Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Categories:

Как увеличить временное разрешение фМРТ

Для того, чтобы увидеть активность мозга живого человека, нейробиологи пользуются тремя основными методами: электроэнцефалографией, фМРТ и ПЭТ. Все активнее к ним присоединяется магнитоэнцефалография.

Как увеличить временное разрешение фМРТ

Каждый их этих методов имеет достоинства и недостатки, но исследователям удалось усовершенствовать один из них. Об этом они рассказали на страницах журнала Science Advances.



Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) хороша, но дает радиационную нагрузку, требует короткоживущих радиофармпрепаратов и очень дорога. Элетроэнцефалография (ЭЭГ) дешева, но дает очень приблизительную картину. Поэтому для исследований чаще всего используют функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ), которая дает прекрасное разрешение активности мозга в пространстве (до 1 кубического миллиметра), используя тот факт, что активные участки мозга более активно снабжаются кислородом, и меняется соотношение между гемоглобином, насыщенным кислородом, и уже «использованным». Главный же недостаток фМРТ – плохое временное разрешение (не говоря уже о нескольких секундах задержки). Поэтому короткие вспышки активности мозга в магнито-резонансном томографе зарегистрировать невозможно.

Исследователи из США, Германии, Франции, Швейцарии и Норвегии предложили использовать иной подход в магнитно-резонансной томографии для того, чтобы узнать, какие области мозга активны в данный момент. Этот метод основан на открытом в 1980 году явлении «разбухания» нейрона во время прохождения потенциала действия (статья была опубликована в журнале Science). Таким образом, во время прохождения нервного имульса меняется сама плотность нервной ткани. Авторы статьи в своем эксперименте использовали метод магнитно-резонансной эластографии (МРЭ), которая давно используется для диагностики опухолей, отличающихся плотностью. Новый метод получил название фМРЭ – функциональная МРЭ.

Как увеличить временное разрешение фМРТ
Исследования активности на трех частотах стимуляции в фМРЭ-эксперименте с фМРТ-контролем. Слева — данные одного животного, справа — усредненные данные.

Для того, чтобы исследовать возможности метода, ученые под руководством Сэмюэла Патца (Samuel Patz) из Гарвардской медицинской школы использовали мышей и специальный томограф для животных. Дальше анестезированных мышек кололи в лапки с частотой в 0,1 герца (один укол в 10 секунд, SLOW). МРЭ фиксировал небольшое изменение плотности в участках коры мозга, прилегающих к моторной коре (около 10%). Затем нейробиологи перешли к одному уколу в секунду (FAST) – результат был тот же. А на частоте в 10 Герц (ultra-FAST, что соответствует 10 уколам в секунду) «заговорил» и таламус. Параллельно проводились измерения и фМРТ, чтобы установить разницу в чувствительности. Как и ожидалось, фМРТ многого «не заметила».

Авторы не дают объяснения эффекту, но собираются в ближайшее время перейти к экспериментам с людьми. Если все будет хорошо, чувствительность сравнительно простых исследований активности мозга человека возрастет сразу на порядки.

Текст: Алексей Паевский





Ссылка на источник

Tags: диагностика, инструменты и методы, исследования, наука, нейробиология, нейроновости, технологии
Subscribe

Posts from This Journal “нейроновости” Tag

Buy for 30 tokens
Очень обидно понимать, что мнение простого блогера, который всё поставил на площадку Livejournal, воспринимают в самую последнюю очередь, доверяя всяческим фейкам от совершенно постороннего лица. Сейчас я вам покажу и расскажу, как можно заблокировать абсолютно любой пост, любого блогера.…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments