разных участках головы могут вызывать совершенно разнообразные симптомы, врачи очень часто назначают исследования головного мозга.

Виды исследований головного мозга

Самые распространённые и информативные виды исследований головного мозга — это компьютерная и магнитно-резонансная томография. Они позволяют получить качественные снимки мозга в нескольких проекциях, что помогает в диагностике любого недуга.

Магнитно-резонансная томография головного мозга

Абсолютно безопасный способ обследования, который практически не имеет противопоказаний. Опасен только пациентам с кардиостимуляторами и металлическими имплантатами в теле — магнитное поле томографа может сместить или нагреть предметы из металла и нарушить работу механизмов.

На полученном изображении можно рассмотреть плотные и мягкие ткани, сосуды и новообразования. Снимок МРТ проводится в нескольких проекциях на необходимой глубине, поэтому доктор может оценить состояние любого участка мозга.

Перед процедурой необходимо снять все металлические предметы и аксессуары. Чтобы не раздеваться перед исследованием, можно просто надеть одежду без молний и металлических пуговиц.

Для проведения МРТ пациент ложится на кушетку. Лаборант может дать наушники, защищающие от очень громких звуков во время процедуры. Затем пациента помещают внутрь томографа. Нужно сохранять неподвижность, так как смена положения тела исказит изображение. Обследование мозга обычно проводится не более получаса. По желанию пациента, если он почувствует себя некомфортно, процедуру можно прекратить или приостановить без вреда для информативности исследования.

Компьютерная томография головного мозга

Работает на основе рентгеновских лучей, поэтому её не рекомендуется проводить детям, беременным и кормящим женщинам. Но для всех остальных пациентов она абсолютно безопасна.

После КТ можно получить 3D-снимок головного мозга. Он такой же качественный, как и МРТ: на нём видны все структуры мозга и сосудов. Поэтому выбор между двумя видами томографии основан только на имеющихся противопоказаниях.

Металлические предметы также будет необходимо снять: они не опасны, как при МРТ, но мешают прохождению излучения. Если этого не сделать, часть изображения потеряется.

Существенный плюс компьютерной томографии — небольшие изменения положения тела не скажутся на результате. В остальном процедура мало отличается от проведения МРТ. Пациента на кушетке помещают в томограф и наблюдают за ним во время процедуры. Исследование длится не больше 15–20 минут и его можно прекратить в любой момент по просьбе пациента.

Томографию могут провести с использованием контрастного вещества, чтобы получить более детальные и чёткие снимки. Для этого сначала проходит обычное исследование, а затем пациенту внутривенно вводят красящее вещество. После этого процедура продолжается в течение нескольких минут.

Другие виды исследований

Кроме томографии, для обследования головного мозга применяются ещё несколько видов диагностики:

  • Электроэнцефалография (ЭЭГ) регистрирует колебания электрических импульсов в мозге. На голову пациента прикрепляют электроды, через которые фиксируются и выводятся на бумагу или экран биотоки головного мозга. Это исследование может помочь при задержке психического и речевого развития, эпилепсии и травмах: благодаря нему можно определить неактивные участки головного мозга.
  • Краниография — это рентген черепа в двух проекциях. Используется очень слабое излучение, чтобы не навредить пациенту. Такие снимки помогут определить врождённые дефекты строения и травмы костей черепа.
  • Нейросонография — это ультразвуковое исследование головного мозга у детей от рождения до моменты закрытия родничка. Она не так информативна, как томография и рентген, но является одним из немногих безопасных способов обследования новорождённых.
  • Электронейромиография проверяет прохождение импульсов по нервам. Для этого на кожу в области локализации нервов накладывают электроды, по которым пускают электрический импульс. По интенсивности сокращения мышц доктор определит работоспособность нервов.

Как проходит исследование сосудов?

Для обследования вен и артерий головного мозга применяют ангиографию и ультразвуковое исследование. Оба варианта безопасны, информативны и имеют минимум противопоказаний.

Магнитно-резонансная ангиография

Даёт лучший результат при исследовании мелких сосудов и нервных стволов. В ходе исследования врач получит снимок всех сосудов вашего головного мозга. Это поможет диагностировать микроинсульты и тромбозы, которые не видны на обычном МРТ-снимке головы. Часто её назначают хирурги после операций для контроля состояния.

