Картирование мозга что это
Картирование мозга
Очевидно, что во многих исследованиях контекст и целевая зависимость моторной функции вновь подтверждают необходимость пересмотра концепции функции как среды и объекта, зависящего от цели. Поскольку на животных, подвергшихся анестезии, было проведено большое количество классических экспериментов по картированию мозга, где условия были достаточно стабильны и не отмечалось контекстного или целевого поведения, следует быть осторожным при интерпретации результатов этих экспериментов. Данные, полученные у анестезированных животных, широко используются в качестве учебного материала: конструкция моторного и сенсорного гомункула является неотъемлемой частью большинства учебников по нейробиологии. Однако эксперименты с пробужденными животными вызывают сомнения относительно наличия здесь жесткой структуры
Проблема локализации функций в мозге имеет значение для разработки новых подходов к реабилитации после повреждения головного мозга. В 80-х и 90-х годах прошлого века популярность идеи долгосрочной реорганизации мозга привела к рождению нейрореабилитации как новой и плодотворной области. В настоящее время растущее понимание онлайновой нестабильности и цели зависимости функции приводит к новым тенденциям в этой области. Таким образом, новые подходы в нейрореабилитации ориентированы не на простое обучение движению, а на восстановление целенаправленного действия. Возрождение системного взгляда на функцию привело к появлению новых методов, состоящих из одновременного применения многих модальностей, включая визуальную биологическую обратную связь, например, такую как зеркальная терапия или мультимодальную биологическую обратную связь при реабилитации двигательной активности.
Понимание функции в соответствующем контексте требует разработки закрытых подходов терапевтического стимуляции мозга (например, ТМС) вместо стимуляции различных областей коры, находящейся в покое. Эти замкнутые контуры требуют разработки протоколов для центрально-периферической стимуляции с целью оптимальной модуляции процессов восстановления мозга. Такие зависящие от задачи замкнутые подходы могут быть объединены управляемой мозгом стимуляции. В последние несколько лет наблюдалось увеличение исследований, идентифицирующих состояния мозга, благоприятные для стимуляции, например, на основе предварительного стимула ЭЭГ. Это приводит к разработке новых протоколов для терапевтического стимулирования с оптимальными сроками воздействия. Аналогичная методология уже успешно используется в области инвазивного BCI, сочетающего запись активности мозга с кортикальной стимуляцией. Позитиваные, «предварительные» состояния мозга также могут быть преднамеренно достигнуты с использованием таких подходов, как транскраниальная стимуляция переменным током (tACS), позволяющая стимулировать мозг с определенной частотой во время решения задачи. Динамический характер функции делает очевидной невозможность одинаковой стратегии и подчеркивает необходимость динамического пересмотра целей и стратегий на протяжении всего процесса восстановления мозга у пациентов с его повреждением.
Кортикография, инвазивный мониторинг, картирование
Интраоперационная кортикография – метод получения записи биоэлектрической активности головного мозга непосредственно с поверхности коры головного мозга во время нейрохирургических вмешательств, с целью более точного (по сравнению со скальповой ЭЭГ) определения максимума эпилептиформной активности (очага). Информация, полученная с помощью этого метода, учитывается специалистами для точного определения границ участка коры головного мозга, подлежащего удалению. Таким образом, этот метод является тактическим инструментом нейрофизиолога и нейрохирурга для достижения лучших результатов хирургического лечения эпилепсии.
Технически это выглядит так: нейрохирург производит трепанацию черепа, открывает участок мозга, на который накладываются стерильные (как правило, одноразовые) силиконовые полоски и прямоугольники с вмонтированными стальными или платиновыми электродами, биопотенциалы с которых идут к ЭЭГ-аппарату.
Кроме того, есть методика получения записи биопотенциалов из глубоких структур головного мозга, таких как гиппокамп, амигдала или другие подкорковые ядра, с помощью погружных электродов, которые, однако, могут мониторировать только очень ограниченный участок окружающей ткани. Аналогичным образом можно исследовать глубинно расположенные гетеротопии. Процент осложнений при инвазивном мониторинге достаточно низкий (2 – 3%).
