ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Спонтанная магнитная активность мозга из "Сверхчувствительная магнитометрия и биомагнетизм" После первой прямой регистрации магнитного аналога электроэнцефалограммы — магнитоэнцефалограммы (МЭГ) в начале 70-х годов с помощью сквид-магнитометра [222] начались работы, ставящие целью оценить исследовательскую, диагностическую и клиническую ценности МЭГ. При магнитографическом изучении спонтанной активности мозга явно проявлялся технический недостаток первого этапа исследований - применение только одного датчика магнитного поля. Сквиды были еще редкостью (и сейчас нельзя сказать, что это широко распространенный прибор), да и технические проблемы совместного применения двух или более сквид-магнитомет-ров не бьши решены. Измерения одним датчиком сильно сужали возможности магнитной методики. Как обсуждалось выше, теоретически преимущество магнитографии заключается главным образом в лучшем пространственном разрешении при установлении местоположения источников поля и при определении их ориентации. Эти достоинства проявляются при снятии распределения поля. В условиях, когда изменения поля во времени носят довольно случайный характер, как это бывает при спонтанной активности, и могут быть описаны только очень осредненными параметрами - преимущественной частотой колебаний, более частым появлением тех или иных специфических особенностей, рассмотренные достоинства магнитографии теряются. Тем не менее и в этих условиях магнитоэнцефалография исследовалась как дополнительное средство к ЭЭГ и бьшо проведено сравнение двух методик. [c.139] Всестороннее сравнение МЭГ и ЭЭГ для здоровых испытуемых бьшо предпринято в работе Хьюза и др. [243]. Оказалось, что наряду с ритмами, одинаково хорошо отраженными в ЭЭГ и МЭГ (альфа-ритм), существуют многие компоненты ритмических колебаний, не коррелирующих в электрических и магнитных данных. В этом энцефалография сильно отличается от кардиографии, где сигналы ЭКГ и МКГ имеют почти идентичное строение, и поэтому магнитоэнцефалография представляется очень перспективным методом исследования. [c.139] Аналогичные измерения бьши проведены на группе пациентов с патологическими отклонениями в деятельности мозга [244]. Общие заключения бьши такими же, но, помимо того, у одного из пациентов бьшо обнаружено существование магнитного альфа-ритма в бодрствующем состоянии, в то время как на ЭЭГ он не бьш виден. Это резко отличается от свойств альфа-ритма у нормальных испытуемых, у которых он строго коррелирует на МЭГ и ЭЭГ (см. ниже). [c.140] К сожалению, техника одноточечной магнитной съемки не позволяла сделать каких-либо строгих заключений о действительном местоположении и ориентации хотя бы некоторых из множества обнаруженных источников. Выявленное разнообразие соотношений магнитных и электрических проявлений нервной активности показывает, что существует большое число генераторов активности, работающих сравнительно автономно, чего, собственно, и следовало ожидать от такого функционально сложного органа, как мозг. [c.140] С другой стороны, наиболее сильный ритмический сигнал, порождаемый человеческим мозгом, так называемый альфа-ритм, сильно скоррелирован в ЭЭГ и МЭГ. Он обнаруживается как колебания с характерной частотой около 10 Гц, которые при электрическом измерении наиболее заметны в затьшочной части головы. Альфа-ритмом обладают только высшие млекопитающие собаки, обезьяны, человек, и это привлекает к его изучению особый интерес. Уже первые эксперименты показали сильную связь между электрическим и магнитным альфа-ритмами, и недаром самое первое магнитное наблюдение активности мозга бьшо сделано путем многократного усреднения МЭГ альфа-ритма с использованием ЭЭГ-сигнала в качестве опорного [86]. [c.140] Совокупность полученных результатов указывает на напичие в те-менно-затылочной части мозга борозды, в глубине которой (4 1 см) спорадически возникают возбужденные области. Положение этих областей может отличаться для разных веретен, в том числе наблюдены случаи последовательной активации альфа-ритма в разных полушариях мозга. Наблюдать такие тонкие детали альфа-активности тало возможным только благодаря применению многоточечной съемки и в реальном времени, без усреднения. Эти же эксперименты являются иллюстрацией преимущества магнитной методики (по сравнению с ЭЭГ), позволившей количественно оценить интенсивность источников альфа-активности в разных частях