МРА проходит так же, как и обычная магнитно-резонансная томография, и имеет те же особенности и противопоказания. Перед процедурой нужно снять все металлические предметы, а во время работы томографа нельзя двигать головой. Часто, для правильной диагностики, ангиографию следует совмещать с МРТ головного мозга — это позволит более детально рассмотреть участок патологии.

Компьютерная ангиография

КА сосудов головного мозга по проведению схожа с компьютерной томографией. По итогам процедуры врач получит трёхмерная модель сосудов головы. На полученном изображении можно рассмотреть аномалии строения вен и артерий, атеросклероз, сужение просвета сосудов и новообразования.

Доктор может назначить это обследование как для подготовки к оперативному вмешательству, так и для контроля после лечения. Кроме того, такой вид обследования — выход для пациентов, которые по противопоказаниям не могут провести МРА.

При компьютерной ангиографии можно использовать контрастное вещество, чтобы лучше визуализировать повреждённые участки. Противопоказания для процедуры те же, что и для КТ: беременность и детский возраст.

Ультразвуковая допплерография

Датчик УЗИ ставят на самые тонкие кости черепа. С помощью ультразвука можно найти сужение или тромбоз в сосудах мозга, измерить скорость движения крови, обнаружить аневризмы и участки с изменённым направлением кровотока. Изображение показывается на экране монитора, и, при необходимости, можно распечатать нужный кадр.

С помощью УЗИ можно обследовать как сосуды внутри черепа, так и в шее, если из-за них был нарушен кровоток в мозге. У метода нет противопоказаний, он абсолютно безопасен для пациентов любого возраста. УД не требует дополнительной подготовки или обследований, однако, перед процедурой лучше воздержаться от приёма продуктов и лекарств, влияющих на тонус сосудов.

От чего зависит выбор исследования?

Самые распространённые методы исследований головного мозга: МРТ, КТ и УЗИ. Они достаточно информативны для абсолютного большинства возможных заболеваний. Если вы не знаете своего диагноза и хотите прийти к врачу с уже готовыми анализами, лучшим вариантом будет МРТ или КТ. Они дают достаточно информации по состоянию как самого мозга, так и костных тканей, на них можно различить крупные сосуды.

Читайте также:  Сахарный диабет 2 типа диета и медикаментозное лечение, современные методы, физиотерапия и озонотера

При травмах головы сначала следует провести краниографию. Она даст достаточную информацию о целостности черепа, и, если инородные тела не попали в мозг, другие виды диагностики будут не нужны. Если травма более серьёзная, с внутренним кровотечением и поражением мозга, то вам обязательно сделают томографию.

Если доктор назначил вам обследование сосудов головного мозга, то следует ориентироваться на собственные противопоказания, а также доступность исследований. И томография, и УЗИ показывают одинаково хороший результат.

Решающим фактором при выборе исследований остаётся решение врача. Серьёзная диагностика проводится только по направлению от доктора. Вполне возможно, что он назначит вам сразу несколько процедур для более полного обследования и точной постановки диагноза.

Методы изучения головного мозга

Основными нейрофизиологическими методиками, определяющими функциональное состояние головного мозга человека, на сегодняшний день являются следующие:

Электроэнцефалография (ЭЭГ) – для оценки функционального состояния коры головного мозга.