Картирование – метод, позволяющий получить представление о местонахождении отдельных функций коры головного мозга. Известно, что некоторые функции головного мозга (движение различными частями тела, восприятие речи и экспрессивная речь) имеют определенные корковые представительства. Раздражение тех или иных участков коры проводится электрическим током нарастающей интенсивности (чтобы избежать повреждения), что приводит к определенному ответу, по которому нейрохирург и нейрофизиолог могут судить о расположении, размере и конфигурации функционально значимых зон. Последние имеют значительные индивидуальные особенности, в особенности на структурно или функционально измененном мозге (например при опухолевом процессе, или в результате длительного течения эпилепсии). Выявление границ этих зон позволяет уменьшить вероятность послеоперационных осложнений, приводящих к инвалидизации пациентов при нейрохирургических операциях (парезы, параличи, нарушения речи и т.д). Картирования можно производить во время операции, либо через установленные субдуральные электроды, в состоянии полного бодрствования. Для проведения этого исследования во время операции требуется уменьшить глубину наркоза, а иногда (у интеллектуально сохранных пациентов) полностью их пробудить для проведения специальных тестов, с целью оценки возможности воспринимать обращенную речь, возможности говорить и др.
Длительный субдуральный ЭЭГ-мониторинг – получение записи биоэлектрической активности головного мозга непосредственно с поверхности коры головного мозга при помощи субдурально установленных электродов. Это метод прехирургического обследования пациентов с эпилепсией, позволяющий получить уточненные данные о локализации главного очага эпилептиформной активности (эпилептогенной зоны), удалив который, как ожидается, прервется течение эпилепсии. Кроме того, при помощи субдуральных электродов можно проводить картирование функционально значимых зон коры головного мозга. Технически это выглядит так: нейрохирург производит трепанацию черепа, открывает участок мозга, на который накладываются стерильные силиконовые полоски и прямоугольники с вмонтированными стальными или платиновыми электродами, после чего твердая мозговая оболочка зашивается, костная часть свода черепа устанавливается на место и кожа на голове зашивается. В таком виде, с выходящими из головы проводами, пациент продолжает вести свой обычный образ жизни, при этом все время ведется регистрация ЭЭГ или видео-ЭЭГ. Когда полученных данных будет достаточно (как правило для этого необходимо записать несколько приступов), пациент идет на операцию по удалению эпилептогенной зоны.
Картирование мозга что это
Однако специальные психологические и инструментальные методы диагностики позволяют уточнить диагноз и оценить выраженность проявлений данного расстройства.
Среди наиболее доступных непсихологических методов исследования головного мозга следует выделить ЭЭГ (электроэнцефалографию), в том числе:
Не электроэнцефалографические методы диагностики:
Клиническая ЭЭГ
Это распространенное исследование головного мозга, при котором изучается его состояние, отраженное в производимой живым мозгом биоэлектрической активности. Изучается, как работает мозг, какую электрическую активность он имеет в обычных, стандартных условиях (в спокойном состоянии с закрытыми глазами).
Обычно у детей с признаками СДВГ не выявляется существенных нарушений в работе головного мозга, что, в частности, и позволило отнести это расстройство к так называемым минимальным мозговым дисфункциям.
ЭЭГ пробы с интеллектуальной нагрузкой
В обычном ЭЭГ исследовании не учитывается то, как мозг реагирует на различного рода интеллектуальную нагрузку, которая встречается, например, при выполнении учебных заданий. Неуспеваемость детей с СДВГ по различным школьным предметам, требующим активного внимания, связана с нарушениями в работе мозга, которые определяются в частности при проведении подобных нагрузочных проб.
Например, при чтении и осмысливании читаемого текста, прослушивании или переписывании текста, письме под диктовку, мозг ребенка с СДВГ может быть недостаточно «настроен» на работу, тем более, если работа рутинная или не интересная. Подобные изменения в работе мозга связаны в основном с выраженностью определенного рода биоэлектрической активности, так называемой медленно-волновой активностью мозга.
Изучая соотношение между медленно-волновой и быстро-волновой активностью (коэффициента дефицита внимания-КДВ) в специально выбранной точке мы сравниваем полученный результат с базой данных, где показаны средние значения этого показателя у детей разного возраста.
Если КДВ превышает среднее значение на определенную статистически значимую величину, мы делаем вывод о высокой вероятности диагноза СДВГ у этого ребенка и о необходимости применения нейротерапевтической коррекции, по методу ЭЭГ-БОС.
ЭЭГ исследования Вызванных Потенциалов головного мозга (ВП)
Кроме обычной электрической активности ЭЭГ, современное оборудование позволяет заметить минимальные изменения в работе мозга, которые связаны с его реакцией на внешние раздражители. Такое исследование называется исследованием Вызванных Потенциалов головного мозга (ВП), то есть особенностей ответа мозга на предъявляемые специальные видимые или слышимые стимулы. По характеру этого ответа также можно сделать вывод о степени выраженности нарушений функций головного мозга, в частности функции активного внимания.
