Магнитоэнцефалография (МЭГ) — это измерение магнитных полей, созданных электрической активностью в мозге, проводимое, как правило, вне черепа. Это очень интересный метод для исследования функциональной активации и связей внутри мозга. Пространственное разрешение метода при использовании наиболее современных приборов достигает всего нескольких миллиметров, а временное разрешение, как и у ЭЭГ, составляет миллисекунды. Это позволяет регистрировать распространение активности из одной области в другую.

Принцип МЭГ

Физический принцип МЭГ основан на наблюдении Г. Х. Эрстеда в 1820 г. того, что электрический ток в проводе будет создавать вокруг него окружающее циклическое магнитное поле. Так как импульсы, распространяющиеся в мозге, имеют электрическую природу, образуется большое количество маленьких локальных магнитных полей. Магнитное поле от одного нейрона находится ниже порога регистрации; однако совмещение полей от одной области от примерно 50 000 активных нейронов может дать измеримое магнитное поле.

Давайте для простоты представим единичный электрический провод, который окружен циклическим магнитным полем ортогональным к направлению электрического тока. Если это соотнести с электрическим током в мозге, электрическим диполем, параллельным поверхности черепа, то магнитное поле будет выходить из головы с одной стороны от электрического потока и входить обратно с другой стороны. Изменения в электрическом токе в мозге и магнитном поле вызовут электрические токи в круглых контактах, расположенных параллельно поверхности черепа. Индуцированный ток изменит направление при перемещении электрода с одной стороны на другую сторону тока в мозге. Если, напротив, электрический ток в мозге будет располагаться перпендикулярно поверхности черепа, то магнитное поле не будет образовывать градиента снаружи от черепа, и внешний электрод будет находиться в покое.

Электромагнитные сигналы в мозге — конечный результат ионных токов в дендритах нейронов и внеклеточном пространстве как обратных токов, возникающих во время проведения импульса и синаптической передачи. Потенциал действия не вызывает значимых полей, так как токи в потенциалах действия текут в обратном направлении, взаимно уничтожая магнитные поля.

Компьютерная томография

Одним из самых эффективных методов современной диагностики является компьютерная томография. Компьютерная томография (KT, CT, CAT scan) – метод исследования, при котором, как и при других рентгенологических методах, используются рентгеновские лучи (Х-лучи). Однако, в отличие от обычной рентгенографии, КТ позволяет получить снимок определенного поперечного слоя (среза) человеческого тела. При этом организм можно исследовать слоями шагом в 1 мм. А главное, с помощью КТ можно увидеть структуры, которые не видны на обычных рентгенограммах. При обычном исследовании рентгеновские лучи проходят через тело и оставляют след на пленке, затем изображение на ней расшифровывает врач. Компьютерный томограф позволяет детально осмотреть органы человека по отдельности. В этом отличие его от рентгеновского снимка, представляющего собой проекционное изображение, на котором видны не органы и ткани человека, а лишь их тени, которые накладываются друг на друга. При КТ лучи попадают на специальную матрицу, передающую информацию в компьютер, который обрабатывает полученные данные о поглощении Х-лучей организмом человека и выводит изображение на экран монитора. Таким образом, фиксируются мельчайшие изменения поглощаемости лучей, что, в свою очередь, и позволяет увидеть то, что не видно на обычном рентгеновском снимке. Для усиления «видимости» в организм могут вводиться контрастные вещества, которые, заполняя определенные пространства, упрощают распознавание тех или иных патологических процессов.

При компьютерной томографии исследуются в основном три зоны – голова и шея, грудная и брюшная полости. Нередко прицельно изучается только один орган или структура. Никакой особой подготовки перед процедурой не проводится. При плохой переносимости закрытых пространств пациенту за несколько часов дают успокоительные средства.

Компьютерный томограф представляет собой стол, входящий в куб с большим круглым окном. Внутри окна находится луч и матрица. Происходит исследование следующим образом. Пациент лежит на столе, который очень медленно перемещается внутри вращающегося кольца. На этом кольце с одного края находится рентгеновская трубка, а с другого цепочка очень чувствительных детекторов. Постепенно сканер продвигается вдоль тела человека. После полного оборота излучателя рентгеновских волн и детекторов вокруг остановившегося стола на экране соединенного с ними компьютера возникает срез исследуемого органа. Так срез за срезом собирается информация об этом органе и о его внутреннем содержимом. Как правило, исследование укладывается в 1 час, а для определенных областей, например только головы или только шеи, достаточно нескольких минут. Чуть дольше длится сканирование грудной клетки или органов брюшной полости.