1. Установка для ЭЭГ

Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) (электро- + греч. encephalos — головной мозг + …грамма) — график электрической активности головного мозга, получаемый в процессе электроэнцефалографии. Это исследование является ключевым в диагностике таких патологических состояний головного мозга, как эпилепсия, эпилептоидные абсансы и другие подобные заболевания, а также в исследовании физиологии сна.
Характеристики ЭЭГ
Для выделения на ЭЭГ значимых признаков её подвергают анализу. Основными понятиями, на которые опирается характеристика ЭЭГ, являются: средняя частота колебаний, их максимальная амплитуда и их фаза, также оцениваются различия кривых ЭЭГ на разных каналах и их временная динамика. Суммарная фоновая электрограмма коры и подкорковых образований мозга пациента, варьируя в зависимости от уровня филогенетического развития и отражая цитоархитектонические и функциональные особенности структур мозга, также состоит из различных по частоте медленных колебаний.
Ритмы ЭЭГ
Одной из основных характеристик ЭЭГ является частота. Однако из-за ограниченных перцепторных возможностей человека при визуальном анализе ЭЭГ, применяемом в клинической электроэнцефалографии, целый ряд частот не может быть достаточно точно охарактеризован оператором, так как глаз человека выделяет только некоторые основные частотные полосы, явно присутствующие в ЭЭГ. В соответствии с возможностями ручного анализа была введена классификация частот ЭЭГ по некоторым основным диапазонам, которым присвоены названия букв греческого алфавита (альфа — 8—13 Гц, бета — 14—40 Гц, тета — 4—6 Гц, дельта — 0,5—3 Гц, гамма — выше 40 Гц и др.).В зависимости от частотного диапазона, но также и от амплитуды, формы волны, топографии и типа реакции различают ритмы ЭЭГ, которые также обозначают греческими буквами. Например, альфа-ритм, бета-ритм, гамма-ритм, дельта-ритм, тета-ритм, каппа-ритм, мю-ритм, сигма-ритм и др. Считается, что каждый такой «ритм» соответствует некоторому определённому состоянию мозга и связан с определёнными церебральными механизмами (Рис.2).

Рис.2. Основные стадии бодрствования, различимые на электроэнцефалограмме человека. Активное бодрствование: десинхронизированная кривая, быстрая низковольтная активность. Диффузное бодрствование: альфа-ритм (8-12 гц) в виде характерных веретен.
Сон. Стадия 1: очень легкий сон, альфа-активность уменьшается, частота убывает (тета-ритм). Стадия 2: легкий сон со вспышками сигма-активности (8-15 гц), называемыми веретенами, появление потенциалов, вызванных внешними стимулами.
Стадия 3: появление полиморфных дельта-волн (1-3 гц).
Стадия 4: глубокий сон, генерализация мономорфных дельта-волн.
Стадия 5: парадоксальный (вероятно, глубокий) сон, характеризующийся ЭЭГ, не отличимой от ЭЭГ бодрствования. (Об этом последнем состоянии судят по другим критериям: движениям глаз, падению мышечного тонуса и т. д.).

Эхоэнцефалография (ЭхоЭГ)- для оценки изменений в тканях мозга

Эхоэнцефалография — это метод распознавания изменений в тканях головного мозга с помощью ультразвука с частотой от 0,5 до 15 МГц. Звуковые волны такой частоты обладают способностью проникать сквозь ткани организма и отражаются от всех поверхностей, лежащих на границе тканей разного состава и плотности. Ультразвуковой пучок с помощью зафиксированного в определенных точках головы зонда направляется в исследуемую часть головного мозга, отраженный сигнал обрабатывается электронным устройством, а результат выдается на экране осциллоскопа в виде кривой (эхог-раммы) с пиками на прямой линии. Высота пика соответствует акустической плотности среды, а расстояние между пиками — границам раздела между средами.
Эхоэнцефалография широко применяется для распознавания болезней головного мозга: объемных процессов — опухолей, абсцессов, кист, гематом и др., а также для диагностики повышения внутричерепного давления. Для проведения эхоэнцефалографии чаще всего не требуется специальная подготовка больного. Кожу над исследуемой областью, чтобы исключить поверхностные помехи, смазывают специальным гелем, хорошо проводящим ультразвук.

Рис.3. Эхоэнцефалограф

Реоэнцефалография (РеоЭГ)- для оценки изменений в системе кровообращения головного мозга.