мозга и выделить главную область возбуждения в одной из борозд теменно-затылочной части. [c.142] Обратим внимание на то, что борозда всегда имеет два берега , по одному на каждой из соседних извилин мозга. Наблюдение токового диполя в борозде означает, что активность сосредоточена (или много сильнее) только на одном из берегов . В случае равномерного электрического возбуждения обеих извилин противоположно направленные диполи в борозде компенсировали бы друг друга. Отсюда следует, что по магнитному сигналу можно установить характер распределения рассредоточенной активности в мозге. [c.142] Это первые примеры наблюдения дипольных источников нормальной ритмической активности. С внедрением многоточечных систем магнитографии можно будет производить съемку моментальных карт распределения магнитных и электрических полей и выделять другие генераторы активности, поля которых, измеряемые одноточечной методикой, разделить не удается и они дают аморфный фон. Выделение таких генераторов и установление пространственно-временных связей между ними может стать важным шагом к пониманию природы спонтанной ритмической активности мозга. [c.143] Итальянским исследователям удалось построить карту распределения интенсивности и другого ритма мозга — с частотой 8 Гц [245]. Независимость его от закрывания-открывания глаз и сильное уменьшение величины поля при сжатии кисти руки со стороны тела, противоположной месту максимапьной активности, позволило предположить, что это так называемый мю-ритм. Картина распределения интенсивности предполагает наличие довольно мелко залегающего источника в левой части черепа, однако измерение только интенсивности ничего не говорит о направлении поля и фазовых соотношениях между различными участками съемки, поэтому строгих заключений из этих измерений вывести нельзя. Возможно, применение корреляционного анализа (с опорой на ЭЭГ) или многоточечной магнитографии позволит выяснить природу источников и этого ритма. [c.143] При комбинировании результатов измерений ЭЭГ и МЭГ следует иметь в виду одно важное их различие, заключающееся в том, что высокочастотные компоненты сигнала ЭЭГ передаются на скальп с более заметным ослаблением, чем низкочастотные [220], тогда как на частотный спектр МЭГ неоднородность приповерхностных слоев влияния не оказывает. [c.143] В силу малой величины сигнала при снятии и анализе МЭГ следует обращать особое внимание на исключение мешающих паразитных сигналов. Современные сквид-магнитометры позволяют получать МЭГ того же качества, что и ЭЭГ, если методы защиты позволяют избавиться от внешних шумов. В этих условиях основной помехой для МЭГ становятся трудно устранимые собственные физиологические магнитные шумы человека. То же, и даже в большей степени, относится к ЭЭГ. Анализ МЭГ, проведенный Гессом [252], показал, что очень большую долю в регистрируемом спектре активности мозга составляют компоненты магнитной активности сердца, что требует особой осторожности при интерпретации спектров. Большие паразитные сигналы со спектром, характерным для кардиограммы, наблюдала и группа исследователей из Чехословакии [253]. Заметим, что в обоих случаях анализировавшиеся магнитоэнцефалограммы снимались в земном магнитном поле. Поэтому сигналы, коррелирующие с сердечной деятельностью, могли порождаться не собственно магнитным полем сердца, которое вблизи энцефаггографического датчика уже достаточно мало, а дрожанием головы с частотой пульса или периодическими изменениями электропроводности тканей из-за пульсации мозгового кровообращения Такого типа помехи могут быть устранены путем компенсации земного магнитного поля в месте измерения. [c.144] Кроме сердца, сильные мешающие сигналы могут давать движения глаз и работа мышц головы. Гессом же было установлено, чго, несмотря на это, отдельные области спектра МЭГ оказываются свободными от этих физиологических помех и отражают только активность мозга. Что очень важно, заметная невозмущенная активность мозга может быть зарегистрирована при низких частотах (ниже 3 Гц), а это как раз та область, где магнитографические методы могут иметь самое заметное преимущество над электрографическими. Правда, детальные биомагнитные исследования мозга при низких частотах требуют разработки методов защиты от внешних шумов, более совершенных, чем современные, так как даже в лучших ферромагнитноэкранированных комнатах низкочастотный шум достаточно высок. [c.144] Вернуться к основной статье