Картирование головного мозга

 Франц Галль — основоположник френологии 

 Электроэнцефалография 

 Магнитоэнцефалография 

 Позитронно-эмиссионная томография 

 Транскраниальная магнитная стимуляция 

 Функциональная магнитно-резонансная томография 

    Картирование головного мозга — это процесс диагностики, позволяющий дать ответ на вопрос — какие конкретно структуры головного мозга вовлечены в процесс решения тех или иных задач.

    Ученых давно интересовал вопрос: как работает мозг, какие процессы в нем происходят, выявить привычки человека, его характер, и наконец, о чем он в настоящий момент думает. Пожалуй, впервые ответить на часть этих вопросов попытался австрийский врач Франц Галль.

    Он считал, что у человека есть присущий только ему набор способностей. Им была составлена карта мозга, где он отметил место положения каждого качества  (любовь, ненависть, зависть, тщеславие, разные физиологические аспекты и так далее…).
    За основу в своих исследованиях он взял строение черепа, с его всеми выпуклостями и впадинами. Ощупывая его, он интерпретировал все следующим образом: если в данной области есть выпуклость, то, соответственно здесь мозг крупнее — он «упирается» в черепную коробку и способность, соответствующая этому месту хорошо развита, если впадина — то способность малоразвита или вовсе отсутствует. Таким образом он определял характеристики субъекта. Причем всю свою научную работу он изложил в шести томах. С дальнейшим развитием физиологии его труды потеряли актуальность.     Начиная с 90-х годов XX века начинают бурно развиваться современные методы регистрации работы клеток головного мозга.

    Электроэнцефалография

    ЭЭГ регистрирует биоэлектрическую активность головного мозга с помощью высокочувствительных датчиков, которые  фиксируются на голове исследуемого. Результат отображается на мониторе, а затем распечатывается в виде графического  изображения, которое называется электроэнцефалограммой. В течение процедуры  предлагается открыть и закрыть глаза, глубоко подышать,  часто используются вспышки света и звуки — это основные разновидности функциональных проб. Их выбор, как и длительность ЭЭГ, определяет врач, исходя из целей исследования.
    Видеомониторинг ЭЭГ преимущественно назначается, если нужно увидеть тревожные приступы или прочие состояния для выявления их природы. Для этого во время процедуры дополнительно осуществляется видеозапись. ЭЭГ сна проводят для диагностики эпилепсии.

    Магнитоэнцефалография — этот метод позволяет зарегистрировать и визуализировать магнитные поля,возникающие вследствие электрической активности мозга.

    Для их регистрации используются  специальные высокочувствительные датчики (СКВИД-датчики), которые работают в состоянии сверхпроводимости и требуют охлаждения. Благодаря развитию современных технологий идут разработки по созданию такой аппаратуры в виде мобильных устройств. Методика широко используется в медицине для диагностики эпилепсии, нейродегенеративных заболеваний, а так же научно-исследовательской работе.

    Позитронно эмиссионная томография — введение в кровь исследуемого радиоизотопов.

    При этом естественное излучение человеческих клеток увеличивается. Специальные датчики улавливают этот сигнал от ткани и передают на анали в компьютер.
Программа переводит эту информацию в трехмерное изображение.
    ПЭТ позволяет максимально точно определить локализацию эпилептогенного очага, спланировать нейрохирургическое вмешательство. Осуществить диагностику и оценивается постинсультные изменения в головном мозге.

    Транскраниальная магнитная стимуляция — использование магнитного импульса, проникающего в нейроны головного мозга человека.

    Для этого используются зонды с вмонтированным в них индуктором магнитного поля. Зонд перемещается очень близко от коже головы.
    Сгенерированный аппаратом импульс проникает в нейроны головного мозга, которые создают ответный импульс. Этот импульс и регистрирует аппаратура. Правда иногда. в ходе исследованию могут возникнуть неприятные ощущения.

    Функциональная магнитно-резонансная томография в настоящее время наиболее активно развивающийся метод инструментальной диагностики.

    В 1990 г. японский ученый Сэйджи Огава в содружестве с американской лабораторией Белли Лабса представил научному миру новую разработку. В основе ее лег принцип того, что кровь, с избытком кислорода, слабо отталкивается магнитными полями — и уровень сигнала МРТ увеличивается, а кровь, с меньшим количеством кислорода — наооборот, и уровень сигнала МРТ уменьшается (БОЛД — эффект).
    В процессе исследования человеку могут даваться задания (парадигмы), после чего сразу в тех или иных отделах головного мозга изменяются параметры гемодинамики, происходит последовательная активация отделов мозга, которые участвуют в реализации заданной программы действия.
Так же исследование проводится и в состоянии покоя (пФМТ).