Реоэнцефалография (РЭГ) (греч. rheos — течение + греч. enkephalos — головной мозг + греч. grapho — писать, изображать) — неинвазивный метод исследования сосудистой системы головного мозга, основанный на записи изменяющейся величины электрического сопротивления тканей при пропускании через них слабого электрического тока высокой частоты.
Реоэнцефалографическое исследование позволяет получать объективную информацию о тонусе, эластичности стенки и реактивности сосудов мозга, периферическом сосудистом сопротивлении, величине пульсового кровенаполнения. Достоинства метода — его относительная простота, возможность проведения исследований практически в любых условиях и в течение длительного времени, получение раздельной информации о состоянии артериальной и венозной систем мозга и о внутримозговых сосудах различного диаметра.
Применение
Характерные изменения РЭГ наблюдаются при внутричерепной гипертензии; они отражают соответствующие венозные и ликвородинамические нарушения. Обычно трудно поддающаяся объективизации сосудистая дистония проявляется на РЭГ картиной неустойчивого, меняющегося в течение короткого периода времени сосудистого тонуса. Полезную информацию удается получить с помощью РЭГ при острых и хронических сосудистых поражениях — нарушении проходимости магистральных сосудов, острых нарушениях мозгового кровообращения и их последствиях, вертебробазилярной недостаточности. Важной является возможность использования РЭГ для оценки коллатерального кровоснабжения. Наиболее часто метод используется для распознавания атеросклероза мозговых сосудов и оценки степени его выраженности. Важные данные исследование дает при острой черепно-мозговой травме, в частности для выявления субдуральной гематомы, при мигрени, для контроля эффективности проводимого лечения, объективизации действия лекарственных веществ, особенно вазотропного характера, и др. Перспективным является использование полиреографии (многоканальной реографии), расширяющей диагностические возможности метода и позволяющей изучить компенсаторно-приспособительные механизмы реакций при различных острых состояниях .


Рис. 4. Установка для РЭГ

Омегаметрия
Для оценки функционального состояния высшей нервной деятельности разрабатывается также ряд методик, построенных на регистрации медленных и сверхмедленных потенциалов с коры головного мозга и подкорковых структур.
Одним из таких методов является омегаметрия- регистрация сверхмедленных потенциалов головного мозга, используемая для определения уровня бодрствования, адаптационно- компенсаторных возможностей и резервов организма (Рис. 5)

Рис.5. Регистрация омегапотенциала во время наркоза.
Сущность метода омегаметрии состоит в количественном дифференцировании уровней активного бодрствования, определении особенностей адаптивного поведения, системных реакций и адаптационных возможностей организма к текущим психическим и физическим нагрузкам по параметрам одного из видов сверхмедленных физиологических процессов (СМФП) милливольтового диапазона (омега-потенциала) от 0 до 0,5 Гц (Рис. 6). С помощью метода омегаметрии выявляют интегративный показатель, характеризующий меру координированности межорганного и межтканевого нейрогуморального взаимодействия при ведущей роли центральной и вегетативной нервной системы .


Рис. 6. Пример записи сверхмедленных потенциалов головного мозга.

Основными нейрофизиологическими методиками, определяющими функциональное состояние головного мозга человека, на сегодняшний день являются следующие:

4.1. Электроэнцефалография (ЭЭГ) – для оценки функционального состояния коры головного мозга (Рис. 25).

Рис.25. Установка для ЭЭГ

Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) (электро- + греч. encephalos — головной мозг + …грамма) — график электрической активности головного мозга, получаемый в процессе электроэнцефалографии. Это исследование является ключевым в диагностике таких патологических состояний головного мозга, как эпилепсия, эпилептоидные абсансы и другие подобные заболевания, а также в исследовании физиологии сна.

Читайте также:  Хронический пиелонефрит код МКБ-10, симптомы и лечение

Характеристики ЭЭГ

Для выделения на ЭЭГ значимых признаков её подвергают анализу. Основными понятиями, на которые опирается характеристика ЭЭГ, являются: средняя частота колебаний, их максимальная амплитуда и их фаза, также оцениваются различия кривых ЭЭГ на разных каналах и их временная динамика. Суммарная фоновая электрограмма коры и подкорковых образований мозга пациента, варьируя в зависимости от уровня филогенетического развития и отражая цитоархитектонические и функциональные особенности структур мозга, также состоит из различных по частоте медленных колебаний.

