2.1.4. Компьютерная томография

Компьютерная томография (КТ) — новейший метод, дающий точные и детальные изображения малейших изменений плотности мозгового вещества. КТ соединила в себе последние достижения рентгеновской и вычислительной техники, отличаясь принципиаль­ной новизной технических решений и математического обеспече­ния.

Главное отличие КТ от рентгенографии состоит в том, что рент­ген дает только один вид части тела. При помощи компьютерной то­мографии можно получить множество изображений одного и того же органа и таким образом построить внутренний поперечный срез, или «ломтик» этой части тела. Томографическое изображение — это результат точных измерений и вычислений показателей ослаб­ления рентгеновского излучения, относящихся только к конкретно­му органу.

Таким образом, метод позволяет различать ткани, незначитель­но отличающиеся между собой по поглощающей способности. Из­меренные излучение и степень его ослабления получают цифровое выражение. По совокупности измерений каждого слоя проводит­ся компьютерный синтез томограммы. Завершающий этап — по­строение изображения исследуемого слоя на экране дисплея. Для проведения томографических исследований мозга используется при­бор — нейротомограф.

Помимо решения клинических задач (например, определения ме­стоположения опухоли) с помощью которой можно получить представ­ления о распределении регионального мозгового кровотока. Бла­годаря этому КТ может быть использована для изучения обмена ве­ществ и кровоснабжения мозга.

В ходе жизнедеятельности нейроны потребляют различные хи­мические вещества, которые можно пометить радиоактивными изо­топами (например, глюкозу). При активизации нервных клеток кровоснабжение соответствующего участка мозга возрастает, в резуль­тате в нем скапливаются меченые вещества, и возрастает радио- . активность. Измеряя уровень радиоактивности различных участков мозга, можно сделать выводы об изменениях активности мозга при разных видах психической деятельности. Последние исследования показали, что определение максимально активизированных участ­ков мозга может осуществляться с точностью до 1 мм.

Ядерно-магнитно-резонансная томография мозга. Компью­терная томография стала родоночальницей ряда других еще более совершенных методов исследования: томографии с использовани­ем эффекта ядерного магнитного резонанса (ЯМР-томография), позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ), функционального магнитного резонанса (ФМР). Эти методы относятся к наиболее перспективным способам неинвазивного совмещенного изучения структуры, метаболизма и кровотока мозга.

При ЯМР-томографии получение изображения основано на оп­ределении в мозговом веществе распределения плотности ядер во­дорода (протонов) и на регистрации некоторых их характеристик при помощи мощных электромагнитов, расположенных вокруг те­ла человека. Полученные посредством ЯМР-томографии изобра­жения дают информацию об изучаемых структурах головного моз­га не только анатомического, но и физико-химического характера. Помимо этого преимущество ядерно-магнитного резонанса заклю­чается в отсутствии ионизирующего излучения; в возможности мно­гоплоскостного исследования, осуществляемого исключительно электронными средетвами; в большей разрешающей способно­сти. Другими словами, с помощью этого метода можно получить четкие изображения «срезов» мозга в различных плоскостях.

ПЭТ — сканеры (Позитронно-эмиссионная трансаксиальная то­мография) сочетает возможности КТ и радиоизотопной диагно­стики. В ней используются ультракороткоживущие позитронизлучающие изотопы («красители»), входящие в состав естествен­ных метаболитов мозга, которые вводятся в организм человека че­рез дыхательные пути или внутривенно. Активным участкам моз­га нужен больший приток крови, поэтому в рабочих зонах мозга ска­пливается больше радиоактивного «красителя». Излучения этого «красителя» преобразуют в изображения на дисплее.

Активность нейронов регистрируют у животных в эксперимен­те, у человека в клинических условиях. Ценными объектами ис­следования функциональных свойств нейронов служат крупные и относительно доступные нейроны некоторых беспозвоночных. Мно­гочисленные факты, касающиеся нейрональной организации пове­дения, были получены при изучении импульсной активности ней­ронов в экспериментах на кроликах, кошках и обезьянах.

Исследования активности нейронов головного мозга человека осу­ществляются в клинических условиях, когда пациентам с лечебными целями вводят в мозг специальные микроэлектроды. В ходе лечения для полноты клинической картины больные проходят психологиче­ское тестирование, в процессе которого регистрируется активность нейронов. Исследование биоэлектрических процессов в клетках, со­храняющих все свои связи в мозге, позволяет сопоставлять особенно­сти их активности с результатами психологических проб, с одной сто­роны, а также с интегративными физиологическими показателями (ЭЭГ,ВП, ЭМГ и др.).

Последнее особенно важно, потому что одной из задач изучения работы мозга является нахождение такого метода, который позво­лил бы гармонически сочетать тончайший анализ в изучении дета­лей его работы с исследованием интегральных функций. Знание за­конов функционирования отдельных нейронов, конечно, совершен­но необходимо, но это только одна сторона в изучении функциони­рования мозга, не вскрывающая, однако, законов работы мозга как целостной функциональной системы.