Что магнитные поля делают в мозгу – и как наблюдать мозговую деятельность во время трансчерепной магнитной стимуляции

Это походит на научную фантастику: мы можем изменить деятельность человеческого мозга просто, держа моток проволоки по голове, приводя к движению рук или ног. Эту технику называют трансчерепной магнитной стимуляцией (TMS), и это очень используется в исследовании и медицине. В TM сильный магнитный пульс вызывает крошечный электрический ток в затронутой мозговой ткани.

Этот ток может активировать нервные клетки.В медицине TM используются, чтобы диагностировать нарушения двигательной функции такой как при рассеянном склерозе или в результате удара. TM также используются терапевтически, например чтобы лечить звон в ушах, клиническую депрессию, хроническую боль или склонность.

В Европе, однако, TM еще не установленный метод лечения.Это частично, потому что исследователи все еще действительно не понимают то, что происходит на нейронном уровне, когда магнит включен – даже при том, что TM расследовались больше 30 лет.

Это отсутствие понимания – то, вследствие того, что нейронная деятельность в мозгу обычно регистрируется с микроэлектродами. Но такие записи в широком масштабе нарушены сильными магнитными полями, пущенными в ход в TM, приводящих к сигналам в маске от деятельности нейронов.

Теперь исследователи от нескольких групп (Корнелиус Шварц, Мартин Гис, Ульф Циман и Аксель Оелтерман) в трех институтах Тюбингена (Центр Вернера Райхардта Интегральной Нейробиологии, Институт Hertie Клинического Мозгового Исследования и Институт Макса Планка Биологической Кибернетики) совместно разработали метод, чтобы оградить микроэлектроды против вызванных TM магнитных полей. Таким образом они могут обнаружить изменения в отдельных клетках головного мозга с задержкой только одной миллисекунды после магнитного пульса.

В их исследовании исследователи Тюбингена показывают, как надежные данные могут быть приобретены, используя их метод ограждения. У крыс они стимулировали часть двигательной зоны коры головного мозга, которая управляет движением передней конечности. В то время как крысы двинули передними лапами после магнитной стимуляции, исследователи измерили свою нейронную деятельность. Наблюдая деятельность нейронов коры непосредственно под TM, они нашли, что эта деятельность оставалась в течение некоторого времени после того, как пульс TM закончился.

Кроме того, направление вызванного TM электрического тока в мозгу влияло на нейронную деятельность, обнаруженную исследователями. Эти результаты соответствуют предшествующим экспериментам, сделанным в испытуемых людях, где нейронная деятельность в позвоночнике и мышцах была измерена вместо мозга.«Есть только две исследовательских группы в мире, которые сделали что-то вроде этого», говорит доктор Алия Бенали, которая запланировала и выполнила исследование. Методы, используемые этими двумя группами, однако, требуют чрезвычайно требовательных технических возможностей.

Кроме того, они были развиты определенно для мозгов примата. Из-за этих ограничений многие лаборатории не будут в состоянии использовать эти методы. «Мы хотели разработать простой метод, чтобы исследовать нейронную деятельность под TM.

Любая данная лаборатория должна быть в состоянии использовать его без определенного ноу-хау», объясняет студент доктора философии Бингшуо Ли.


15 комментариев к “Что магнитные поля делают в мозгу – и как наблюдать мозговую деятельность во время трансчерепной магнитной стимуляции”

  1. Андрей Глебович

    я пару лет преподавал. такие хитрые попадались на курсовик . свои вводные данные а расчеты списали . такой номер не прошел

Оставьте комментарий