Ритмы ЭЭГ

Одной из основных характеристик ЭЭГ является частота. Однако из-за ограниченных перцепторных возможностей человека при визуальном анализе ЭЭГ, применяемом в клинической электроэнцефалографии, целый ряд частот не может быть достаточно точно охарактеризован оператором, так как глаз человека выделяет только некоторые основные частотные полосы, явно присутствующие в ЭЭГ. В соответствии с возможностями ручного анализа была введена классификация частот ЭЭГ по некоторым основным диапазонам, которым присвоены названия букв греческого алфавита (альфа — 8—13 Гц, бета — 14—40 Гц, тета — 4—6 Гц, дельта — 0,5—3 Гц, гамма — выше 40 Гц и др.).В зависимости от частотного диапазона, но также и от амплитуды, формы волны, топографии и типа реакции различают ритмы ЭЭГ, которые также обозначают греческими буквами. Например, альфа-ритм, бета-ритм, гамма-ритм, дельта-ритм, тета-ритм, каппа-ритм, мю-ритм, сигма-ритм и др. Считается, что каждый такой «ритм» соответствует некоторому определённому состоянию мозга и связан с определёнными церебральными механизмами (Рис.26) [1].

Рис.26. Основные стадии бодрствования, различимые на электроэнцефалограмме человека. Активное бодрствование: десинхронизированная кривая, быстрая низковольтная активность. Диффузное бодрствование: альфа-ритм (8-12 гц) в виде характерных веретен.

Сон. Стадия 1: очень легкий сон, альфа-активность уменьшается, частота убывает (тета-ритм). Стадия 2: легкий сон со вспышками сигма-активности (8-15 гц), называемыми веретенами, появление потенциалов, вызванных внешними стимулами.

Стадия 3: появление полиморфных дельта-волн (1-3 гц).

Стадия 4: глубокий сон, генерализация мономорфных дельта-волн.

Стадия 5: парадоксальный (вероятно, глубокий) сон, характеризующийся ЭЭГ, не отличимой от ЭЭГ бодрствования. (Об этом последнем состоянии судят по другим критериям: движениям глаз, падению мышечного тонуса и т. д.).

4.2. Эхоэнцефалография (ЭхоЭГ) для оценки изменений в тканях мозга (Рис.27). Эхоэнцефалография — это метод распознавания изменений в тканях головного мозга с помощью ультразвука с частотой от 0,5 до 15 МГц. Звуковые волны такой частоты обладают способностью проникать сквозь ткани организма и отражаются от всех поверхностей, лежащих на границе тканей разного состава и плотности. Ультразвуковой пучок с помощью зафиксированного в определенных точках головы зонда направляется в исследуемую часть головного мозга, отраженный сигнал обрабатывается электронным устройством, а результат выдается на экране осциллоскопа в виде кривой (эхог-раммы) с пиками на прямой линии. Высота пика соответствует акустической плотности среды, а расстояние между пиками — границам раздела между средами.

Эхоэнцефалография широко применяется для распознавания болезней головного мозга: объемных процессов — опухолей, абсцессов, кист, гематом и др., а также для диагностики повышения внутричерепного давления. Для проведения эхоэнцефалографии чаще всего не требуется специальная подготовка больного. Кожу над исследуемой областью, чтобы исключить поверхностные помехи, смазывают специальным гелем, хорошо проводящим ультразвук.

4.3. Реоэнцефалография (РеоЭГ) — для оценки изменений в системе кровообращения головного мозга (Рис.28).

Реоэнцефалография (РЭГ) (греч. rheos — течение + греч. enkephalos — головной мозг + греч. grapho — писать, изображать) — неинвазивный метод исследования сосудистой системы головного мозга, основанный на записи изменяющейся величины электрического сопротивления тканей при пропускании через них слабого электрического тока высокой частоты.

Реоэнцефалографическое исследование позволяет получать объективную информацию о тонусе, эластичности стенки и реактивности сосудов мозга, периферическом сосудистом сопротивлении, величине пульсового кровенаполнения. Достоинства метода — его относительная простота, возможность проведения исследований практически в любых условиях и в течение длительного времени, получение раздельной информации о состоянии артериальной и венозной систем мозга и о внутримозговых сосудах различного диаметра.

