Сочинение на тему Магнитоэнцефалография (МЭГ)

На уровне нейрона передача происходит химическими процессами, которые приводят к распространению электрических токов от пресинаптического до постсинаптического. Пресинаптический потенциал действия приводит к высвобождению нейротрансмиттеров в синаптическую щель. Эти нейротрансмиттеры глутамата в случае наиболее возбуждающей нейротрансмиссии открывают рецепторы постсинаптического нейрона. Это позволяет заряженным ионам, которые деполяризуют постсинаптическую мембрану, приводить в движение постсинаптический потенциал. Этот потенциал может регистрироваться вне мозга, но не в пресинаптическом потенциале, который его вызвал. На это есть несколько причин. Во-первых, ток одного нейрона мал, чтобы улавливать его вне мозга, и МЭГ полагается на токи суммирования многих нейронов. Во-вторых, пресинаптический потенциал действия очень недолговечен, порядка нескольких миллисекунд. Кроме того, это двухфазный, который имеет как положительное, так и отрицательное отклонение. Шипы не синхронизированы идеально, что несколько компенсирует друг друга.

Постсинаптические потенциалы действия, однако, намного дольше живут, чем монофазные. Это позволяет более легко сложить эти отклонения и, следовательно, иметь больше шансов быть измеренным с помощью MEG. Временная синхронность недостаточна, необходима суперпозиция и основывается на геометрической конфигурации пирамидальных клеток, у которых дендритные деревья ориентированы параллельно. Постсинаптические токи генерируются при движении апикальных дендритов вниз к соме, что позволяет суммировать токи. Однако вся нейронная активность не измеряется, дендриты ингибирующих интернейронов не ориентированы систематически и не будут вносить вклад в измеримый сигнал мозга. Их активность выявляется благодаря их влиянию на постсинаптическую активность; следует помнить, что не всегда точно понятно, какие физиологические процессы нужно измерять при регистрации электрической или магнитной активности. Когда имеется достаточное количество кортикальных участков нейронов, которые срабатывают примерно в то же время и генерируют токи, которые имеют сходную ориентацию, они не могут измерять электрические токи. Но магнитное поле можно измерить. Следуя правилу правой руки Максвелла, магнитное поле создается вокруг электрического тока.

Тем не менее, это магнитное поле в мозге чрезвычайно мало и необходимо усиливать их с помощью магнитных преобразователей в сверхпроводящих условиях (около 4 градусов Кельвина). Нет абсолютно никакого сопротивления и может игнорировать все магнитное поле от окружающей среды, а также шум. Усиленный сигнал может быть уловлен с использованием СКВИДов (сверхпроводящих квантовых интерференционных устройств), высокочувствительных магнитометров. Магнитное поле в мозге составляет около 0,1-1,0 пикотесла против 300-600 микротесла в магнитном поле Земли. Пассивное экранирование необходимо для экранирования от внешних магнитных сигналов и методов шумоподавления.