Картирование головного мозга это дополнительная обработка имеющейся записи ЭЭГ, осуществляемая специальными компьютерными программами. Отображается карта распределения различной по степени (от минимума до максимума) выраженности того или иного вида биоэлектрической активности в коре головного мозга.
Подобная обработка ЭЭГ позволяет увидеть, как на карте, области мозга, имеющие функциональный дефицит, что также помогает в диагностировании и в выборе правильной терапевтической стратегии.
TOVA-тест – тест вариабельности внимания
Испытуемому предлагается наблюдать, как на экране, на сером фоне, появляются, сменяя друг друга, зеленые квадратики либо в верхней, либо в нижней части экрана. Задача испытуемого нажимать на кнопку мыши как можно быстрее, когда зеленый квадратик находится в верхней части экрана. С помощью этого теста определяется скорость реакции, количество ошибок по невнимательности (пропуски), ошибки по причине импульсивности (ошибочные нажатия). Полученные данные сравниваются с нормой, и определяется степень отклонения, то есть насколько выражены эти изменения.
Функциональная МРТ
Все статьи написаны профессиональными врачами с большим опытом.
МРТ центр «МАГНИТ» не проводит «Функциональное МРТ»
Томографические снимки можно перенести в нейронавигационную систему и использовать в ходе операции.
Принцип работы функциональной МРТ
Процесс фМРТ основан на фиксировании гемодинамических изменений в головном мозге, происходящих при активной работе нейронов. В ответ на выполнение пациентом того или иного задания в разных областях коры больших полушарий усиливается кровоток, в дренирующих венах снижается уровень дезоксигемоглобина и повышается оксигемоглобин. Изменения уровня насыщения кислородом эритроцитов усиливают интенсивность сигнала на серии Т2-взвешенных изображений. Оценка количественных показателей кровотока позволяет специалисту косвенно определить степень активации нейронов.
Функциональная МР-диагностика проводится не только с целью картирования зон головного мозга, но и для исследования явлений нейропластичности у пациентов с различными заболеваниями центральной нервной системы (рассеянный склероз, инсульт и т.д.).
Что показывает фМРТ?
Функциональная МРТ головного мозга дает возможность получить ценные сведения, касающиеся психических расстройств, нейродегенеративных патологий, двигательных нарушений. Результатом исследования являются карты нейрональной активности, которые специалист проецирует на реконструированную модель коры.
Обследование помогает в диагностике:
Объемное МР-изображение при опухоли головного мозга (а): стрелкой обозначена локализация моторной коры в прецентральной извилине. Карта активности мозга (b): стрелки указывают на изменения гемодинамики в установленном месте при движении рукой
Показания и противопоказания к проведению фМРТ
Метод функционой томографии применяют перед хирургическими вмешательствами по поводу удаления опухолей головного мозга. Определение точной локализации новообразования относительно речевых, зрительных и прочих центров помогает избежать повреждений последних в процессе операции.
Основными показаниями к выполнению исследования являются:
В некоторых случаях исследование дополняют контрастированием. Как и при проведении КТ, МРТ с усилением не делают больным с непереносимостью компонентов препарата. Средства на основе гадолиния крайне редко вызывают побочные эффекты, но контраст противопоказан людям с тяжелой почечной и печеночной недостаточностью. Медикаменты для улучшения визуализации запрещено использовать при беременности на любых сроках.
Как проводится функциональная МРТ головного мозга?
Если у Вас установлен имплантат, заблаговременно получите у врача, проводившего операцию, сведения о производителе и материале изделия. Отсутствие данных способно помешать осуществлению диагностики в назначенный день.
Перед исследованием головного мозга можно вести обычный образ жизни. Вам не придется соблюдать диету, выдерживать несколько часов голода и прерывать прием назначенных врачом медикаментов.
На диагностику лучше надеть просторные вещи из натуральных тканей, чтобы во время сканирования не испытывать неудобств от длительного пребывания в одной позе.
На время сканирования необходимо снять одежду с металлической фурнитурой, аксессуары, очки (контактные линзы можно оставить), зубной протез, слуховой аппарат, украшения и т.д. В кабинет нельзя проносить кошелек, телефон и другие личные вещи. Магнит притягивает предметы, содержащие даже небольшое количество металла, может повредить кредитные карты и электронные устройства.