Применение

Характерные изменения РЭГ наблюдаются при внутричерепной гипертензии; они отражают соответствующие венозные и ликвородинамические нарушения. Обычно трудно поддающаяся объективизации сосудистая дистония проявляется на РЭГ картиной неустойчивого, меняющегося в течение короткого периода времени сосудистого тонуса. Полезную информацию удается получить с помощью РЭГ при острых и хронических сосудистых поражениях — нарушении проходимости магистральных сосудов, острых нарушениях мозгового кровообращения и их последствиях, вертебробазилярной недостаточности. Важной является возможность использования РЭГ для оценки коллатерального кровоснабжения. Наиболее часто метод используется для распознавания атеросклероза мозговых сосудов и оценки степени его выраженности. Важные данные исследование дает при острой черепно-мозговой травме, в частности для выявления субдуральной гематомы, при мигрени, для контроля эффективности проводимого лечения, объективизации действия лекарственных веществ, особенно вазотропного характера, и др. Перспективным является использование полиреографии (многоканальной реографии), расширяющей диагностические возможности метода и позволяющей изучить компенсаторно-приспособительные механизмы реакций при различных острых состояниях [2].

Рис. 28. Установка для РЭГ

4.4. Омегаметрия

Для оценки функционального состояния высшей нервной деятельности разрабатывается также ряд методик, построенных на регистрации медленных и сверхмедленных потенциалов с коры головного мозга и подкорковых структур.

Одним из таких методов является омегаметрия— регистрация сверхмедленных потенциалов головного мозга, используемая для определения уровня бодрствования, адаптационно- компенсаторных возможностей и резервов организма (Рис. 29)

Рис.29. Регистрация омегапотенциала во время наркоза.

Сущность метода омегаметрии состоит в количественном дифференцировании уровней активного бодрствования, определении особенностей адаптивного поведения, системных реакций и адаптационных возможностей организма к текущим психическим и физическим нагрузкам по параметрам одного из видов сверхмедленных физиологических процессов (СМФП) милливольтового диапазона (омега-потенциала) от 0 до 0,5 Гц [3, 4] (Рис. 30). С помощью метода омегаметрии выявляют интегративный показатель, характеризующий меру координированности межорганного и межтканевого нейрогуморального взаимодействия при ведущей роли центральной и вегетативной нервной системы [3].

Рис. 30. Пример записи сверхмедленных потенциалов головного мозга.

Исследования мозга

Корреляция мозга и разума

Понимание сложных функций мозга, включая сенсорное восприятие, двигательные функции, сознание и мышление, всегда вызывало наше любопытство. Мозг активируется, когда мы вовлечены в процессы решения задачи, например размышление, разговор или целенаправленные действия.

Активация сопровождается локальными изменениями мозгового кровообращения в активированной, т. е. задействованной, области мозга, и это лежит в основе работ по функциональному картированию мозга.

Давно было замечено, что разрушение большого полушария мозга приводит к контралатеральному параличу, потери способности двигать частью тела. Если разрушение было локализовано в левом полушарии, могли возникнуть проблемы с речью.

В XIX и начале XX вв. функциональная организация мозга изучалась на базе клинико-патологических случаев. Подробное описание симптомов впоследствии (после смерти пациента) соотносилось с результатами вскрытия, что позволяло определить локализацию определенных функций в мозге.

Основным ограничением этого метода является то, что повреждения мозга возникали в результате несчастных случаев, а значит, неспецифичные по локализации, так как повреждения диффузные и, как правило, затрагивают области, незначимые для исследуемого неврологического заболевания. Более того, адаптивные способности мозга могут изменять с течением времени неврологические расстройства.

При помощи клинико-патологических корреляций мы узнаем о нарушениях, которые возникают при повреждении определенной области мозга, т. е. какую функцию выполняет данная область мозга. Например, изучение разрушений выявило участие зон Брока и Вернике в нормальной речевой функции.

Читайте также:  16 видов родинок - плоские, шершавые, на ножке, розовые, синие

Эти ограничения обеспечили стимул для параллельного развития других методов, которые позволяют проводить систематические исследования взаимосвязи между мозгом и поведением у человека. Новые методы нейровизуализации, предложенные в конце XX в., измеряют изменения мозговой активности, которые коррелируют с изменениями в поведении. Современное оборудование для нейровизуализации позволяет регистрировать изменения активности в объемах мозга менее 1 мм 3 , происходящие за десятки миллисекунд.


За и против различных методов визуализации мозга. Различные методы регистрации активности мозга имеют разную разрешающую способность. В то время как одни методы обладают высокой пространственной разрешающей способностью, но низкой временной, другие имеют противоположные свойства.

