медицинский портал медикул.ру

Сегодня 17 ноября 2017 года
Медицинский словарь Медицинские учреждения Медицинские препараты Анатомия человека О сайте




Мед разделы:


Главная страница
Традиционная медицина
Народная медицина
Секреты красоты
Питание и здоровье
Все о мозге человека
Поиск по сайту
Карта сайта


телефоны экстренной помощи






Метод регистрации активности глубоких областей головного мозга



Метод регистрации активности глубоких областей головного мозга

Внутримозговую локализацию управления такими функциями, как эмоциональные реакции, исследуют главным образом электрофизиологическими методами. Через отверстия, просверленные в надлежащих участках черепа, в различные структуры головного мозга вводят проволочные электроды, полностью изолированные на всем своем протяжении, кроме самого кончика. Эти электроды соединяют затем либо с приборами для регистрации электрических потенциалов, генерируемых в исследуемой ткани, либо с источниками тока, используемого для раздражения мозга. Об этих методах электрических измерений и электростимуляции мы уже упоминали в предшествующих главах. Однако при изучении функций, управляемых древними, центрально расположенными отделами мозга, применение электродов, вводимых во внутренние области мозга, настолько важно, что следует кратко описать самый метод, прежде чем рассматривать полученные с его помощью результаты.
Если бы мы, еще не обладая соответствующими знаниями, впервые обсуждали эксперимент, связанный с введением электрода в мозг живого животного, то по понятным причинам сомневались бы в успехе. Прежде всего мы, вероятно, опасались бы, что само прокалывание мозга твердым электродом вызовет такое повреждение, что обесценит эксперимент — либо подопытное животное утратит способность к нормальному поведению, либо ткань вблизи электрода будет разрушена и электрофизиологические измерения потеряют свой смысл. Если бы эти опасения оказались необоснованными, у нас все еще оставалась бы причина для пессимизма. Мозговые структуры, которые мы хотим исследовать, не очень велики, особенно у крыс, кошек и других мелких лабораторных животных, с которыми нам приходится работать. Как же мы можем точно расположить кончик электрода в желаемом м:.сте? А если это нам удастся, то как закрепить его в надлежащем положении и в то же время предоставить животному достаточную свободу движений, чтобы наблюдения над его поведением имели какой-то смысл?
Удовлетворительный ответ на эти вопросы может дать только практический опыт. К счастью для исследователей мозга, ни одно из препятствий не оказалось непреодолимым. В частности, проблема, которая могла бы сделать этот метод совершенно неприменимым,-—проблема повреждения мозга — оказалась гораздо менее серьезной, чем можно было ожидать. Головной мозг — будь это мозг крысы или человека — обладает, по-видимому, большой «избыточностью»; вероятно, ни одна отдельная нервная клетка или группа клеток не является необходимой для осуществления какой-либо важной задачи. В устройстве живых «вычислительных машин» как будто заранее предусмотрена возможность того, что не все элементы будут работать надлежащим образом, и поэтому обеспечено изобилие дублирующих и параллельных нервных цепей. В результате этого в мозговую ткань можно вводить значительное число проволочных электродов, не вызывая заметных изменений в способностях или поведении животного. Прикрепляя электроды к черепу — твердому образованию, как будто специально созданному природой для этой цели, их можно удерживать на месте в течение месяцев или даже лет без вреда для подопытного животного.
Центры, управляющие эмоциями и сознанием
Имплантация (вживление) электродов оказалась настолько безвредной, что в последние годы этот метод все чаще используется даже в клинике. В психиатрических больницах всего мира сотни больных сейчас снабжены вживленными электродами для целей диагностики и лечения. В настоящее время при использовании этого метода чаще всего одновременно вживляют электроды в различные глубоко расположенные структуры головного мозга. Обычно каждому больному имплантируют дюжину или больше проволочных электродов. Эти проволочки соединены с клеммами электрической панели, сходной по виду с ламповыми панелями радиоприемников и телевизоров. Панели неподвижно прикрепляют крепежными винтами к черепу больного. После заживления покровов черепа эти электрические приспособления почти не вызывают неудобства или беспокойства. Известны случаи, когда больные носили такие устройства с прикрепленными к ним вживленными электродами более двух лет.