Прежде чем начнется сканирование, рентгенолог обсуждает с пациентом задания, которые предстоит выполнить в процессе процедуры. В аппаратной обследуемый ложится на спину на стол томографа, руки вытягивает вдоль тела. Для защиты от громких звуков предусмотрены противошумные вкладыши или наушники. Предупредить случайные шевеления помогают фиксирующие ремешки. В процессе исследования рентгенолог находится в соседнем помещении, откуда подает команды по системе громкой связи. Следуя указаниям, пациент в кольце томографа выполняет задания для активизации отдельных участков церебральной коры.
В ходе функциональной МРТ головного мозга картируют:
Периоды выполнения заданий чередуются с отдыхом. По окончании процедуры больной покидает кабинет, а рентгенолог приступает к изучению результатов сканирования. Диск со снимками и заключение пациент относит лечащему врачу.
фМРТ имеет весомые преимущества перед другими методами диагностики:
МРТ головного мозга
МРТ «Повышение давления»
Показания к МРТ головного мозга
МРТ недорого
Что показывает МРТ мозга?
Головной мозг является самым сложным органом, он насчитывает целых 5 отделов, поэтому так важно знать, что показывает МРТ мозга. Речь идет о самой современной и информативной методике обследования.
В чем заключаются главные преимущества магнитно-резонансной томографии?
МРТ исследованием головного мозга не стоит пренебрегать, если врач выписывает направление на прохождение такой диагностики. Данная процедура очень важна для выявления серьезных отклонений в ее функционировании на ранних стадиях.
Это неинвазивная методика обследования. В ходе прохождения такой диагностики пациент не ощущает дискомфорта, за исключением того, что ему приходится находиться внутри томографа. При этом аппараты бывают закрытыми и полузакрытыми. Вторую разновидность используют для обследования людей, испытывающих страх перед замкнутым пространством.
К положительным свойствам данной процедуры относят ее безболезненность. При ее проведении нет необходимости выполнять хирургическое вмешательство. Она позволяет обследовать все отделы головы человека.
Делать МРТ можно пациентам разного возраста. Диагностика дает возможность обнаруживать патологии, когда они только зарождаются. Своевременная постановка диагноза очень важна, когда речь идет о здоровье.
МРТ снимки головного мозга четко показывают, есть патологические изменения в его отделах или нет. При их выявлении врач назначает эффективное лечение. Чем раньше начинается терапия, тем больше шансов, что она окажется успешной.
Среди других преимуществ МРТ головного мозга можно выделить:
Решение о том, как именно выполнять МРТ головного мозга с контрастом или без, принимает лечащий врач, исходя из имеющихся показаний.
Для чего проводится процедура?
В список показаний, при наличии которых нужно выполнить исследование головного мозга, входят:
МРТ дает возможность оценивать степень активности коры головного мозга. Благодаря этой процедуре удается оценить, насколько сильно пострадал этот орган в результате травмы. С ее помощью выявляют болезни Паркинсона и Альцгеймера, доброкачественные и злокачественные новообразования.
Магнитно-резонансную томографию назначают при шизофрении и прочих расстройствах психики, чтобы оценить, какое воздействие они оказали на структуру мозга.
При наличии нарушений в целостности миелиновой оболочки коры МРТ их выявит. Процедура помогает диагностировать кисты, карциномы, кровоизлияния в головной мозг, обнаруживать воспалительные и инфекционные процессы. Ее часто назначают при аутизме, рассеянном склерозе. Перфузия головного мозга дает возможность оценивать кровоток на различных участках. Перед столь основательной диагностикой рекомендуется сдать анализы. Их результаты укажут на область головы, подлежащую более детальному обследованию. К примеру, если у пациента наблюдается повышенный уровень пролактина – это может указывать на проблемы в работе мозжечка.
МРТ картина головного мозга позволяет оценить состояние не только мозжечка, но и других отделов, которые отвечают за память и мыслительный процесс. Тщательно обследовать затылочные доли, отвечающие за визуальное восприятие предметов, оценить плотность серого и белого вещества.
Рентгеновское облучение при проведении МРТ не используется и это большой плюс. Результаты процедуры не приходится долго ждать, их расшифровка занимает минимальное количество времени. Данная процедура отличается высокой диагностической информативностью. В последние годы она стала незаменимой в выявлении патологий головного мозга.