Клинико-патологическая корреляция и новые методы визуализации мозга дают информацию о функциональной организации мозга, но фундаментальные различия разделяют эти методы. Так, клинико-патологическая корреляция

позволяет выяснить, какие нарушения возникают, если определенная область мозга травмирована, т. е. для выполнения каких функций данная область предназначена. В противоположность этому, позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) и функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) демонстрируют активацию областей мозга, задействованных в выполнении задания, по сравнению с контрольными условиями.

Таким образом, из клинико-патологических корреляций мы знаем, что зоны Брока и Вернике являются необходимыми для нормальной функции речи, однако сенсорные и моторные области, вовлеченные в процессы артикуляции, также будут активированы. По этим причинам усложненные конструкции экспериментальных парадигм становятся неотъемлемой частью современных работ по картированию мозга. Состояние выполнения задания и контрольное состояние должны, в принципе, быть идентичными, кроме наличия единичной психологической функции, локализацию которой и изучают в данном эксперименте.

На практике очень сложно, если не невозможно, полностью контролировать все поведенческие параметры. Так, например, в парадигме, разработанной для выявления нейронных коррелятов пространственного внимания и основанной на предъявлении зрительных стимулов либо в подсказанной точке экрана либо нет, изменения активности мозга могут отражать непроизвольные движения глазами или усилие испытуемого для предотвращения саккад в направлении стимула.

Регистрация активности мозга

Мозг активируется, когда мы вовлечены в решение задачи, размышляем, говорим или совершаем целенаправленное движение и т. д. Такая активация сопровождается изменением в гемодинамике в активированной области мозга. Это создает основу для некоторых исследований по функциональному картированию мозга, включая доминирующие в настоящее время методы функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Далее в этом разделе будет дан краткий обзор нескольких основополагающих методов в этой области.

Изменения в гемодинамики во время сенсорных, моторных и когнитивных процессов впервые наблюдал Массо около 130 лет назад в Италии (Masso, 1881). У него был пациент с дефектом черепа, позволяющим проводить наружные наблюдения за «пульсацией мозга». Он наблюдал изменения в пульсации мозга не только в ответ на звон церковных колоколов, но и когда пациент читал молитву, без произнесения ее вслух.

Примерно через 10 лет было выдвинуто предположение о существовании связи между функциями мозга и его кровоснабжением (циркуляцией крови). Эта теория получила доказательство и сформировала основу для интенсивных исследований.

В конце 1920-х гг. Фултон (Fulton, 1928) наблюдал пациента с внутричерепным артериовенозным пороком развития – состоянием, при котором кровь напрямую из артериальной кровеносной системы переходит в венозную систему без прохождения через систему капилляров. Пациент жаловался на странный звук (шум) в голове, который становился громче во время чтения.

Шум и его усиление можно было зарегистрировать. Это свидетельствовало о том, что гемодинамические изменения некого рода возникали при чтении (по крайней мере, у этого пациента). В конце 1950-х гг. было показано, что стимуляция ствола мозга вызывает появление паттернов активации в ЭЭГ (электроэнцефалограмме), а также увеличение кровоснабжения мозга.

В середине 1960-х гг. Купер наблюдал локальное увеличение парциального давления кислорода в мозге при активации у пациентов во время хирургических операций. Это исследование еще сильнее подтвердило гипотезу, что гемодинамика изменяется вследствие мозговой активации. Более того, это была первая работа, проиллюстрировавшая изменения во взаимосвязи кровотока и метаболизма во время активации.

Прорыв в исследованиях локализации мозговых функций был совершен в начале 1960-х гг., когда был предложен метод внутриартериальных инъекций инертных газов с радиоактивной меткой. В одной из работ с поверхности открытого мозга у экспериментальных животных измеряли разрушение изотопа криптона.

Позже этот метод был адаптирован для исследований на людях с применением гамма-излучающих изотопов ксенона, который мог быть зарегистрирован через череп. Используя многочисленные внешние детекторы импульсов (сенсоры, измеряющие ионизированную радиацию), стало возможно измерять кровоток в более чем в 250 областях.

