Магнитоэнцефалография

Значительные успехи в локализации источников активности мозга, достигнутые в последнее десятилетие, связаны с развити­ем магнитоэнцефалографии (Холодов Ю.А. и др., 1987; N0^11011 К., 1992). Первые электромагнитные поля (ЭМП) нервной систе­мы были зарегистрированы у лягушки. Они были записаны с рас­стояния 12 мм при возбуждении седалищного нерва. Биологичес­кие поля мозга и различных органов очень малы. Магнитное поле человеческого сердца составляет около 1 миллионной доли зем­ного магнитного поля, а человеческого тела — в 100 раз слабее. Магнитное поле сердца человека впервые было записано в 1963 г. Первые же измерения ЭМП мозга человека были сделаны Д. Коеном (Коеп О.) из Массачусетс кого технологического института в 1968 г. Магнитным методом он зарегистрировал спонтанный альфа-ритм у здоровых испытуемых и изменение активности мозга у эпилеп­тиков. Первые вызванные потенциалы с помощью магнитометров были получены несколько лет спустя.

Сначала для регистрации ЭМП были использованы индукци­онные катушки с большим количеством витков- С увеличением их числа чувствительность системы возрастает. Число витков в первых таких катушках достигало миллиона. Однако чувствительность их оставалась невысокой и они не регистрировали постоянное ЭМП.

Создание новых магнитометров связано с открытием Б. Джо- зефсона, за которое он получил Нобелевскую премию. Работая в области криогенной технологии со сверхпроводящими материала­ми, он обнаружил, что между двумя сверхпроводниками, разделенными диэлектриком, возникает ток, если они находятся вбли­зи ЭМП. Эта система реагировала на переменные и постоянные ЭМП. На основе открытия Б. Джозефсона были созданы СКВИДы — сверхпроводниковые квантомеханические интерференционные датчи­ки. Магнитометры, работающие на базе СКВИДа, очень дороги, их необходимо регулярно заполнять жидким гелием в качестве ди­электрика. Дальнейшее совершенствование магнитометров связа­но с разработкой квантовых магнитометров с оптической накачкой (МОН). Созданы МОНы, в которых вместо жидкого гелия использу­ются пары щелочного металла цезия. Это более дешевые системы, не требующие криогенной техники. В них световой сигнал поступает по световодам от общего источника и достигает фотодетекторов. Ко­лебания ЭМП мозга человека модулируют сигнал на фотодетекто­рах- По его колебаниям судят об электромагнитных волнах мозга. Каждый магнитометр имеет множество датчиков, что позволяет по­лучать пространственную картину распределения ЭМП. Современ­ные магнитометры (СКВИДы и др.) обладают высокой временной и пространственной разрешающей способностью (до 1 мм и 1 мс).

Магнитоэнцефалограмма (МЭГ) по сравнению с ЭЭГ облада­ет рядом преимуществ. Прежде всего это связано с бесконтактным методом регистрации. МЭГ не испытывает также искажений от кожи, подкожной жировой клетчатки, костей черепа, твердой мозговой оболочки, крови и др., так как магнитная проницае­мость для воздуха и для тканей примерно одинакова. В МЭГ отра­жаются только источники активности, которые расположены тан­генциально (параллельно черепу), так как МЭГ не реагирует на радиально ориентированные источники, т.е. расположенные пер­пендикулярно поверхности. Благодаря этим свойствам МЭГ по­зволяет определять локализацию только корковых диполей, тогда как в ЭЭГ суммируются сигналы от всех источников независимо от их ориентации, что затрудняет их разделение. МЭГ не требует индифферентного электрода и снимает проблему выбора места для реально неактивного отведения. Для МЭГ, так же как и для ЭЭГ, существует проблема увеличения соотношения «сигнал-шумо, по­этому усреднение ответов также необходимо. Из-за различной чув­ствительности ЭЭГ и МЭГ к источникам активности особенно по­лезно комбинированное их использование.