При необходимости используется спиральная компьютерная томография. В этом случае стол и трубка с детектором движутся непрерывно, и в результате рентгеновский излучатель описывает спираль вокруг пациента. Это дает более полную информацию об интересующем органе. Современные компьютерные программы дают возможность получать трехмерные изображения.

Благодаря высокой информативности и безопасности по сравнению с другими рентгеновскими методами КТ получила огромное распространение. Наибольшее значение она имеет для травматологии и нейрохирургии, когда необходимо определить наличие повреждения и его характер, а в онкологии используется для определения степени распространения опухолевого процесса, а также планирования лучевого лечения (для того чтобы воздействовать на опухоль ионизирующим излучением, необходимы ее точные координаты). С помощью КТ можно обнаружить многие патологические состояния: травмы и их последствия, опухоли, поражение лимфатических узлов, расширение сосудов (аневризмы), воспалительные, в том числе гнойные процессы (пневмонию, абсцессы), пороки развития, процессы дистрофического характера и др.

Необходимо отметить, что лучевая нагрузка при компьютерной томографии значительно ниже, чем при обычном рентгеновском исследовании. Это позволяет говорить о большей безопасности метода по сравнению с другими исследованиями, использующими Х-лучи.

9. Окулография и детектор лжи

Окулография. Движения глаз являются важным показателем в психофизиологическом эксперименте. Окулография - это метод регистрации движений глазных яблок. В основе лежит дипольное свойство глазного яблока: роговица имеет положительный заряд относительно сетчатки (корнео-ретинальный потенциал). Электроды накладывают на кожу – два у височных углов глазных щелей и посередине верхнего и нижнего края глазницы одного глаза. При окулографии записываются потенциалы при неподвижном взоре и при поворотах глаз.

С одной стороны, окулографический показатель необходим для выявления артефактов от движений глаз в ЭЭГ, с другой стороны, этот показатель выступает и как самостоятельный предмет исследования, и как составляющая при изучении субъекта в деятельности. Существует восемь основных видов движений глаз. Три движения — тремор (мелкие, частые колебания амплитудой 20-40 угловых секунд), дрейф (медленное, плавное перемещение глаз, прерываемое микроскачками) и микросаккады (быстрые движения продолжительностью) 10-20 мс и амплитудой 2-50 угловых минут) — относят к микродвижениям, направленным на сохранение местоположения глаз в орбите. Из макродвижений, связанных с изменением местоположения глаз в орбите, наибольший интерес в психофизиологическом эксперименте представляют макро-саккады и прослеживающие движения глаз. Макросаккады отражают обычно произвольные быстрые и точные смещения взора с одной точки на другую, например, при рассматривании картины, при быстрых точностных движениях руки и т. д.

Детектор лжи — условное название прибора полиграфа, одновременно регистрирующего комплекс физиологических показателей (КГР, ЭЭГ, АКД и др.) с целью выявить динамику эмоционального напряжения. С человеком, проходящем обследование на полиграфе, проводят собеседование, в ходе которого наряду с нейтральными задают вопросы, составляющие предмет специальной заинтересованности. По характеру физиологических реакций, сопровождающих ответы на разные вопросы, можно судить об эмоциональной реактивности человека и в какой-то мере о степени его искренности в данной ситуации. Поскольку в большинстве случаев специально необученный человек не контролирует свои вегетативные реакции, детектор лжи дает по некоторым оценкам до 71% случаев обнаружения обмана. Следует иметь в виду, однако, что сама процедура собеседования (допроса) может быть настолько неприятна для человека, что возникающие по ходу физиологические сдвиги будут отражать эмоциональную реакцию человека на процедуру. Отличить спровоцированные процедурой тестирования эмоции от эмоций, вызванных целевыми вопросам, невозможно. В то же время человек, обладающий высокой эмоциональной стабильностью, сможет относительно спокойно чувствовать себя в этой ситуации, и его вегетативные реакции не дадут твердых основания для вынесения однозначного суждения. По этой причине к результатам, полученным с помощью детектора лжи, нужно относиться с должной мерой критичности..