Дипольное моделирование источников генерации

На основе многоканальной регистрации ЭЭГ был разработан метод картирования биотоков мозга. Картирование дает представление о пространственном распределении по коре любого выбранного показателя электрической активности мозга. Это может быть ВП, один из его компонентов или альфа-ритм (или другие частотные полосы спектра ЭЭГ).

Значение мощности выбранного показателя подразделяется на уровни. В одном варианте каждому уровню приписывается свой цвет и изменение локуса активности выглядит как перемещение определенного цвета по карте. В другом варианте значения показателя, принадлежащие одному уровню, соединяются изолиниями, как на топографических картах, на которых можно видеть возвышенности и впадины. Рассматриваются карты, полученные в разное время и в разных условиях. Этот метод позволяет выявить фокусы активности мозга. Используется процедура вычитания одной карты потенциалов из другой, что позволяет связать паттерн ЭЭГ-активности с той или другой когнитивной операцией.

Чтобы сжать информацию, содержащуюся в карте с изолиниями, делают следующий шаг: рассчитывают некоторый источник тока – диполь, эквивалентный реальному источнику тока в мозге. Определяют его локализацию, ориентацию, длину. Такими диполями обычно можно объяснить до 80-90% потенциалов, зарегистрированных от поверхности черепа. Процедура определения диполя включает построение новой карты распределения потенциалов исходя из характеристик первично рассчитанного диполя. Исходную карту сравнивают с рассчитанной картой, при их различии включают процедуру итерации, которая вносит коррективы в локализацию и характеристики рассчитанного диполя. В результате расчетная карта потенциалов максимально приближается к исходной. При расчете диполя учитывают различия распространения тока в объемном проводнике для разных типов ткани под электродом (кожа, кости, мозг ит.д.).      

Использование в психофизиологии. Связь с психическими процессами и состояниями.

ЭЭГ позволяет оценивать психическое состояние человека и использовать эти данные. Выделяя частотную составляющую, мы может регистрировать эмоциональное состояние. Поднеся электроду к самому мозгу, мы регистрируем те же показатели что и с кожи головы. В ЭЭГ отражается изменение активности корковых нейронов, которое коррелирует с психологическим состоянием человека.

(закон о смерти человека)

ЭЭГ может использоваться в прикладной психофизиологии. Используется для оценки искренности ответа человека. ЭЭГ позволяет идентифицировать личностные особенности и квалифицировать.

Транскраниальная электростимуляция

Суть методики транскраниальной электростимуляции – воздействие на определенные группы клеток головного мозга импульсного низкочастотного электрического тока. В результате такого воздействия активируются альфа-ритмы головного мозга, увеличивается содержание нейромедиаторов – серотонина, ацетилхолина, мет-энкефалина и бета-эндорфинов.При проведении процедуры транскраниальной стимуляции в области лба и затылка пациента крепятся электроды, по которым электроимпульсы поступают в мозг. В течение первых пятнадцати минут после начала процедуры транскраниальной терапии концентрация в крови и в околомозговой жидкости бета-эндорфина возрастает, что приводит к проявлению лечебных эффектов транскраниальной стимуляции

Эффекты от применения ТЭС

· Снижение выраженности невротической симптоматики, снятие напряженности, чувства тревоги, различных страхов.

· Эмоциональный фон приобретает положительную окрашенность.

· Во время сеанса пациент испытывает состояние покоя, мышечного расслабления (снимаются мышечные зажимы).

· За счет урегулирования процессов возбуждения и торможения снимается аффективное напряжение, с одной стороны, и заторможенность (депрессивное состояние), с другой.

· Блокирование механизмов психологической защиты

· Эффект анальгезии, позволяющий снять болевую симптоматику при сопутствующих соматических заболеваниях (миалгии, кардиалгии, невралгии, головные боли различного генеза и т.д.)

Магнитоэнцефалограмма и термоэнцефалограмма: способы регистрации, обработка и представление данных, сравнительный анализ возможностей в исследовании механизмов мозга. Транскраниальная магнитная стимуляция.

МЭГ.МЭГ – это регистрация магнитных полей, которые создаются электрическим током от синхронной активности множества нервных клеток.

Эффект Джозефсона. СКВИД. Сверхпроводниковый квантовый интерференционный датчик. Это магнитные катушки для регистрации магнитной активности. В их основе лежит эффект Джозефсона. Он теоретически предсказал явление в сфере сверхпроводников. Явления: в триаде «сверхпроводник–диэлектрик-сверхпроводник» возникает электрический ток. Этот эффект используется в радиотелескопах или для улавливания магнитной активности в ГМ.

Первый МЭГ – 1983 г.

Магнитное поле быстро угасает и это надо предотвратить. Для этого используют градиометр, его совмещают со СКВИДом, и все это размещают в вакуумно-изолированных сосудах Дюара, в которых находится жидкий гелий. Чтобы уменьшить лучеиспускание, внутри сосуды покрывают серебром. Это очень неудобно и очень дорого.

МЭГ отражает активность тангенциально (параллельно коре) расположенных слоев коры. МЭГ регистрирует активность только коры, в отличие от ЭЭГ (подкорка и кора). МЭГ регистрируется без помех со стороны кожи, черепа ит.д. МЭГ не требует индифферентного электрода. МЭГ связан с бесконтактным уровнем регистрации. Для МЭГ, как и для ЭЭГ, существует проблема увеличения соотношения «сигнал-шум», поэтому усреднение ответов также необходимо. Полезно их комбинировать.

Термоэнцефалоскопия.(Термоэнцефалограмма)Этим методом измеряют локальный метаболизм мозга и кровоток по теплопродукции. Метод разработан Шевелевым И.А. Мозг излучает теплолучи в УФ-диапазоне. Водяные пары воздуха задерживают значительную часть этого излучения. Но есть 2 диапазона частот (3-5 и 8-14 мкм) в которых тепловые лучи распространяются в атмосфере на огромные расстояния, поэтому могут быть зарегистрированы. УФ-излучения улавливается на расстоянии от нескольких сантиметров до метра термовизором с автоматической системой сканирования. Сигнал попадает в точечные датчики. Каждая термокарта содержит 10-16 тыс. дискретны точек, образующих матрицу 128х8 или 128х128 точек. Процедура измерения в одной точке длится 2.4мкс. В работающем мозге температура отдельных участков непрерывно меняется. Построение термокарты дает временной срез метаболической активности ГМ. При получении термокарт ГМ видеокамеру помещают над поверхностью коры, на которую нанесли краситель, генерирующий УФ-излучения в зависимости от активности мозга.

Термовизор: программа, определяющая тип эмоции по мышечной активности человека. (детектор лжи)