Оценка локального кровотока мозга

Эффективность работы мозга может быть оценена по интенсивности кро­вотока в нем, поскольку он отражает скорость обменных процессов. В моз­ге отсутствуют запасы глюкозы, в отличие, например, от печени или мышц, поэтому изменение локального кровотока будет являться косвенным сви­детельством изменения активности соответствующей структуры мозга. Нильс Лассен и Дэвид Ингвар (Lassen, Ingvar, 1972) разработали современ­ные методы оценки кровотока мозга. Вводя в сонные артерии радиоактив­ный изотоп ксенон (Ks_|33), уже через 10 сек. можно с помощью специаль­ных детекторов наблюдать затоком крови. Испускаемый этим изотопом по­ток гамма-излучения считается безвредным, а сам изотоп вымывается из крови в течение 15 мин. Наблюдение же за ним возможно в течение 40-50 сек. Недостатком метода является то, что измерение кровотока возможно только в участках мозга, получающих кровь из соответствующей сонной ар­терии, а участки, получающие кровь из других сосудов, остаются недоступ­ными.

В современном варианте такого рода обследования испытуемый в тече­ние 1 мин. вдыхает смесь воздуха с изотопом ксенона, а затем происходит регистрация интенсивности кровотока с помощью детектора изотопов — шлема со специальными датчиками.

Существующие ныне детекторы позволяют определять состояние крово­тока только в коре мозга, не проникая в более глубокие структуры. Изме­рение кровотока может отражать достаточно длительные изменения актив­ности мозга (не менее 2 минут) и неспособно давать информацию о быст-ропротекающих процессах.

Томографические методы

Томография (томе — срез, грен.) основана на получении отображения срезов мозга с помощью специальных техник. Идея этого метода была предложе­на Дж. Родоном (Rodon, 1927), который показал, что структуру объекта мож­но восстановить по совокупности его проекций, а сам объект может быть описан множеством своих проекций.

Первый компьютерный томограф был создан в 1973 г. Авторы — А. Кор-мак и Г. Хаунсфилд — удостоены за его создание Нобелевской премии в об­ласти медицины и физиологии в 1979 г. Через год после этого начал работу первый томограф, в котором для построения изображения использовалось явление ядерно-магнитного резонанса. В конце 80-х годов появился позит-ронно-эмиссионный томограф (Лалаянц, Милованова, 1991).

Использование томографов позволило изучать строение и функциони­рование мозга прижизненно, что существенно облегчило процедуру иссле­дования этого органа и понимания процессов, происходящих в нем.

Компьютерная томография

Компьютерная томография — это со-временный метод, позволяющий визуализировать особенности стро­ения мозга человека с помощью компьютера и рентгеновской уста­новки (рис. 2.13).

Рис. 2.13. Сканирование с помощью метода компьютерной томографии (Carlson, 1992).

В установке, предназначенной для компьютерной томографии, ис­точник рентгеновских лучей враща­ется в одной плоскости вокруг голо­вы, а рентгеновские детекторы по­стоянно регистрируют интенсив­ность проходящего сквозь голову из­лучения. Компьютерные программы

преобразуют полученные данные в рисунки срезов мозга различной глуби­ны (рис. 2.14). Толщина подобных срезов может не превышать 5 мм.

Для улучшения качества изображения перед исследованием пациенту вводят контрастное вещество. Особенно эффективна компьютерная томо­графия для исследования повреждений мозга, например, вследствие инсуль­та (рис. 2.15), рассеянного склероза, опухолей. Кроме очевидной необходи­мости этого метода для хирургического исследования перед операциями он

Рис. 2.14. Сканирование с помощью метода компьютерной томографии.

(а) Снимок, полученный на компьютерном томографе; (б) Фотография среза мозга на том

же уровне, что и на снимке, приведенном на рисунке (a) (Carlson, 1992).

Рис. 2.15. Снимки мозга больных, перенесших инсульт на правой половине мозга, получен­ные с помощью метода компьютерной томографии (Carlson, 1992).

представляет значительный интерес для психофизиологов и нейрофизиоло­гов, которые изучают когнитивные процессы и поведение людей, имеющих повреждения мозга.

Информативность томограмм увеличивается благодаря применению кон­трастных веществ, например, верографина (препарата, содержащего йод). По­лученная информация в виде снимков может храниться на магнитных носите­лях, что позволяет пересылать их по каналам компьютерной связи на любые расстояния для консультации специалистов (Лалаянц, Милованова, 1991).