Этот метод интенсивно применялся в 1970-х гг. для функциональной локализации областей мозга и был, на самом деле, первым методом для функционального картирования мозга. Одним недостатком метода являлась необходимость введения метки непосредственно во внутреннюю сонную артерию, что ограничивало исследование кругом пациентов, проходящих ангиографическое обследование в диагностических целях.

В 1970-х гг. был представлен метод С-дезоксиглюкозы для измерения метаболизма глюкозы в интересующих областях мозга у экспериментальных животных. Позже данный метод был переделан для ПЭТ-исследований на людях с применением фторированной дезоксиглюкозы (ФДГ), меченной позитрониспускающим F.

Хорошо известно, что изменения в кровотоке и в метаболизме глюкозы сцеплены. Но, несмотря на то что метод измерения локального метаболизма глюкозы в мозге является значительным достижением, он не применяется широко при изучении функциональной мозговой активации по причине ограниченного временного разрешения (15-45 мин) по сравнению с ПЭТ и фМРТ.

Введение в 1980-х гг. позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) и в 1990-х гг. функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) позволило проводить неинвазивные исследования локальных изменений в гемодинамике мозга как проявления изменений в локальной активности мозга. Нетравматичная природа этих методов позволяет проводить работы не только на пациентах, но и на нормальных здоровых испытуемых, что позволяет расширить исследовательские работы по изучению функциональной активации мозга.

Методы исследования мозга

Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) и функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) являются доминирующими методами исследования функциональной мозговой активации. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОЭКТ) имеет сходные с ПЭТ свойства, но обладает более низкой разрешающей способностью, в связи с чем менее пригодна для изучения функциональной активации.

Другие методы основаны на регистрации электрических и магнитных сигналов работающего мозга, образуемые активностью нейронов. К этим методам относят электроэнцефалографию (ЭЭГ) и магнитоэнцефалографию (МЭГ), которые обладают превосходной временной разрешающей способностью, равной около 10 мс, но ограниченной способностью для пространственной локализации. Исследования с помощью ЭЭГ стали особенно интересными, когда их стали совмещать с фМРТ, потому что объединяются преимущества: хорошая пространственная разрешающая способность фМРТ и хорошее временное разрешение ЭЭГ. МЭГ относится к интенсивно расширяющейся области исследований.

Все эти методы нацелены на изучение поведения и измеряют изменения мозговой активности. Дополнительная категория методов, включая работы по разрушению или транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС), позволяет проводить манипуляции с мозгом для выявления их эффектов на поведение.

ТМС создает электрический ток в мозге, который, в зависимости от параметров, либо возбуждает, либо тормозит активность нейронов. Используя конфигурацию «виртуального разрушения», этим методом можно снижать возбудимость определенных областей мозга, что приводит к имитации разрушений мозга. ТМС – многообещающее средство для подтверждения взаимосвязи между мозгом и поведением, выявленной с помощью функциональной нейровизуализации.

Ссылка на основную публикацию
ЭЭГ головного мозга расшифровка показателей, норма и нарушения
Расшифровка показателей электроэнцефалограммы (ЭЭГ) головного мозга С помощью метода электроэнцефалографии (аббревиатура ЭЭГ), наряду с компьютерной или магнитно-резонансной томографией (КТ, МРТ),...
Эффективность лекарств, способствующих свертыванию крови, в профилактике и лечении кровотечений у лю
О чем расскажет коагулограмма? Для хорошего движения по сосудам кровь должна быть достаточно текучей. Гемостаз — биологическая система, которая, с...
Эффективные аналоги Диане-35 и отзывы о них
Переход с ДИАНЕ 35 НА ДЖЕС. Девочки, кто-нибудь переходил после длительного приема Диане (2-3 года), на Джес?Появился ли лишний вес,...
ЭЭГ для детей (электроэнцефалография) — цены, запись ребенка на энцефалограмму в Санкт-Петербурге С
Электроэнцефалография (ЭЭГ) на метро Ладожская (Санкт-Петербург) Пн-Пт 08:00-22:00 Cб 08:00-22:00 Вс 08:00-22:00 Многопрофильное учреждение "СМ-Клиника" (м. Ладожская) предлагает пациентам амбулаторное...
Adblock detector