Особенности процедуры МРТ, принцип действия
Исследуемые ткани подвергаются воздействию электромагнитных волн в пределах магнитного поля, в которых содержится различное количество атомов водорода. Они формируют определенное количество энергии, которую регистрирует и обрабатывает специальный прибор. Речь идет о томографе. Такая обработка позволяет получать изображения различных отделов головного мозга. Развитие патологических явлений характеризуется структурными трансформациями в тканях органа. В результате меняется содержание атомов водорода в пораженной области. Это приводит к изменению получаемых в ходе обследования сигналов.
МРТ головы визуализирует различные мозговые отделы, дает их характеристику. Главной целью такой диагностики является обнаружение пораженных участков в мозге, определения их формы, размеров, характера и точной локализации.
При проведении подобной диагностики невозможно пропустить опухоль, она определяет ткань происхождения новообразования, отличается атрофические участки от постравматических. Позволяет определять характер инсультов, выявлять инфекционные поражения, отеки мозга, смещение его структур, оценивать состояние желудочков.
МРТ здорового мозга не выявляет отклонений. При наличии подозрений на наличие опухоли в голове, нужно в обязательном порядке провести данную процедуру. Она выявляет не только первичные новообразования, но и метастазы, поражения гипофиза.
Даже при небольшой травме головы рекомендуется сделать МРТ. Процедура позволяет исключить абсцесс головного мозга, менингоэнцефалит. Ее проводят при наличии симптоматики повышенного внутричерепного давления.
Врачи назначают магнитно-резонансную томографию при часто повторяющихся головных болях, сбоях моторики. Такое обследование показано людям, без причины падающим в обмороки. Тем, у кого имеются нарушения поведения и когнитивных функций.
МРТ незаменимо как в неврологической сфере, так и в эндокринологии, психиатрии, других областях медицины.
Магнитно-резонансную и компьютерную томографию часто делают после операций, чтобы оценить результаты проведенного хирургического вмешательства. Методика незаменима в динамическом наблюдении. С ее помощью обследуют не только головной мозг, но и другие органы – поджелудочную железу, желчный пузырь.
Противопоказания к магнитно-резонансной томографии
Противопоказаний к проведению магнитно-резонансной томографии немного, но они есть. К ним относят:
К относительным противопоказаниям относят болезни, детский возраст до 7 лет, металлические протезы суставов за пределами действия электромагнитных волн, болезни крови (в этом случае нельзя применять контраст), выраженную клаустрофобию (у пациента в закрытом пространстве может резко ухудшиться состояние).
Как подготовиться к обследованию?
К МРТ головного мозга не нужно долго и основательно готовиться. За пару часов до диагностики желательно воздержаться от приема пищи. Не стоит применять перед процедурой декоративную косметику. За пределами кабинета, в котором проводится диагностика, необходимо оставить телефон, банковские карты и часы.
Врач обязательно расскажет пациенту о ходе обследования. Если тот страдает боязнью замкнутого пространства, пропишет успокаивающие препараты.
При необходимости будет выполнена процедура с контрастированием, позволяет получать более точную картину. После введения контрастного вещества может появиться головная боль и тошнота. Перед применением контраста необходимо провести тест на чувствительность.
Как проходит процедура?
Перед диагностикой аппаратом МРТ пациента просят подписать согласие. После этого ему предлагается надеть халат (можно обследоваться и в своей одежде, главное, чтобы на ней не было металлических элементов) лечь спиной на специальную платформу. Голову обследуемого фиксируют, чтобы обеспечить ее неподвижность.
Платформа, с лежащей на ней пациентом, заезжает в «трубу» томографа. При работе оборудование издает шум, поэтому рекомендуется пользоваться берушами.
В кабинете для МРТ предусмотрена система двухсторонней голосовой связи. Врач контролирует ход процедуры из соседнего кабинета.
По времени обследование занимает примерно полчаса. При использовании контраста около 50 минут. Контраст вводят одномоментно или дозатором.
Результаты
Расшифровкой результатов магнитно-резонансной томографии занимается врач-рентгенолог, обладающий соответствующей квалификацией. Он анализирует полученные результаты и исходя из этого составляет заключение. Пациент получает итоги сканирования на ДВД-диске, после чего передает их врачу.
В нашем медицинском центре проведение МРТ головного мозга и органов брюшной полости выполняется с использованием современного оборудования. Мы задействуем лучшие томографы, гарантирующие высокую точность результатов обследования.