Сочетание трех методов повышает точность визуализации мозга - СТРОИТЕЛЬСТВО. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ПОЛЫ
25.10.2021

Сочетание трех методов повышает точность визуализации мозга

Исследователи сообщают, что они разработали метод, объединяющий три метода визуализации мозга, чтобы более точно фиксировать время и место реакции мозга на стимул. Их исследование – первое, в котором объединены три широко используемые технологии для одновременной визуализации активности мозга. О работе сообщается в журнале Human Brain Mapping .

Новый «тримодальный» подход объединяет функциональную МРТ, электроэнцефалографию и третий метод, называемый EROS, который отслеживает активность нейронов вблизи поверхности мозга с использованием ближнего инфракрасного света.

«Мы знаем, что фМРТ очень хорошо сообщает нам, где в мозгу происходят вещи, но сигнал довольно медленный», – сказал постдокторский исследователь Мэтью Мур, первый автор исследования, которое проводилось в Университете Иллинойса в Урбане. Институт передовых наук и технологий им. Бекмана в Шампейне. «А когда мы измеряем электрическую активность с помощью ЭЭГ, она очень хорошо сообщает нам, когда что-то происходит в мозгу, но менее точно о том, где».

Третий метод, называемый оптическим сигналом, связанным с событием, обеспечивает измерение пространственной информации, которое похоже на фМРТ, но, как и ЭЭГ, может более точно оценить время реакции мозга. По словам Мура, это помогает исследователям заполнить пробелы, оставленные двумя другими технологиями. Результатом является более четкая картина того, как разные части мозга активируются и взаимодействуют друг с другом, когда человек занимается когнитивной задачей и отвлекается – в данном случае эмоционально сложной информацией.

Функциональная МРТ фиксирует сигнал потока насыщенной кислородом крови в головном мозге, когда человек видит раздражитель или реагирует на него. По словам Мура, этот сигнал очень полезен для определения того, какие структуры мозга активируются.

«Изменения в уровне оксигенации крови происходят в течение нескольких секунд, но на самом деле мозг реагирует в течение сотен миллисекунд», – сказал он. Это отставание между мозговой активностью и сигналами оксигенации означает, что фМРТ не может обнаружить изменения, происходящие быстрее, чем за секунды.

«С другой стороны, ЭЭГ очень хорошо сообщает нам, когда что-то происходит», – сказал Мур. «Но мы собираем данные с датчиков, размещенных на коже черепа, и мы получаем сумму активности, так что на самом деле мы размываем по сантиметрам кожи головы».

Третий метод, EROS, был разработан двумя соавторами нового отчета, профессорами психологии У. И., Моникой Фабиани и Габриэле Граттон. Этот метод направляет в мозг ближний инфракрасный свет и измеряет изменения в том, как свет рассеивается, что является отражением нейронной активности. EROS предоставляет точную информацию о том, где и когда мозг реагирует, но он может проникать только на несколько сантиметров ниже кожи головы, поэтому он не может обнаруживать события, происходящие глубже в мозгу, как это может сделать фМРТ, говорят исследователи.

Сочетание трех техник было непростой задачей. По словам исследователей, на коже черепа ограничено пространство для различных электродов и датчиков, а оборудование для ЭЭГ и EROS должно было помещаться в катушку фМРТ и не могло содержать никаких магнитных металлов. В течение нескольких лет исследователи нашли способ включить участки EROS, которые могут разделять пространство с электродами ЭЭГ на коже черепа. Они протестировали различные комбинации трех методов, чтобы определить, как их переплетать и как интерпретировать информацию, поступающую по разным каналам.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *