Биомагнитные измерения - Кнеппо П.
ISBN 5-283-00557-7
Скачать (прямая ссылка):
они зависят как от первичного биоэлектрического генератора, так и от
внесердечных факторов (из-за токов проводимости в объемном проводнике).
Экспериментальные и теоретические исследования показывают, однако, что
влияние структуры проводника меньше сказывается на распределении
магнитного поля, чем электрического.
. Возможны и другие формулировки мультипольного разложения для магнитного
поля сердца, более явно учитывающие тот факт, что электродинамические
возбудители магнитного поля имеют вихревой характер (см. гл. 3).
В настоящее время уже выявились некоторые перспективные направления
применения кардиомагнитометрии. К ним можно отнести в первую очередь
изучение процесса деполяризации предсердий, электрофизиологических
явлений, происходящих в сердце в период P-Q, возбуждения субэндокарда,
синдрома преждевременного возбуждения желудочков, процессов деполяризации
при фиброзных поражениях проводниковой системы и возникновения
задержанных потенциалов, диастолической деполяризации поврежденного
миокарда в период Т-Р, смещения сегмента S-Т, морфологии зубцов Т и U
[73]. Безусловно, проведение таких исследований потребует еще более
глубокого биофизического осмысления происхождения магнитного поля сердца
и его связи с первичными биоэлектрическими генераторами миокарда.
116
2.2. Измерение магнитного поля мозга, нервной и мышечной ткани
Общие сведения о нейромагнитометрии. Под нейромагнитометрией понимается
измерение магнитного поля биоэлектрических источников мозга, а также
отдельных нервных клеток и их популяций. Магнитное поле головного мозга
человека было впервые измерено Коэном при помощи индукционной катушки с
ферритовым сердечником [79]. Для уменьшения влияния шумов использовалась
магнитная экранировка и осреднение сигнала с привязкой к одновременно
записываемой электроэнцефалограмме. В дальнейшем для измерения магнитного
поля головного мозга, как и других органов, стали применять сквид-
магнитометры, которые наряду с усовершенствованными способами подавления
шумов позволили получить записи сигналов магнитной индукции мозга, не
уступающие по качеству электроэнцефалограмме (см. обзоры [9,161, 205]).
С самого начала были отмечены некоторые преимущества методики измерения
магнитного поля мозга по сравнению с электроэнцефалографией - отсутствие
проблемы выбора положения индифферентного электрода, которая при
измерении электрического поля может оказаться довольно трудной, и
бесконтактность измерений, значительно облегчающая многоканальную
регистрацию поля. Кроме того, более высокая чувствительность магнитных
измерений к локализации биоэлектрических источников в объемном проводнике
позволяла надеяться на получение новых данных о расположении активных зон
в мозге. При исследованиях на отдельном нервном волокне магнитные
измерения дают возможность определять электрофизиологические
характеристики нерва, не повреждая его внутриклеточными электродами, как
это делается при обычных микроэлектродных электрофизиологических
измерениях.
Развитие нейромагнитометрии идет по двум основным направлениям. Одно
состоит в исследовании магнитного поля, обусловленного самопроизвольной
электрической активностью различных частей нервной системы (в частности,
ритмических сигналов мозга), другое - в исследовании магнитного поля,
обусловленного вызванной электрической активностью нервной системы, т.е.
ее реакцией на внешние раздражители и внутренние события.
Мозг как электрический генератор. Головной мозг представляет собой
наиболее развитую часть центральной нервной системы и имеет сложное
анатомическое строение. Головной мозг человека имеет массу около 1500 г
(с большим межиндивидуальным разбросом), состоит в основном из нервной
ткани и подразделяется на несколько отделов. Отделы головного мозга
различаются как анатомическим строением, так и функциональными свойствами
[20, 31]. Наиболее развитой структурой его является кора, выполняющая
высшие функции восприятия и аналитической деятельности. Толщина коры
головного мозга челове-
117
ка и приматов составляет от 1 до 5 мм. Кора образует многочисленные
складки, или извилины, и борозды, служащие границами между извилинами
(рис. 2.29, а). Кора мозга подразделяется на анатомические структурные
элементы - лобную, височную, теменную и затылочную доли и на
функциональные участки - первичные проекционные зоны сенсорных
анализаторов (зрительная, слуховая, соматосенсорная), вторичные
проекционные зоны, где формируются сложные зрительные или слуховые
образы, моторную кору (связанную с мышцами) и ассоциативную кору,
ответственную за восприятие окружающей обстановки в целом и
целенаправленное поведение.
Непосредственно под корой находится масса белого вещества, состоящего из
миелинизированных аксонов, которые передают возбуждение между разными
участками коры. Здесь же проходят афферентные и эфферентные аксоны,
соединяющие кору с другими образованиями мозга.
В мозге имеется еще целый ряд образований и структур, выполняющих сложные