Вживление электродов человеку или животному чает в руки врача или ученого чрезвычайно гибкое приспособление для проведения исследований. Соединение между глубокими частями мозга и наружными приборами производится очень легко — просто конец гибкого провода вставляется в гнездо панели на черепе. Если не считать ограничений, связанных с проводом, которые можно свести к минимуму, подвесив провод над головой и увеличив его длину, испытуемый может свободно передвигаться и вести себя во время наблюдений более или менее обычным образом. Подключение внешних приборов для регистрации сигналов, порождаемых самим мозгом, не вызывает никаких ощущений и не оказывает на испытуемого никакого влияния. Если же необходимо раздражать мозг внешними токами, поведенческие реакции испытуемого благодаря свободе его движений могут быть гораздо более естественными и понятными, чем они были бы в неЬбычных, стесняющих свободу условиях операционной,
Неподвижная имплантация электродов, не причиняющая подопытному животному или больному беспокойства или вреда, является необходимым условием успеха этого метода, но еще не полностью решает все экспериментальные проблемы. Местное повреждение в области введенного электрода могло бы вез же оказаться настолько серьезным, что электрические измерения отражали бы только состояние окружающей измененной ткани. К счастью, дело, по-видимому, обстоит не так. Микроскопическое исследование показало, что слой поврежденной ткани, непосредственно прилегающий к вживленному электроду, обычно имеет толщину менее 0,5 миллиметра. Кроме того, после заживления этот поврежденный материал обыкновенно бывает электрически неактивным, т. е. не передает на регистрирующие приборы «ложных показаний». Иногда такое состояние наступает не сразу после введения электрода, но осторожные исследователи обычно начинают придавать реальное значение регистрируемым потенциалам лишь спустя несколько дней после операции, т. е. после того как процессы заживления можно считать завершенными.
Другая проблема — проблема точной локализации электродов — оказалась более трудной. Для получения желаемого расположения электродов исследователь или клиницист обычно пользуется сочетанием разных методов. Сначала он обращается к трехмерным картам, показывающим положение и размеры различных структур мозга у типичного представителя того вида, с которым предстоит работать, — у человека, кошки, крысы и т. д. Сейчас такие карты широко применяются при стереотаксических исследованиях. Стереотаксический прибор имеет жесткий металлический каркас, который с помощью зажимов укрепляется на черепе. На этом каркасе смонтирован микрометрический механизм, при помощи которого можно ввести электрод в мозг через заранее просверленное в черепе отверстие и установить его кончик в положение, точно определяемое тремя координатами относительно жесткого каркаса. Если бы у всех представителей данного вида размеры и конфигурация черепа и мозга были совершенно одинаковы, то такие стереотаксические методы при использовании 'тандартных трехмерных карт полностью решали бы задачу точного расположения электродов. К сожалению, из-за индивидуальных различий действительные условия довольно далеки от этого идеала. Нередко пытаются вносить в стандартные стереотаксические карты поправки на эти различия, производя перед операцией рентгенографическое исследование. После того как электроды установлены, повторное рентгеновское исследование дает дополнительную информацию об их фактическом положении. Самый точный метод, применяемый иногда в тех экспериментах с животными, в которых точная локализация электродов имеет существенное значение для понимания результатов, состоит в посмертном препарировании мозга и микроскопическом исследовании действительного расположения электродов относительно различных мозговых структур.



Ключевые слова: Метод регистрации активности глубоких областей головного мозга
Опубликовано: 2013-10-07 23:18:48


Словарик заболеваний:

Атрофия зрительного нерва

Артрит ревматоидный

Апендикулярный инфильтрат

Аденоиды

Ангииты (васкулиты) кожи





Поиск:




Medicul.ru (c) 2006-2017 все права защищены.